Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kleines gute Kameramodul, z.B. aus aktuellem Mobiltelefon?


von frist (Gast)


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Hallo,
ich bräuchte für ein Fotoprojekt eine sehr kleine halbwegs gute Kamera. 
Das eigentliche Kameramodul (Objektiv und Sensor) sollte nur 10x10x10 m³ 
groß sein, da dran müsste mindesten 100mm Kabel (besser 200) und dann 
könnte ein größere Modul mit µC/FPGA, Akku, SD Card, etc. folgen. Gut 
wäre es, wenn das Kameramodul billig wäre, da die Gefahr besteht, das es 
beschädigt wird.

Ich hab bisher keine so kleinen Industriekameramodule gefunden. So was 
wie z.B. das Basler Ace USB Kameramodul [1] in kleiner wäre gut, aber 
das scheint es nicht zu geben. Naja, ist eh etwas teuer.

Was sehr gut passen würde wäre das Kameramodul aus einem aktuellen 
Mobiltelefon. Ich hab ein Nexus 5 und die Qualität wäre ausreichen, 
klein genug ist das Modul auch und zumindest im Moment ist es billig zu 
beschaffen.

Fragt sich nur, wie groß der Aufwand ist so ein Modul soweit betreiben 
zu können, dass man damit ein Foto machen kann. So arg schlimm scheint 
es nicht zu sein, wenn ich mir z.B. das schöne Video [2] von 
electricstuff anschaue. Das größte Problem ist wohl das Fehlen von 
Dokumentation. Ob einem da die Android Sourcen helfen könnten.

Kennt jemand vielleicht ein dokumentiertes Projekt bei dem schon schon 
mal jemand ein aktuelles Kameramodul verwendet hat?


Für den Einstieg würde sich vielleicht diese terasIC Camera Package [3] 
und ein Cyclone II Starter Board eignen. Das käme insgesamt auf ca. 300 
USD, damit hätte man wohl immerhin was funktionierendes. Hast schon mal 
jemand diese Camera Board benutzt? Das dumme ist nur, das das 
Kameramodul wohl zu schlecht ist, das ganze Board ist von 2008 und schon 
damals wird das Augenmerk eher nicht auf der Bildqualität gelegen haben. 
Was eigentlich für ein Modul verbaut ist hab ich leider noch nicht 
rausgefunden.


Anstatt alles selber zu lernen und zu machen könnte man vielleicht auch 
einfach ein Mobiltelefon schlachten und versuchen wenigstens 100 mm 
Kabel zwischen das Kameramodul und das Telefon zu bekommen. Das wäre 
ansich keine schlechte Lösung aber ich fürchte bei der hohen Datenraten 
mit der da gearbeitet wird kann man nicht einfach so mal 100 mm (200 
wären besser) Kabel dazwischen basteln. Da werden so ca. 0.5 Gb/s sein, 
da geht eher kein Kabel da dazwischen.


Das Pix CMUcam5 Projekt [4] ist in dem Zusammenhang interessant, aber da 
geht's natürlich nicht um Bildqualität. Und es gibt noch ein Kickstarter 
Projekt um ein Bild aus einem solchen Kameramodul direkt einem Arduino 
zur Verfügung zu stellen, aber ich find den Link grad nicht mehr. Das 
verwendete Modul ist aber auch zu schlecht um damit Fotos zu machen.


Das kleinste fertige Modul mit USB und allem drum und dran, dass ich 
gefunden habe ist übrigens das See3CAM_80 [5]. Das ist nicht schlecht, 
aber in dieser Form noch zu groß, aber vielleicht umbaubar. Das 
Kameramodul drauf, Omnivision OV8825, ist wohl nicht schlecht, über das 
Objektv konnte ich nix finden. Ich fürchte das ist der Knackpunkt.



Hat jemand da sonst noch ein paar Ideen?

Viele Grüße
Flo

[1] 
http://www.edmundoptics.com/imaging/cameras/usb-cameras/basler-ace-usb-3-0-cameras/3648
[2] https://www.youtube.com/watch?v=rQYByorpoFk
[3] 
http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?Language=English&CategoryNo=68&No=281&PartNo=2#section
[4] http://charmedlabs.com/default/?page_id=211
[5] http://www.e-consystems.com/8MP-USB3-Autofocus-Camera.asp

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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[Pseudotroll]

frist schrieb:
> Das eigentliche Kameramodul (Objektiv und Sensor) sollte nur 10x10x10 m³
> groß sein,

1000 Kubikmeter?

[/Pseudotroll]

;)

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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frist schrieb:
> Das eigentliche Kameramodul (Objektiv und Sensor) sollte nur 10x10x10 m³
> groß sein

Da hast Du reichlich Luft, selbst wenn Du eine der derzeitig größten 
Kameras überhaupt verbauen solltest.


Ich nehme an, daß Du einen Würfel mit 10mm Seitenlänge meinst, und nicht 
einen mit 10m Seitenlänge ...

Kameramodule aus Mobiltelephonen sind leicht als Ersatzteil zu bekommen, 
und spottbillig. Damit hört die Freude dann aber auch leider auf, weil 
die Dinger üblicherweise eine Schnittstelle namens CSI verwenden, die 
von der MIPI standardisiert ist. Die MIPI ist eine Industrievereinigung 
von Mobilgeräteherstellern, die Spezifikationen nur an ihre Mitglieder 
rausrückt ... und Mitglied wird man dort nur als echter Hersteller von 
Mobilgeräten.

Immerhin ist die Anschlussbelegung mancher Kameramodule bekannt, weil 
Schaltpläne einiger Mobiltelephone ins Netz "geleakt" wurden, so z.B. 
die Belegung des 5-MP-Modules aus dem iPhone 4.

Der Raspberry Pi verfügt über eine CSI-Schnittstelle, und die "Pi Cam" 
verwendet diese aus, aber wirklich dokumentiert ist da auch wenig, so 
daß ein Betrieb anderer Kameramodule, vor allem welcher, von denen nur 
die Anschlussbelegung bekannt ist, eher unmöglich sein dürfte.

Der ekelerregende Steckverbinder der iPhone-Kamera (das ist nicht 
apple-spezifisch, das machen alle anderen Hersteller auch so) erschwert 
die Anayse mit einem Logikanalysator; man muss sich schon einen Adapter 
mit diesen Frickeldingern basteln, um an die Signale eines aktiven 
Gerätes herankommen zu können.

von Dispol (Gast)


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Raspberry PI Kamera?
Kannst Du natürlich auch ohne die Leiterplatte betreiben. Nur ein paar 
C's direkt dran.

von Dispol (Gast)


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>Der Raspberry Pi verfügt über eine CSI-Schnittstelle, und die "Pi Cam"
>verwendet diese aus, aber wirklich dokumentiert ist da auch wenig, so
>daß ein Betrieb anderer Kameramodule, vor allem welcher, von denen nur
>die Anschlussbelegung bekannt ist, eher unmöglich sein dürfte.

Gibt im Netz alle Infos. Modul ist ein OV5647. An der R-PI Leiterplatte 
ist nur das MIPI Interface herausgeführt. Am Kameramodul hast Du aber 
auch den DVP zur Verfügung. Damit kannst Du zum Beispiel direkt auf ein 
STM32F4 oder FPGA ...

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Dispol schrieb:
> Gibt im Netz alle Infos.

Von der Pi Cam. Aber ist es schon irgendwem gelungen, ein anderes 
Kameramodul mit CSI anzusteuern, wie z.B. einem der bekanntermaßen 
vorzüglichen Module aus den verschiedenen iPhones?

von لیس مسئلے سے (Gast)


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Reichelt verkauft ein CSI-Modul für den PCduino (Allwinner A20).
http://www.reichelt.de/PCD-CAM/3/index.html?&ARTICLE=149048&artnr=PCD+CAM
Scheinbar kann dieses Modul im, auf dem PCduino, installierten Ubuntu 
betrieben werden.

von tmomas (Gast)


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Verrätst du uns, was du damit vorhast?

von Frank K. (fchk)


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frist schrieb:

> ich bräuchte für ein Fotoprojekt eine sehr kleine halbwegs gute Kamera.
> Das eigentliche Kameramodul (Objektiv und Sensor) sollte nur 10x10x10 m³
> groß sein, da dran müsste mindesten 100mm Kabel (besser 200) und dann
> könnte ein größere Modul mit µC/FPGA, Akku, SD Card, etc. folgen. Gut
> wäre es, wenn das Kameramodul billig wäre, da die Gefahr besteht, das es
> beschädigt wird.

Bitte sag uns, was Du GENAU vorhast. Vielleicht gibts ja andere 
Lösungswege - nicht dass Du Dich da in etwas verrennst. Vielleicht wäre 
ja ein Endoskop oder irgend eine optische Anordnung mit Winkelprisma und 
Linsen eine Alternative.

fchk

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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لیس مسئلے سے schrieb:
> Reichelt verkauft ein CSI-Modul für den PCduino (Allwinner A20).
> http://www.reichelt.de/PCD-CAM/3/index.html?&ARTICLE=149048&artnr=PCD+CAM

Mit nur 2 MPixeln Auflösung ist diese Kamera allerdings noch etwas 
unattraktiver als die Pi Cam.

von F. F. (foldi)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Mit nur 2 MPixeln Auflösung ist diese Kamera allerdings noch etwas
> unattraktiver als die Pi Cam.

Ich weiß ja, dass ich dir nichts von Pixeln erzählen muss, aber in einem 
alten Nokia war eine 2,1 MP Cam und die hat bessere Bilder gemacht, als 
alles was ich kannte.

von frist (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo

@Magnus M. et al

> 0x10x10 m³

Mist, ja gemeint sind natürlich Millimeter. Wobei es schon auch noch 
größere Kameras gäbe: 
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/uralt-technik-hangar-wird-zu-weltgroesster-kamera-a-421593.html 
Das dürften eher so an die 10 000 m³ ran gehen, aber ich brauch 
natürlich was kleine und geht um Millimeter.


@Dispol

> Raspberry PI Kamera?
> OV5647

Raspbery Pi + Pi Kamera hab ich natürlich schon probiert. Hab ich leider 
vergessen zu erwähnen. Das Bild ist viel zu schlecht. Ich brauch am Ende 
eine Qualität, die sagen wir mal einen A4 Print so halbwegs passabel 
aussehen lässt. Das ist einerseits ein Auflösungsproblem, aber 
eigentlich noch mehr eines der Farbwiedergabequalität. Die ist bei der 
Raspbery Pi Kamera erbärmlich, jedenfalls mit den Standardeisstellungen. 
Und das Objektiv ist auch eher bescheiden. Das allerdings könnte man 
eventuell ersetzen.

Oh und danke für den Pi Kamera Typ, OV5647 [1]. Der hat einen 
eingebauten 1.5V Core Voltage Regulator, praktisch, sonst hätte er gen 
1.7-3.0V, hmm bekommt er nicht 3.3 vom Pi.


@Rufus Τ. Firefly

> ..CSI verwenden, die von der MIPI standardisiert ist.

Ja, das hab ich gelesen, und verschiedene CSI Versionen gibt's 
inzwischen auch noch.

> Immerhin ist die Anschlussbelegung mancher Kameramodule bekannt,
> weil Schaltpläne einiger Mobiltelephone ins Netz "geleakt" wurden...

Und zumindest von einigen der Omnivision Module kann man einfach 
Datenblätter runterladen, die die Pinbelegung enthalten. Das wäre glaub 
ich in den Griff zu bekommen.

> Der Raspberry Pi verfügt über eine CSI-Schnittstelle,

Ja, da hab ich auch schon drangedacht. Die hängt nur an diesem Broadcom 
BCM2835 dran und da scheint's dann dünn zu werden mit Infos und Sourcen. 
Ich hab aber noch nicht genauer geschaut. Und man müsste zumindest für 
viele Module noch die Versorgung des Moduls neu machen (oft nur 1.5V 
Core und 1.8 oder um die 2 für I/O, ca. 3V für den Analogteil) und 
passende Level Shifter einbauen (3.3V Logic beim Pi, oder?).


@tmomas und Frank K.

> Verrätst du uns, was du damit vorhast?

Es geht darum Fotos von Architekturmodellen zu machen. Und das wichtige 
ist, dass der Augpunkt der Kamera so nah wie möglich am Boden ist, um in 
dem z.B. 1:500 Modell den gleichen Bildeindruck zu bekommen, den man als 
Mensch auf der echten Straße hätte. Dazu muss das Optischezentrum 4mm 
von der Unterkante der Kamera weg sein (2 m Mensch, 3mm wär also 
besser). Die Kamera kann aber breiter sein, da gingen schon auch 20 mm 
(das wären 10 m, passt noch in eine Straße oder auf einen Platz). Die 
Höhe ist relativ unkritisch, zumindest für Aussenraumaufnahmen. Es wäre 
natürlich schön, wenn man auch Innenraumaufnahmen machen könnte. Da geht 
es dann um 1:33 - 1:200 Modell und die Kamera kann sogar eher etwas 
größer sein, aber sie darf nun auch nicht mehr sonderlich hoch sein, 
sonst passt sie ja nicht in den Raum. 10x10x10 mm³ wäre super und die 
'Handy' Kameras sind in dieser Größe eher kleiner.

> Bitte sag uns, was Du GENAU vorhast. Vielleicht gibts
> ja andere Lösungswege

Ich habe bisher keine überzeugende gefunden. Schon evaluiert wurden:

Endoskop mit DSRL, siehe Anhang. Wenig überzeugend, Farben sind 
hinzubekommen, aber die Optik des Endoskops (und das war kein Billiges) 
ist ziemlich grässlich (als Objektiv) sehr starke chromatische 
Aberrationen, und Fringing (das kann noch recht gut korrigieren) und ein 
viel zu schlechter Kontrast (da kann man hinterher nix mehr machen). Das 
Fokusieren war außerdem eine Qual, weil so wenig Licht durch das 
Endoskop kommt.

DSRL von oben mit schrägem Spiegel: Das geht unter bestimmten Umständen 
ist aber mühsam und man braucht sehr viel Platz im Modell. Und einen 
Spiegel bei dem eine Kante zugeschliffen ist.  Farben und Bildqualität 
dafür im Prinzip sehr gut.

DSRL mit 'langem' Makro (>200mm) auf eine spiegelnde Kugel: Das ist 
eigentlich nicht schlecht, nach Entzerrung bekommt man ein Panorama. 
Praktikabel ist es dennoch nicht, weil man eine sehr gute Kugel bräuchte 
(das ist im Prinzip lösbar, kosten ein paar 100 EUR) schwieriger ist die 
richtige Optik für die DSRL, die muss eine mögliche lange Brennweite 
haben -> teuer. Insgesamt interessant, aber nicht praktikabel.

Raspbery Pi Kamera: grässliches Bild, sonst gut. Ich sollte da mal ein 
anderes Objektiv versuchen.

Besser als da alles wär wohl so ein Industriekameramodul (siehe Edmund 
Link oben) mit passendem Objektivm, da gäbe es schon was. Nur ist das 
immernoch ziemlich groß ca. 50x30x30 mm³ und schnell 2-3 kEUR teuer. Das 
Geld wäre gar nicht so das Problem, wenn das Ergebnis wirklich gut wäre 
und man viel damit machen könnte, aber dazu ist es nicht klein genug.

Eindeutig die besten Ergebnisse bringt mein Nexus 5, nur ist die Kamera 
ca. 20mm vom Rand weg und es ist insgesamt etwas groß.

Ja größer die Kamera ist, umso schwieriger wird es übrigens auch das 
Modell gut zu beleuchten, weil man mit dem Schatten der Kamera kämpft.

> Winkelprisma

Prisma von oben hab ich noch nicht probiert. Das werde mal durchdenken. 
Vielleicht hab ich sogar ein Prisma irgendwo. Das geht jedenfalls wie 
der Spiegel nur für 'flache' Modelle, in einer Straßenschlucht zwischen 
Hochhäusern wäre die Kamera oben ja dann viel zu weit weg.


Vielen Dank für euren Input
Flo

[1] http://www.seeedstudio.com/wiki/images/3/3c/Ov5647_full.pdf

von frist (Gast)


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Nachtrag:

@ لیس مسئلے سے

> Reichelt verkauft ein CSI-Modul für den PCduino (Allwinner A20).

Ah danke. Interessant. Das lange flex Kabel dran wäre super.

Die Auflösung ist nicht so das Problem. 2 MPixel, ja ist nicht viel, 
aber entschiedener ist, wie bei großen Kameras auch, das Objektiv und 
die Farb- und Kontrastwiedergabe, Rauschen , etc. Gut wäre es wenn man 
die 10 bit pro Farbe die die meisten Module könne bekommen könnte und 
nicht nur 8 bit, am besten am Ende im Adobe Digital Negative Format [1].

Grüße
Flo

[1] 
http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/products/photoshop/pdfs/dng_spec_1.4.0.0.pdf

von Herr M. (herrmueller)


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: Bearbeitet durch User
von fristanswer (Gast)


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Hallo frist,
von Playmobil gibt es eine Funkkamera, die auf dem Beifahrersitz eines 
ferngesteuerten Polizeiautos mitfährt. Ist das eine Lösung?

von Ulli-B (Gast)


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fristanswer schrieb:
> Hallo frist,
> von Playmobil gibt es eine Funkkamera, die auf dem Beifahrersitz eines
> ferngesteuerten Polizeiautos mitfährt. Ist das eine Lösung?

Diese Kamera ist erbärmlich!
Sowohl Auflösung als auch Farbwiedergabe und Kontrast.
Im Originalzustand ist das Objektiv viel zu weit vom Rand weg. Geöffnet 
habe ich sie noch nicht.

MfG
Ulli-B

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn das Modul nicht unbedingt eine CSI Schnittstelle haben muss, kann 
man evtl. eine SpyCam nehmen:
http://www.007spyshop.de/catalog/index.php/cPath/24
Die 2te von oben benutze ich zur Tierbeobachtung in meinem Garten, sie 
hat atwa 20mm*20mm*20mm und sendet auf 2,4GHz analog. Zur Verbesserung 
der Qualität würde ich für den o.a. Zweck das Sendemodul entfernen und 
direkt mit Composite auf den Recorder/Monitor gehen. Die Kamera liefert 
ein recht gutes Bild, wenn sie ausreichend Licht bekommt, sendefähig 
(Broadcast Qualität) ist das aber nicht. Qualität ist etwa VHS-HQ.

Ob man bei einer Knopflochkamera das Bild umdrehen kann, weiss ich 
nicht, die meisten haben aber ein EEPROM am Kameraprozessor, über das 
man viele Parameter einstellen kann, so z.B. benutzt bei Rückfahrkameras 
für Autos.

Im Moment liegt hier auch ein USB Kameramodul mit 20mm*20mm*20mm, 
ausgebaut aus einer handelsüblichen Kamera von Creative. Qualität würde 
ich mal als VHS bezeichnen.
Sehr gut sind diese hier:
http://racecameras.com.au/replay-prime-x
30mm Durchmesser, aber schweineteuer.

: Bearbeitet durch User
von Florian R. (Firma: TU Wien) (frist)


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Hallo,
danke für die vielen Links.

Diese KeyCam Dinger sind, was die Größe angeht, natürlich super, und die 
'Verlängerungskabel' dazu wäre auch sehr nützlich. Ich fürchte nur die 
Bildqualität wird nicht ausreichend sein. Die Dinger sind allerdings so 
billig, dass ich mal eine besorgen werden, vielleicht bringt's neue 
Erkenntnisse.

Diese Replay Prime X Ding kannte ich auch noch nicht. Das Ding ist etwas 
zu groß, aber vielleicht kann man durch entfernen des Gehäuses noch was 
raus holen. Ich werd mal schauen, ob ich irgendwo aussagekräftige 
original Bilder aus dieser Kamera finde. Ich selbst hab eine GoPro Hero 
II (glaub ich, hoffentlich verwechsle ich die verschiedenen Versionen da 
jetzt nicht), die ist gut für viele Videogeschichten, insbesondere 
Zeitraffervidoes hab ich schon einige schöne gemacht. Für ein Foto ist 
die Qualität aber eigentlich nicht wirklich ausreichend, auch weil der 
sehr große Bildwinkel es es erfordert einen Ausschnitt zu machen und das 
Entzerren kommt auch noch dazu.

Das Problem bei meiner Anwendung ist, dass die Fotos am Ende neben guten 
Übersichtsfotos aus einer DSRL stehen und da dürfen sie nicht total 
abfallen, sonst kann man das nicht zur Präsentation eines Entwurfs 
verwenden. Das legt die Latte ins Sachen Bildqualität leider ziemlich 
hoch. Zu allem Überfluss werden die Bilder i.A. auch noch recht groß auf 
noc größere Plakate gedruckt, da steht man dann zwar meist auch 
entsprechend weit weg, aber total matschig dürfen sie auch nicht sein, 
wenn man nur 30 cm weg ist.

Grüße
Flo

von Florian R. (Firma: TU Wien) (frist)


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Hallo,
ich hab noch ein bisschen rumgesucht, was es sonst noch so gibt und 
immerhin noch zwei interessante Sachen gefunden, vielleicht 
interessiert's euch:

Von VisionMOS gibt es ein DevKit mit 9Mpix Aptina MT9N001 Kameramodul:

  http://www.visionmos.com/Products/image_devel_kit.htm

(Jedenfalls gabs das mal, ist Baujahr 2008, noch keine Antwort auf meine 
Mail, was im Moment kein Wunder ist.)

Die verschiedenen PandaBaords haben eine CSI-Schnittstelle und es gibt 
ein 5 MPix Omnivision OV5640 Modul samt Software dazu:

  http://www.e-consystems.com/OMAP4-MIPI-Camera-Board.asp

Treiber sind übrigen recht übersichtlich, mal davon abgesehen, dass man 
wohl nicht wirklich in Erfahrung bringen kann was die so ca. 200 
Register bedeuten, scheint nicht viel dranzusein):

  https://gitorious.org/droid3-kexec/droid3-kexec-kernel/source/2541e38b74af8b082e52424a7b47711273a62bce:drivers/media/video/ov5640.c#L94


Grüße
Flo

PS: OV5640 Module mit USB Interface gibts vom freundlichen Chinesen: 
http://www.aliexpress.com/item/5-megapixel-Ominivision-OV5640-75-degree-auto-focus-lens-usb-camera-module-USB-camaras-de-seguridad/32235603823.html

: Bearbeitet durch User
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