Lanzarote 2016 – erster und zweiter Tag

05D3_45174-kleinAuch dieses Jahr war ich mit Fotokollegen Hans wieder in Lanzarote. Dritter im Fotografenbund war Michael und als Model hat uns Lexa-Lee begleitet. Aufgrund der Flugzeiten hatten wir diesmal 6 Tage Zeit in Lanzarote und haben sie ausgiebig genutzt, alte und neue Locations auszuprobieren. Hans und Michael hatten den ganzen Koffer voller Kleider, so dass wir für jede Farbkombination gerüstet waren.
Einen gehörigen Schreck bekamen wir bei dem Versuch, erneut in dem verlassenen Hotel an der Südküste zu fotografieren. Die Halle, in der wir im letzten Jahr noch Fotos gemacht hatten, war in diesem Jahr komplett in sich zusammen gefallen. Dafür haben wir in einem schon bekannten Steinbruch ganz viele noch spannende und unentdeckte Locations gefunden.

Lexa hat in Lanzarote einen tollen Job gemacht und sich weder von dem noch recht frischen Wetter noch von den spitzen Steinen abhalten lassen. Einen riesen Dank noch einmal an sie: du warst klasse.

Hier also die Bilder von den ersten beiden Tagen.

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Udo

Das ist Udo.

05D3_44468-kleinUdo ist eigentlich Rentner, aber wie das bei Rentnern so ist, braucht man etwas Beschäftigung. Deshalb und weil es ihm Spaß macht, ist Udo Steampunk. Aber er ist auch ein excellenter Schauspieler. Das haben wir im Studio ausprobiert. Ich wollte das Thema Wandlungen bzw. Kleider machen Leute mit ihm fotografieren. Es hat uns so viel Spaß gemacht, dass wir gar nicht aufhören konnten. Herausgekommen ist diese Bilderserie.

Danke an Udo, dass er den langen Weg nach Ingolstadt auf sich genommen hat und für die tollen gemeinsamen Ideen.

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Tropfenfotografie – ein Versuch

Ein erster TaT

Ein erster TaT

Inzwischen ist die Elektronik für die Tropfenfotografie fertig geworden und sollte ihre Feuerprobe bestehen. Also alles aufgebaut und angeschlossen – und nichts ging. Kamera löst nicht aus, Blitz löst nicht aus, Elektronik stürzt ab, und das alles unabhängig voneinander. Warum Kamera und Blitz zu Anfang nicht auslösen wollten hab ich bisher noch nicht rausgefunden, diese Probleme haben sich jedoch ohne weiteres zutun von selbst gelöst. Wahrscheinlich waren die Kabel innen dreckig !? Nicht lösen konnte ich das Problem mit den Abstürzen des Arduino. Eine Recherche im Internet zeigte, dass ich mit dem Problem nicht alleine bin, es tritt scheints sehr oft dann auf, wenn der Arduino (speziell der Mega) mit 12V betrieben wird. Versorgt man ihn aus dem Computer und lässt die 12V nur an die anderen Platinen, geht die Elektronik einwandfrei. Folglich muß der Laptop als Stromquelle herhalten.

Im ersten Schritt habe ich versucht, nur erst mal ein paar Tropfen beim Aufschlag in ein mit Wasser gefülltes Gefäß zu erwischen, um ein Gefühl für die Zeiten zu bekommen. 400ms braucht es, vom öffnen des Ventils bis zum Aufschlag, deutlich länger als erwartet. Was auch erstaunlich war: Egal wie lange ich das Ventil öffne, der Aufschlag war fast immer zur gleichen Zeit.

Hier muß ich das zum Verständnis das Ziel kurz zwischen schieben. Von den Ausführungen vom Tropfenspezialisten Nimmervoll weiß ich, dass man zur Erzeugung der sogenannten TaTs (Tropfen-auf-Tropfen-Bilder) drei Tropfen braucht. Einen um eine Delle in das Wasser des Auffanggefäßes zu schießen. Der zweite Tropfen soll dieses Loch vertiefen, so dass durch den Gegendruck eine möglichst hohe Wassersäule aus dem Auffanggefäß zurückschießt. Und auf dieSpitze dieser Säule soll der dritte Tropfen fallen.

Folglich war der nächste Schritt, einen zweiten Tropfen folgen zu lassen. Eine kurze Kalkulation für den Zeitpunkt war allerdings ziemlich ernüchternd. Der zweite Tropfen hätte erzeugt werden müssen während für den ersten das Ventil noch offen war. Ein paar Versuche bestätiten das Problem. Da ich nur ein Ventil habe nicht machbar. Also hab ich es erst mal mit einem Tropfen für die Delle und einem weiteren auf die Wassersäule probiert. Die Säule war erwartungsgemäß eher klein (ca 3-4 cm), die TaT-Figuren erschienen fast auf der Wasseroberfläche.

Am nächsten Tag habe ich versucht, die anderen Randbedingungen zu ändern. Das bisher benutzte Auffanggefäß war ca 12cm hoch. Vielleicht ließe sich mehr Gegendruck durch ein flacheres Gefäß erzeugen. Also Umstellung auf ein 2cm tiefes Gefäß. Die Ergebnisse waren besser, aber auch noch nicht berauschend. Trotzdem ließen sich ein paar ganz nette TaTs erzeugen. Außerdem kamen ein paar witzige Figuren und Gesichter dabei heraus (siehe Beispielbilder). Doch insgesamt eher enttäuschend. Sollte ich mir noch ein zweites Ventil kaufen?

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Gesicht

Ich hatte allerdings zu dem Ventil zwei verschiedene Tüllen bestellt, 4mm und 6mm Durchmesser. Bisher hatte ich nur mit 4mm gearbeitet. Deshalb wurde umgerüstet auf die 6mm Tülle. Ergebnis: Keine Zeit stimmte mehr, statt 400ms brauchten dir Tropfen jetzt über 550ms bis zum Aufschlag. Doch ein paar Versuche zeigten: mit ca. 15-20ms nach dem ersten ließ sich ein zweiter Tropfen erzeugen, der die entstehende Wassersäule kräftig in die Höhe schießen ließ. Über 12cm waren keine Seltenheit und mit ein wenig Kalkulation und Probieren klappten auch die ersten richtigen TaTs.

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Schon besser

Und was kommt nun? Die Zeiten sind noch immer nicht wirklichstabil, was vor allem an dem je nach Wasserstand unterschiedlichen Druck aus der Wasserzuführung zum Vebtil resultiert. Ein bischenmehr Druck könnte auch nicht schaden. Außerdem gefällt mir die Beleuchtung noch nicht. Die Blitze scheinen zu sehr in die Wassersäule, aber für eine andere Aufstellung ist in meiner Werkstatt kein Platz. Ich werd mich also erst mal wieder in die Denkkabine zurückziehen und überlegen, wie ich die notwendigen Änderungen vornehme. Nichts desto Trotz bin ich eigentlich bisher ganz zufrieden, mit so schnellen Ergebnissen – nach nur drei Versuchsrunden – hatte ich nicht ernsthaft gerechnet. Bin gespannt was ich mit dem wenigen Aufwand, den ich bisher getrieben habe, noch erreichen kann.

Die ersten Bilder

Mit anderer Beleuchtung aber weiterhin nur 2 Tropfen

Mit größerer Ventilöffnung und drei Tropfen

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Elektronik lernen

Der erste Entwurf

Der erste Entwurf

Eigentlich wollte ich nur ein wenig die Elektronik verstehen. Was ist ein Transistor, wie funktioniert er und was kann man damit anstellen? Ein schöner Weg um in das Thema reinzukommen ist die Anschaffung eines Arduino-Kits, einem kleinen Microcontroller, der im Kit mit vielen Sensoren ausgeliefert wird. Doch schnell wurden mir die ersten Übungen zu langweilig. Eine LED zum blinken bringen? Geht, fertig. Einen Feuchtigkeitssensor ausprobieren? Aha, gibt ein Signal, wenn man ihn ins Wasser taucht. Fertig. War das alles? Und wo ist der Transistor?

Prompt wurde mir vom Sohn zu Weihnachten das (ziemlich dicke) Buch „Practical Electronics for Inventors“ von Paul Scherz und Simon Monk geschenkt. Da drin stand dann reichlich über Transistoren. Und über Kondensatoren, Widerstände, Spulen, Optokoppler, OpAmps und viele, viele ICs. Übrigens sehr zu empfehlen, das Buch. Dabei habe ich gelernt, dass die Elektronik in den meisten Fällen noch mit der simplen Formel R=U/I berechnet werden kann. Und – was für mich wichtig war –  dass ein Transistor eigentlich nicht mehr als ein Schalter ist. Damit war das Tor auf für mehr.

Als erstes habe ich mich daran gemacht, eine Steuerung für eine LED-Leiste zu basteln.  Nach den ersten Versuchen auf dem Breadbord wurde die Elektronik zusammen mit einem Arduino Nano ( Kantenlänge 2x5cm) auf eine Platine gelötet. Dumm nur, wenn man sich dabei versieht und mit einem Schalter den Strom vom Arduino direkt auf Masse zieht. Das quittiert der mit einem fröhlichen  Rauchkonzert und einem kurzen Fauchen und stellt danach die Zusammenarbeit ein. Allerdings erst, wenn man ihn mit 12V betreibt, bei 5V aus der USB-Verbindung sagt nur der USB-Bus, dass er keine Lust mehr hat, auch der am Laptop. Nach einigen Umbauten läuft die LED-Leiste inzwischen und wartet auf einen ernsthaften Einsatz. Der Laptop ist übrigens auch noch heile.

Mit den so gewonnenen Erfahrungen hab ich mich dran gemacht, eine eierlegende Wollmilchsau  – ich wollte sagen: eine „Ventile antreibende LED-Strip-Steuerung“ zu bauen. Hintergrund waren die Bilder von Fotokollegen, die mit Tropfen experimentieren. Außerdem hatte Hans gesagt, das sei ganz einfach. Ist es auch, wenn man weiß wie. Ich wußte es erst mal nicht aber als Techniker habe ich gelernt, im Zweifelsfall einen Anforderungskatalog zusammen zu stellen:

  • Schaltung von Kamera und Blitz ohne direkten elektronischen Kontakt mit dem Netz des Arduino.
  • Anschluß von Kamera und drei Blitzen
  • Anschluß von mindestens 3 Ventilen mit der Möglichkeit zu mehr
  • zusätzlich Steuerung von LED-Strips und (kleinen) Motoren
  • Fernauslösung der Steuereinheit
  • Bildschirm mit mehr als zwei Zeilen
  • Dateneingabe direkt in der Steuereinheit (also ohne Computer nutzbar)
  • Encoder für Dateneingabe
  • Batterie- und Netzbetrieb soll möglich sein
  • Anschluß für weitere Sensoren (z.B. Geräusch)

Der erste Punkt lässt sich einfach mit Optokopplern erledigen. Ein kleiner Chip enthält eine LED, die vom Arduino zum leuchten gebracht wird. Dies schaltet einen Phototransistor auf Durchlass. Das ganze geht in Bereich von einer tausendstel Millisekunde, schnell genug. Für die Blitze habe ich mir zwei Blitz-Synchron-Adapter beschafft. Nur leider synchronisierten diese Teile nicht, kein Mucks. Ich hatte TTL-Geräte erwischt, die noch eine eigene Elektronik im Gehäuse versteckt haben. Flugs wurden die Teile von dieser Elektronik enkernt und siehe da, die Blitze blitzten wie verrückt.

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Synchronkabel für Aufsteckblitz

Bei der Kamera hab ich mit dieser Thematik aber erst mal Schiffbruch erlitten. Die Kamera sagte keinen Ton, obwohl sie genau so angeschlossene war, wie die Fernbedienung, die ich zu dem Zweck zerlegt habe. Ich hab die Steuerung auf dem Breadboard zig mal probiert, das Ergebnis war immer absolute Stille. Bis es plötzlich Klack machte. Uuuuupssss, warum jezt plötzlich? Nun ich hatte die Haltedauer für den Auslöser von 20 msek auf 100 msek hochgesetzt, das war die Lösung. Nach noch etwas rumprobieren zeigte sich, dass der Auslöser der Kamera mindestens 50 msek gedrückt sein muß, sonst tut sich gar nichts. Im Internet war die Rede von 13 mssek. 50msek sind  1/20 sek, und wir reden über Aufnahmezeiten von 1/8000 sek! Nach einigem Recherchieren im Internet habe ich dann noch herausgefunden, dass noch weitere 50-100 msek vergehen, bis der Spiegel hochgeklappt ist und die Kamera aufnahmebereit. Damit habe ich mich dann von zwei Dingen verabschiedet:

  • einen Arduino zu Steuerung für Aufnahmen von Gewitterblitzen zu benutzen. Der Blitz dauert etwa zwischen 80 bis 100 msek, die Kamera braucht aber zwischen 100 und 150msek zum Auslösen. Die Trefferquote dürfte gering werden
  • Für Tropfenaufnahmen die Kamera erst kurz vor dem Ereignis auszulösen. Da die Kamera ein statistisches Verhalten bis zum Auslösen hat, wären die Ergebnisse immer unterschiedlich. Folglich stell ich die Kamera jetzt in den Bulb-Modus, der Blitz leuchtet innerhalb von weniger als einer Millisekunde und beleuchtet so zur rechten Zeit. Allerdings braucht man dann auch einen dunklen Raum für die Tropfen
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Magnetventil

Um Magnetventile zu betreiben muß man eine Schaltung gegen die induzierten Spannungen in der Magnetspule absichern. Dazu fühlte ich mich zur damaligen Zeit für eine eigene Schaltung zu unsicher, so hab ich mir einen Bausatz mit 8 Kanälen zugelegt (hat schon mal jemand versucht, mit einem 5mm Lötkolben SMD-Bauteile aufzulöten? Und das mit meinen alterssichtigen Augen). Er lässt auch zu, dass man durch Zusammenschalten von zwei oder mehr Kanälen die die doppelte oder mehrfache Leistung schalten kann. In meiner Naivität bin ich allerdings davon ausgegangen, dass der Ausgang dieses Verstärkers ein Pluspol ist und die Leistung über die Last an Masse abgibt. Das führte zu ziemlich witzigen Effekten, unter anderem dem, dass das Ventil immer dann schaltete, wenn KEIN Signal anlag. Schaltung angesehen und wieder ein Aha-Effekt: Der Ausgang ist eigentlich der Eingang in einen Transistor, der die Leistung freischaltet richtung Masse. Man muß die Last also mit der geplanten Spannung (12V) versorgen, die der Transistor NACH der Last bei einem Signal freischaltet.

Ein Bildschirm mit mehr als zwei Zeilen hat sich schnell gefunden, er hat vier Zeilen und den gleichen Controller wie die Zweizeiligen, was die Sache sehr einfach macht. Allerdings hat er auch die gleichen 18 Anschlüsse, die vom Arduino versorgt werden wollen. Gut das der Arduino Mega 54 Pins hat. An einer Ansteuerung mit nur vier Kabeln muß ich noch üben.

Die 54 Pins wurden dann auch dringend benötigt: der Verstärker braucht acht, der Encoder braucht ebenfalls acht und die Steuertastatur noch einmal 7. Vor allem bei der Steuertastatur wollte ich eigentlich mit wesentlich weniger auskommen. Im Internet gab es den Hinweis, ein Widerstandsnetzwerk zu basteln und die Spannung dann am Arduino analog abzufragen. Leider ist der Widerstand der Tastatur selbst so stark am schwanken, dass sich dieses Verfahren als hoffnungslos herausstellte.

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Drehencoder

Hatte ich schon erwähnt, dass man den Angaben im Internet nicht trauen sollte? Das galt jedenfalls auch für die Schaltung des Encoders, die sich so falsch sogar bis in die Lehrunterlagen zum Arduino geschlichen haben. Wenn man nämlich einen Pin des Encoders auf Masse setzt und die beiden anderen zum Messen an den Arduino klemmt, wo kommt dann der Strom zum Messen her? Hätte ich auch gleich sehen können. Hab ich aber nicht. Mit ein paar von lautstarkem Fluchen eingeleiteten Umbauarbeiten funktioniert er jetzt einwandfrei.

Das Thema Batterie- und Netzbetrieb ließ sich zum Glück durch eine entsprechende Anschlußbuchse erledigen, an die sowohl ein 12V-Netzteil als auch ein 12V Akku angeschlossen werden kann. Verflucht habe ich dabei allerdings die austauschbaren Stecker des Netzteils, die nie richtig Kontakt bekamen und stänig rausrutschten. Jetzt ist der Stecker fest angelötet, wer braucht schon Flexibilität.

Bleibt noch das Thema Geräusch, das muß ich aber auf einen anderen Beitrag verschieben. Ich bin jetzt erst mal noch mit der Software beschäftigt. Tropfen gehen schon, als Timer für Timelapseaufnahmen lässt sich das ganze auch schon nutzen, jetzt kommt noch die Feinarbeit.

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Verkabelung

Und was habe ich nun gelernt? Also Optokoppler sind absolut genial und mit Transistoren (bipolar, npn) komme ich auch gut zurecht. Feldeffekttransistoren meide ich, weil meine Hemden immer Funken sprühen, die den Transistor dann zur Einstellung der Arbeit bewegen. Inzwischen weiß ich auch, dass man nach einem Schalter mindestens 1kOhm  hängen sollte,  wenn man Rauchzeichen von der Elektronik vermeiden will. Das ist auch der Grund, warum ich die kleinen Arduinos demnächst auf den Platinen sockeln werde, Kontaktprobleme hin oder her. Muß man das Teil mit seinen 36 Kontaktbeinchen wieder auslöten, ist Ende Gelände. Außderdem traue ich keiner Angabe im Internet mehr. Gelernt habe ich auch, wann jeder einzelne Elektronikladen in unserem Dorf von 130.000 Einwohnern auf hat (es gibt genau einen) und wo man alternativ etwas per Internet bestellen kann. Der Postbote kennnt mich schon beim Vornahmen und kaum war er da, stellt sich heraus, dass noch etwas anderes fehlt. Aber immerhin, auch als Maschinenbauer im Ruhestand kann man sich noch in eine neue Materie stürzen und wenn mich die Grippe wieder loslässt gibts die ersten Tropfenbilder.

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Fanny im verwunschenen Wald

05D3_36164-kleinIm letzten Jahr war Fanny nicht nur mit mir und Fotokollegen Hans in Lanzarote, sondern sie hat uns auch in Ingolstadt/Geisenfeld besucht. Irgendwie sind mir die Fotos für den Blog etwas untergegangen. Deshalb hier der Nachtrag zu ihrem Besuch, denn die dabei entstandenen Fotos im Nöttinger Wald und auf der Nöttinger Viehweide sind durchaus sehenswert. Das Wetter hatte es gut mit uns gemeint, das Licht im Wald und zum Abend auf der Weide war optimal und Fanny ist mal wieder zur Hochform aufgelaufen.

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