Entwicklung eines Stop-Motion-Controllers für DSLR Kameras mit Grafical User Interface in Python

Projektarbeit mit Interdisziplinärer Entwicklungsanforderung (Konstruktion, Softwareentwicklung, Ele

Seit Jahren bin ich leidenschaftlicher Fotograf. Mich begeistert vor allem die Aufnahmetechnik, die es ermöglicht eine Serie von Bildern zu einem Film zusammenzufügen (sog. Timelapse Aufnahmen). Um eine zusätzliche Dynamik im Film zu sehen, muss die Kamera zwischen den Aufnahmen bewegt werden. Da die Kamera bei längeren Belichtungszeiten (z.B. nachts) nur bewegt werden darf, wenn gerade kein Bild aufgenommen wird (also zwischen den Aufnahmen einer Serie) benötigt man eine zentrale Steuerung, die Signale an Kamera und Motor sendet.

Ein Gerät, dass viele Anwender begeistert, muss einfach und mit Freude bedienbar sein. Ja sollte im besten Fall sogar destruktive Fehlermeldungen vermeiden und stattdessen eine Lösung berechnen und diese anbieten. Mit diesem Vorsatz begann ich den Programmcode zu entwickeln. Besonders die Verbindung der grafischen Benutzerobeflächen mit zeitkritischen Funktionen war zu Beginn eine interessante Herausforderung. Die Software verhindert nun Bedienfehler indem die Plausibilität aller getätigten Einstellungen beim Betätigen des Start-Buttons geprüft werden. Sollte z.B. die Belichtungszeit größer sein als das Intervall, wird dies durch einen Hinweis angezeigt welcher erst nach Einstellung der richtigen Parameter wieder erlischt. Die vom Benutzer eingestellten Parameter werden zudem genutzt, um die Gesamtlaufzeit der Sequenz und die Filmlaufzeit des fertigen Films zu berechnen und auf dem Display anzuzeigen. Es war mir sehr wichtig, die Bedienung durch das GUI so intuitiv und optisch ansprechend aber auch so minimalistisch und effektiv wie möglich zu gestalten.

Aufgrund meiner beruflichen Erfahrung im 3D-Druck und meiner kompromisslosen Ansprüche an das Design des CAMCuBE musste ich das Gehäuse selbst auf einem FDM Drucker herstellen. Mit PETG als Druckmaterial lassen sich extrem beanspruchbare Teile fertigen. Der erste Gehäusedruck dauerte 90std. und verbrauchte mehr Filament als berechnet, weswegen das Gehäuse schließlich zweifarbig wurde.

Alle weiteren konstruktiven Teile wie der Akkudeckel (selbstzentrierend durch Magnethalter) oder der Display-Clip-Rahmen (reine 3D-Druck Verbindung) konnten in Autodesk sehr schnell an das Gehäuse angepasst und für den 3D-Druck optimiert werden.

Anschließend wurde der elektrische Testaufbau auf ein PCB-Layout übertragen und die Platine bei einem Hersteller in Auftrag gegeben. Als alle Komponenten aufgelötet und geprüft waren, konnte ich die Endmontage und den ersten Testl

Schüler: Markus Lehmann
Klasse: ME9.16