Fabriquez votre propre appareil photo sténopé numérique

Jun 17, 2023

Ma maison de Port Townsend, à Washington, est une communauté pleine de créateurs et de créateurs artistiques. Les appels à participer à des activités culturelles locales ne sont pas rares, mais lorsque j'en ai vu un pour un concours de photographie au sténopé, il a attiré mon attention. J'avais joué avec des appareils photo sténopé il y a de nombreuses années et je me demandais si les compétences électrotechniques que j'avais accumulées depuis pouvaient être utilisées pour améliorer l'appareil photo sténopé traditionnel, tout en conservant ses caractéristiques uniques. Puis-je fabriquer un appareil photo numérique à sténopé ?

Optiquement parlant, les sténopés ont des caractéristiques intéressantes que les objectifs ne peuvent égaler. D’une part, une caméra sténopé a une profondeur de champ effectivement infinie : tout dans son champ de vision est net, quelle que soit la proximité ou la distance d’un objet. Et il n’y a aucune distorsion, telle que l’aberration chromatique, produite par les objectifs. Ces dernières années ont vu un intérêt croissant pour la photographie au sténopé, avec une variété d'appareils photo vendus dans le commerce et lors d'événements photographiques internationaux.

Par contre, les appareils photo sténopé du commerce et de bricolage utilisent un film ou du papier photographique. Le coût d'achat et de développement d'un film s'accumule rapidement et, bien sûr, il y a un long délai entre la prise d'une photo et l'affichage des résultats. Peut-être plus important encore, prendre des photos avec un sténopé sur film nécessite de longs temps d'exposition (généralement plusieurs secondes, même en plein soleil), ce qui augmente le risque qu'une photo soit gâchée par un mouvement indésirable.

Les fixations de la monture et des lentilles sténopé sont fabriquées à partir de morceaux de bois découpés au laser. Ceux-ci contiennent la carte du microcontrôleur [au centre], le capteur d'image et le micro-interrupteur qui agit comme une commande d'obturateur [en haut au centre].James Provost

Mon intuition était que l’utilisation d’un capteur numérique résoudrait ces deux problèmes. Il me restait une carte ESP32-Cam de 10 $ US provenant d'un projet précédent et j'ai réalisé qu'elle serait parfaite pour cette entreprise. La carte intègre le populaire microcontrôleur ESP32 compatible Wi-Fi avec un support pour carte microSD, un indicateur LED et une interface pour un certain nombre de capteurs d'image à faible coût. J'ai utilisé un module de caméra OV2460, qui peut prendre en charge une résolution maximale de 1 600 x 1 200 pixels lorsqu'il est utilisé avec l'ESP32-CAM. J'ai retiré l'objectif de l'OV2460 pour exposer le capteur d'image.

J'ai connecté un micro-interrupteur à l'une des broches d'entrée/sortie à usage général de la carte et j'ai écrit un micrologiciel pour utiliser le commutateur comme commande d'obturateur et enregistrer des images sur la carte microSD. J'ai également programmé le voyant LED pour faire clignoter certains codes d'erreur en cas de problème, par exemple en essayant d'écrire sur une carte microSD pleine. L'écriture de ce code de colle n'a pas pris longtemps, grâce au grand nombre de bibliothèques logicielles disponibles pour l'ESP32-CAM.

J'ai fabriqué une caisse en bois pour contenir le capteur, la carte ESP32-CAM et l'obturateur à l'aide de ma découpe laser Glowforge. L’ensemble sténopé critique peut être détaché, ce qui me permet d’ajuster la distance focale – et donc le champ de vision de la caméra – en échangeant différents assemblages. Cela apporte la flexibilité des objectifs amovibles à la photographie au sténopé, un autre bonus appréciable !

Cependant, rien n’est gratuit. Les sténopés varient en taille, et le compromis pour tous ces avantages numériques est que vous devez fabriquer un sténopé d'appareil photo avec un diamètre plus petit que celui que vous pouvez obtenir avec un sténopé traditionnel. En effet, le capteur est beaucoup plus petit qu'une image de film : 4 millimètres de large pour le capteur contre, disons, 35 ou 120 mm pour un film. Par conséquent, pour garantir que l'image complète créée par le sténopé tombe sur la surface du capteur, le capteur doit être beaucoup plus proche du sténopé qu'avec un film. Lorsque vous calculez l’optique nécessaire pour cet arrangement, le résultat est un trou plus petit.

Si je produisais cet appareil photo en série, le processus de prédilection serait la gravure chimique. Une fois que vous avez réglé tous les paramètres, vous pouvez faire avec précision de très petits trous toute la journée. Mais le temps et les efforts nécessaires à la mise en place d’un processus de gravure m’ont poussé à trouver une autre solution.