溅起水花!水滴摄影





准备工作:
材料:
下载附件的 PDF 以获取完整的工具和组件列表。
注:硬件版本为V2,软件版本已升级到V3,使用相同的硬件。
Arduino控制器









控制器的核心是 Arduino UNO R3 计算机。所有必要的组件都安装在 PCB 上,包括用于激活阀门的 Mosfet。三个输出用于切换相机快门 (D11)、闪光灯 (D3) 和阀门 (D2)。光电隔离器用于将这些组件与 Arduino 安全隔离。
光电隔离器输出与连接到引脚 4 和 5 的光敏 NPN 晶体管切换。该晶体管对极性敏感。(与引脚 5 上的集电极相比,引脚 4 上的发射极必须为负极。此极性必须来自所连接的闪光灯或相机。如果控制 LED(白色、蓝色和红色)闪烁,Arduino 会以正确的方式激活光电隔离器。当相机和/或闪光灯没有响应时,请尝试交换引脚 4 和 5 上的连接。
阀门的光隔离器切换 Mosfet 以在 12 VDC 水平上操作阀门。我在互联网上发现许多讨论说 IRF520 Mosfet 不能与 Arduino 计算机一起使用,因为栅极电压需要至少 10 VDC 才能完全运行,而 Arduino 输出电压仅为 5VDC……
所以我使用光隔离器来切换电平 > 5VDC 的 Mosfet 栅极。它工作正常。
我使用了带有 I2C 控制的显示器,这节省了大量接线,只需要四根线,SDA、SCL、VCC 和 GND。
对于按钮控制,将 2k2 电阻链连接到输入 A1,软件根据按下的按钮检测模拟值。每个 Arduino 输出还控制一个 LED,红色用于相机,蓝色用于阀门,白色用于闪光灯。我使用 7812 线性稳压器进行 12 VDC 连接。显示器和电阻链在 Arduino 的 5 VDC 连接上运行。为了制作 PCB,我在 A4 纸上绘制了所有组件和接线连接,移动每个组件直到它们全部装配在一起。
我使用原始 photobuilds.co.uk 设计所做的更改:
* 开始消息“splash controller V3”。
* 4 滴水滴,而不是 3 滴。
* LCD 类型 LCM1602 I2C 代替 LCD 1602 键盘屏蔽。(只需连接 4 根电线)。
* A1 上带有电阻链的独立键盘以及 PCB 上集成的不同 Mosfet 设计。
* EEPROM 指令 GET/PUT 而不是读/写来存储 INT 数字 >255(这些数字每个数字需要 2 个字节)
* 添加了“清除阀门”程序(启动时按下“向下”按钮,按下“选择”按钮停止)。这会持续打开阀门。
* 添加了“测试液滴”程序(启动时按 UP 按钮,按 SELECT 按钮停止)。该程序每两秒打开和关闭一次阀门,无需相机控制,也无需闪光灯,以测试相机对焦。
水滴支架









支架是木制的,如图所示。除了脚上的三角形部分外,所有部分都是用胶水粘上的。
不使用时,可以拆下支脚,以便于存放支架。
可以附加白色或彩色的背景纸来实验照片效果
阀门支架








阀门支架由木头制成,如图所示。它用两个 M6 螺栓安装在支架上,螺栓背面有旋钮。
将控制器装入箱中





我使用了一个黑色塑料盒,尺寸为 120x120x60 毫米,将控制器装在盒子里。首先,我用 6 毫米厚的 MDF 木材制作了一个大约 110x110 毫米的安装板,用于安装 PCB 和 Arduino。Arduino USB PC 连接可以通过侧面的一个小孔到达。然后我安装了开关、按钮、显示屏、RCA 连接器和电源插头。然后我焊接了线路(首先在盒子外面,以方便接入)。我使用了三个带有 10 毫米孔的木制部件,将其粘在安装板和盖子上以引导线路。最后(经过测试!)我在线路上添加了扎带。
下载孔模板并在盒子上钻孔。下载白色说明菜单并将其打印在光面相纸上,剪下来并用双面胶将其固定在盒子上。
安装控制器软件

首先使用 Arduino IDE 程序从附件复制并上传测试程序。
使用此程序,您可以测试使用 UP、DOWN、LEFT、RIGHT 和 SELECT 按钮时 A1 输入上的模拟值。这些值取决于连接到 A1 的链中的 2k2 欧姆电阻的值。在一张纸上记下每个按钮的值。按下任何按钮都不得导致值 1023。将这些值与控制器程序中的值进行核对,并根据需要更改这些值。
该测试程序还将滴数、滴大小、间隙长度和闪光延迟时间的初始值写入 EEPROM 内存。滴数设置为 4,所有其他值设置为 55。这些值稍后可以使用设置按钮进行更改。前面的三个 LED 亮起,显示屏上显示 2x16 个星号,用于检查接线是否正常。
最后将附件中的控制器程序使用 IDE 程序复制到 Arduino 中。
2023 年 11 月更新:
我添加了一个测试程序来测试仅使用 I2C 连接的 LCD 显示屏。它在显示屏的所有数字上显示星号 (*)。
使用控制器







启动时显示屏将显示“Flash control V3”,并从 EEPROM 内存中检索之前使用的循环值。
阀门可以释放一滴、两滴、三滴或四滴,每滴的大小都可以控制(即阀门打开的时间),滴落之间的间隔也可以控制(每次滴落后阀门关闭的时间)。虽然相机输出在计时周期开始时触发,但在最后一滴释放后,用户定义的时间内会提供单独的闪光触发输出。当碰撞实际发生时,可以通过短暂的闪光捕捉动作。
液滴大小由 1 至 99 毫秒的阀门开启时间定义,液滴间时间由 1 至 999 毫秒的阀门关闭时间定义:液滴落下的时间会随滴管高度而变化,因此,为了提高灵活性,在液滴间留出最多近一秒钟的时间似乎是一个好主意。闪光延迟也可在 1 至 999 毫秒的范围内进行编程。
系统编程相当简单:使用向上/向下键滚动浏览选项,当要修改的参数位于显示屏顶行时,使用选择键选择它。然后,您可以使用向上和向下键修改其值,并使用向左和向右键更改增量减量的大小。再次按下选择键可以返回滚动浏览参数。如果在“Fire Flash!”位于显示屏顶行时按下选择键,当前参数将写入板载 EEPROM,显示屏背光将关闭,并且您已编程的触发循环将开始。此外,前面的彩色 LED 也会闪烁,显示循环操作。当触发循环完成时,背光将亮起。
另外,还可以清洁阀门并清空虹吸管(使用有色水时,您可以通过这种方式改变水含量)。要做到这一点,只需在启动时按下向下按钮。显示屏将显示“清洁阀门”,阀门将打开,直到按下选择按钮。
设置相机焦距: 启动时按下 UP 按钮。显示屏将显示“测试液滴”,每两秒会滴落一滴,无需相机命令,也不会闪光。按住 SELECT 按钮可停止此测试模式。
电缆连接

请参阅附图了解技术细节。
闪光灯连接线:
我使用了 Cactus V5 远程闪光触发器套件附带的 PC 同步电缆,并用 RCA 公插头替换了闪光灯连接。
水阀连接线:
我制作了一根电缆,一端带有 RCA 公插头,另一端带有两个 Faston 连接器。
相机连接线:
我使用了标准的尼康 DC-2 遥控快门线,并制作了一根延长线,一端是 RCA 公插头,另一端是 2.5 毫米立体声母插头。两根内部(立体声)电线都必须连接到 RCA 中间连接处。
制作弹跳水滴照片的指导原则





您可以使用以下一些指南:
为你的创意摄影找一个地方。厨房或浴室是理想的地方。你无法避免一两滴水溅到碗外。一个可以快速清理的地方会让这次拍摄更有趣。
使用白开水或去离子水,并且虹吸管中不要添加任何添加剂,我认为这对阀门更安全。
将搅拌碗装满水。加入几滴牛奶使水变浑浊。这样做有两个原因。
首先,乳白色的水比清水更能吸收光线。这样你就可以在低功率设置下使用闪光灯,只照亮水滴。
此外,不透明的液体将提供更均匀、更令人愉悦的背景。观看者的目光会不经意地跳到液滴上,而不会被杂乱的背景分散注意力。
您还可以添加一些瓜尔胶或黄原胶来改善水的稠度。瓜尔胶 (E412) 非常适合增稠水,但可能会在液体中留下块状物。使用黄原胶可以获得更好的效果,但添加剂是可选的。
牛奶过后,往碗里加点食用色素,营造出独特的彩色背景。不要往要倒的水里加任何东西。
将控制器置于测试模式(开机时按下 UP 按钮)每两秒获取一次滴数。(此时没有相机命令,也没有闪光灯)。将相机焦距设置为手动。
滴液体时,瞄准碗最靠近相机的部分。这样,您就能只将水滴入画面。没有碗等背景干扰。
取一根足够长度的 M5 螺栓,并将其倒置在预计水滴落下的水碗中。
将螺栓移至正确的位置,让液滴准确地落在螺栓上。
最后将相机对焦于螺栓。卸下螺栓。不要改变相机的位置。
重置控制器,将相机设置为灯泡模式,光圈为 F8,ISO 设置为 100。
将闪光灯设置为最低功率。
把房间弄暗,然后开始拍照。主要因素是实验和耐心。
相机将通过打开镜头开始曝光,并在闪光灯闪光时拍摄照片。
调整光圈和 ISO 设置以获得正确的曝光。
开始改变控制器的设置来获得两到三个弹跳的水滴。
结束一次疗程后,我认为用普通的去离子水或开水清洁虹吸管和阀门是个好主意。
闪光灯支架




主闪光灯与 Cactus V5 接收器一起安装在一个带有 M8 螺纹杆的小平台上。从属闪光灯倒置安装在阀架的背面,并通过由纸板制成的矩形反射器闪光。该反射器有彩色扩散片(红色、白色、绿色、蓝色和黄色)。
附加信息




来自远程闪光系统 Cactus V5 和 Cognisys 水阀的技术信息(附加的 PDF 文件)。











