Raspberry Pi High Quality Camera M12 12.3МПикс IMX477

Официальная камера Raspberry Pi High Quality Camera M12 12.3MПикс IMX477

Новая официальная камера высокого качества изображения Raspberry Pi High quality camera, появившаяся в 2020 году — смелый и очевидный шаг британской компании Raspberry Pi Foundation, направленный на расширение аудитории пользователей собственной учебной цифровой платформы, ранее не знакомых в силу самых разных причин с конструированием электронных устройств и параллельно увлечённых любительской или профессиональной фото- и видеосъёмкой. В поддержку своих поклонников, занимающихся не только проектированием оптических систем видеонаблюдения, распознавания образов и машинного зрения, Raspberry Pi предоставляет великолепный шанс приобщиться к созерцанию за окружающей средой и погрузиться в увлекательный мир цифровой фотографии с помощью абсолютно нового модуля с камерой High Quality Camera M12, вышедшего в 2023 году.

Интегрированный чип фотоматрицы Sony IMX477 производится с применением передовой технологии обратной засветки (back-illumination) и массивом цветных светофильтров, способствующих ощутимому повышению качества изображения даже при слабом освещении. Графическое разрешение светочувствительной области матрицы IMX477 максимально приближено к полноценному 4К, снимки получаются достаточно высокой чёткости. Опытные примеры того, что из камеры и платы Raspberry Pi Zero W можно запросто собрать переносной фотоаппарат, указывают на её поистине бескрайний потенциал. И наличие резьбового отверстия для установки корпуса камеры на штатив — прямое тому подтверждение. Избавляясь от ограничений, присущих классическим моделям первого, второго и третьего поколения, дизайнеры оригинального модуля Raspberry Pi High Quality Camera отказались от штатного набора линз, подготовив его к использованию со сменными объективами множества сторонних известных производителей. Оптические характеристики индивидуально разрабатываемых устройств отныне целиком и полностью зависят от самостоятельного выбора пользователя.

Технические характеристики

• Модель: Raspberry Pi High Quality Camera M12 Module
• Видеосенсор, датчик изображений: Sony IMX477
• Тип датчика: многослойная КМОП-матрица с обратной засветкой
• Диагональ матрицы: 7.857мм (1/2.3 дюйма)
• Разрешение матрицы
• Суммарное: 4072(Г) х 3176(В), 12.93 млн. точек
• Эффективное: 4072(Г) х 3064(В), 12.47 млн. точек
• Активное: 4056(Г) х 3040(В), 12.33 млн. точек
• Размер светочувствительной точки: 1.55 х 1.55 мкм
• Встроенный ИК-фильтр
• Диапазон положений объектива: 2.6 - 11.8мм
• Захват видео: 1520p, 1080p, 990p, 720p, 480p
• Формат данных: RAW 12-/10-/8-разрядный, COMP8
• Углы обзора: зависят от объектива
• Крепления для объективов (байонет): M12
• Интерфейс: CSI-2
• Linux-интеграция: драйвер V4L2
• Подключение к RPi: плоский ленточный кабель FFC/FPC 15*1.0мм, длина 200мм
• Отверстие для штатива с внутренней резьбой: 1/4"-20
• Размер: 38 x 38 x 18.4мм
• Вес: 30.5г
• Выпуск камеры Raspberry Pi High Quality Camera запланирован до января 2030 года

Компоненты модуля камеры Raspberry Pi High Quality Camera M12

Удаление ИК-фильтра

Камера Raspberry Pi High Quality Camera имеет ИК-фильтр, который снижает чувствительность фотосенсора к инфракрасному свету. С установленным по умолчанию ИК-фильтром фотографии на открытом воздухе будут выглядеть более естественно. Однако удаление этого фильтра отразится на цвете неба, растений и воды на фотографиях с природой. На всех снимках без ИК-фильтра появится красноватый оттенок отражённых лучей в инфракрасном  спектре, невидимых человеческим глазом в обычных условиях. Кроме того, камера без ИК-фильтра может использоваться в приложении ночного видения в том месте, где есть источник инфракрасного излучения.

Обратите внимание! Процедура удаления ИК-фильтра безвозвратна! Адгезивный слой, удерживающий ИК-фильтр, разрушается в процессе его удаления. Приклеить ИК-фильтр повторно не возможно. Вдобавок, толщина плёнки ИК-фильтра составляет 1.1м, она очень легко может повредится при снятии. И самое важное — удаление ИК-фильтра означает автоматическое лишение гарантии на изделие.

Краткое руководство по экспуатации

Совместимые объективы

Камера Raspberry Pi High Quality M12 спроектирована на использование с любыми съёмными 12мм объективами, имеющими тип крепления M12-mount. Дополнительные 3 кольца М12, входящие в комплектацию камеры, используются исключительно для прочности удержания объектива в байонете. Если камера хранится без объектива, на его место рекомендуется установка противопылевой крышки, защищающей фотоматрицу от возможных загрязнений.

Штатив

В корпусе модуля присутствует отверстие с внутренней резьбой 1/4"-20, предназначенное для установки камеры на штатив. Использование штатива в роли неподвижной точки опоры позволяет получать более чёткие фотоснимки при статичной макросъёмке, съёмке объектов архитектуры, панорамы или пейзажа. Гнездо крепления штатива расположено вблизи с гибким соединительным кабелем и требует от пользователя внимательности при монтаже опорного механизма.

Подключение камеры High Quality Camera M12 к мини-ПК Raspberry Pi

Модуль фотоматрицы Sony IMX477 работает со всеми моделями Raspberry Pi, оснащёнными последовательным интерфейсом внешней камеры MIPI CSI-2. Любые действия, связанные с подключением гибкого кабеля к платам камеры или компьютера Raspberry Pi, должны выполнятся с осторожностью и только в обесточенном состоянии. Разъём CSI открывается поднятием удерживающей защёлки вверх с небольшим боковым отклонением в конце. Контакты ленточного шлейфа должны располагаться в сторону от фиксатора и вставляются в разъём до упора, после чего защёлка возвращается обратно.

Управление камерой в ОС Raspbian до версии Buster (включительно)

Приступить к работе с камерой можно сразу же после её активации в системных настройка Raspberry Pi, вызываемых командой

pi@raspberrypi:~ $ sudo raspi-config

с последующим перемещением по пунктам меню "5 Interfacing Options" -> "P1 Camera" и согласием на предложение о включении аппаратного интерфейса камеры и перезапуска Raspberry Pi.

Предустановленная в Raspbian OS программа raspistill — простой инструмент захвата фотоизображений с камеры, работающий из командной строки окна терминала. Запуск программы без дополнительных параметров отобразит на экране справочную информацию о возможностях управления приложением. Пример команды для создания пробного фотоснимка

raspistill -o test.jpg

Ввод команды продемонстрирует предварительное изображение в реальном времени. После 5-секундной задержки, снимок с названием test.jpg сохраниться в домашнюю папку.

В операционной системе Raspbian OS версии Bullseye интегрированна новая библиотека libcamera. На её основе добавлены программы libcamera-apps и библиотека Python Picamera2 для работы с камерой.

Физические размеры камеры, мм

Документация

1. Спецификация датчика изображения Sony IMX477 (англ., PDF)
2. Руководство пользователя официальной камерой RPi Camera Module 3 (web-версия)
3. Описание к Python-совместимой библиотеке Picamera2 (англ.,PDF)