Revisión del módulo de cámara Raspberry Pi 3

Unos días antes de lanzar el Raspberry Pi Camera Module 3 con HDR y enfoque automático, Raspberry Pi Trading me preguntó si estaría interesado en revisar los nuevos módulos y me envió tres muestras: el módulo estándar, el Raspberry Pi Camera Module 3 Wide, así como la versión NoIR que carece de filtro IR y es más adecuada para tomas nocturnas.

DHL tardó una semana completa en enviar el paquete a mi casa, pero ahora he tenido tiempo de revisar el nuevo Módulo de cámara Raspberry Pi 3, principalmente con libcamera, pero también con Picamera2, centrándome en las nuevas funciones como HDR y enfoque automático. y gran angular. También probé rápidamente el Módulo de cámara Raspberry Pi 3 NoIR pero sin luces IR.

Los lectores habituales saben que ya había hecho algunos soportes de cámara de bricolaje usando botellas de chicle vacías, y simplemente reemplacé las pegatinas de Lotte XYLITOL con algunas pegatinas de CNXSoft para esta revisión.

La primera vez que usé la cámara tuve algunos problemas innecesarios porque una búsqueda en la web me envió a documentación desactualizada sobre Raspberry Pi punto org donde se le indica que habilite la cámara en la configuración y raspi-config. El lugar al que debe acudir para obtener la documentación más reciente es Raspberry Pi punto com. Todavía tuve problemas porque descargué el sistema operativo Raspberry Pi el mes pasado, y cuando usé la aplicación libcamera-hello para verificar si se detectó la cámara, simplemente informaba "no hay ninguna cámara disponible". Solo tuve que actualizar mi imagen con apt y todo bien.

La buena noticia es que el módulo de cámara Raspberry Pi 3 funciona de fábrica sin ninguna configuración. Solo asegúrese de instalar el último sistema operativo Raspberry Pi o actualice su instalación, y asegúrese de utilizar la documentación correcta y estará listo para comenzar.

Mis tres módulos se pudieron detectar correctamente de la siguiente manera:

Cada uno tiene una firma diferente, por lo que si estás escribiendo una aplicación que necesita detectar las variantes de la cámara, eso no debería ser un problema.

Ya informé que cuando jugaba con el soporte de la botella de chicle, tuve problemas con el Módulo de cámara 3 ancho después de un tiempo, ya que el sistema devolvía errores o mostraba que la cámara no estaba disponible. Inicialmente intenté verificar la conexión del cable FPC, pero no tuve suerte y pensé que de alguna manera había dañado el módulo. Pero finalmente descubrí que la cámara se había desprendido ligeramente del conector (lo saqué para la foto).

Una vez que lo inserté y lo presioné nuevamente, el módulo de cámara ancha funcionó como se esperaba.

Tomemos algunas muestras de fotografías con libcamera comenzando con una fotografía que no sea HDR con el módulo estándar:

Tenga en cuenta que tengo que girar la imagen 180 grados debido a la forma en que está montado el módulo. Puede hacer clic en las fotos para ver el tamaño original (pero convertidas a WebP para la mayoría de las personas)

Hagamos eso ahora con HDR:

Tomé la foto unas horas antes del atardecer y la diferencia no es dramática, pero podemos mejorar el lado izquierdo del fondo en las fotos HDR. Perdemos resolución con HDR, ya que mientras la primera foto tiene una resolución de 4608 x 2592, la del HDR es de 2304 x 2196.

El Módulo de cámara 3 (y el NoIR) pueden enfocar desde 10 cm hasta el infinito y acerco un sujeto a la cámara. Me veía claro en la pequeña pantalla HDMI que usé, pero estaba a unos 9 cm de la lente, por lo que el logotipo está un poco borroso. Podemos ver que el fondo está borroso debido al enfoque.

También utilicé libcamera-vid para probar el enfoque automático mientras grababa un vídeo. Eso es con HDR habilitado.

Funciona razonablemente rápido en entornos con buena iluminación incluso con HDR habilitado. El enfoque automático se siente un poco más rápido sin HDR.

Ahora cambiemos el módulo de cámara Raspberry Pi 3 Wide colocado aproximadamente en la misma posición que el primer módulo.

Tenemos un mayor campo de visión y en esta escena en particular el HDR cobra vida ya que podemos ver algunos de los detalles bajo el techo del mirador.

Coloco el logo de Linux Tux/CNXSoft en la misma posición que antes (~9cm de la lente) y podemos ver más de la botella con el mayor campo de visión, y es más claro ya que el módulo de cámara gran angular puede enfocar desde 5cm hasta el infinito. .

El enfoque automático funciona relativamente bien en el siguiente vídeo.

Pero me gustaría señalar algo interesante que sucede tanto con el módulo de cámara estándar como con el gran angular. En el modo de vídeo, el campo de visión es mayor cuando se activa HDR, mientras que la zona capturada es mucho más pequeña cuando HDR se desactiva.

Probablemente se deba a que la resolución está establecida en 2304×1296 con HDR y 1536×864 sin HDR. Intenté forzar la resolución a 4608×2592 o 2304×1296 en modo no HDR:

Los vídeos en sí están grabados con una resolución de 640×480:

El módulo de la cámara NoIR debe brillar en escenas oscuras y de noche, preferiblemente con luces IR. Lo probé una noche con la luz encendida.

Esperaba una imagen rosada, así que sentí que algo andaba mal. Cambiar al módulo de cámara estándar en realidad no hace mucha diferencia para esta escena específica.

También probé la cámara NoIR durante el día para asegurarme de que la salida de la cámara fuera diferente, y de hecho lo es, con colores descoloridos y rosados ​​como se esperaba, aunque no tan pronunciados como las muestras de la cámara NoiR v2.

También probé el enfoque automático en modo HDR con el módulo de cámara NoIR por la noche y no funcionó muy bien, ni mucho menos.

También tuve este problema durante el día de vez en cuando, y también depende de la escena y las condiciones de iluminación. De hecho, tengo problemas similares con mi cámara DSLR, pero siempre puedo tocar la pantalla o cambiar al enfoque manual. También debería ser posible hacerlo con el Módulo de cámara 3, pero requeriría una pantalla táctil, un codificador giratorio e implementar el software para admitir esas funciones.

Finalmente, probé la biblioteca de cámaras Picamera2 Python que se lanzó oficialmente en septiembre pasado. Depende de libcamera, por lo que solo lo usé con el módulo de cámara estándar para asegurarme de que las nuevas funciones se implementaran correctamente.

Utilicé la aplicación Qt Picamera2, después de obtenerla de la siguiente manera

Comenzó y pude ver la salida de la cámara tanto para Still Capture...

y pestañas Vídeo.

La ventana de vista previa es bastante pequeña porque estoy usando una pantalla HDMI de 1280 x 800 y se vería mucho mejor en una pantalla Full HD. También notarás el mensaje "HDR no disponible: instala opencv para probarlo".

Picamera2 es una biblioteca de Python, así que intenté instalar Python OpenCV con pip:

El último comando tardó alrededor de 1h30 en completarse y falló debido a que faltaba un archivo:

Terminé dedicando cuatro horas a esto solo para descubrir que debería usar apt en su lugar:

La instalación tardó entre 2 y 3 minutos y las opciones HDR ahora aparecen con la capacidad de seleccionar la cantidad de fotogramas HDR y la configuración de gamma.

La aplicación tiene muchas otras opciones con ajuste de imagen, panorámica/zoom, AEC/AWB, y también noto que puedo ajustar el enfoque manualmente moviendo un control deslizante. Pero cuando hice clic en el botón "Tomar foto", mi Raspberry Pi 4 se congeló durante varios largos segundos (Numlock no se activaba ni desactivaba) y, finalmente, la aplicación Qt Picamera2 falló. Fui a revisar el kernel y descubrí que el sistema se había quedado sin memoria:

Entonces, además de usar una pantalla Full HD, podría ser mejor ejecutar la aplicación Qt en una placa con más RAM, ya que estoy usando una Raspberry Pi 4 SBC con solo 1 GB de RAM. No tuve ese problema con las utilidades de línea de comandos basadas en libcamera.

Me gustaría agradecer a Raspberry Pi Trading por enviar el módulo de cámara 3 para su revisión. Las versiones estándar se venden por $25 y los módulos de gran angular cuestan $35. Los encontrarás en los distribuidores habituales de Raspberry Pi.

Jean-Luc fundó CNX Software en 2010 como una empresa a tiempo parcial, antes de dejar su trabajo como gerente de ingeniería de software y comenzar a escribir noticias diarias y reseñas a tiempo completo más adelante en 2011.

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