Testbericht zum Raspberry Pi Kameramodul 3

Einige Tage vor der Markteinführung des Raspberry Pi Camera Module 3 mit HDR und Autofokus fragte mich Raspberry Pi Trading, ob ich Interesse hätte, die neuen Module zu testen, und schickte mir drei Muster: das Standardmodul, das Raspberry Pi Camera Module 3 Wide, sowie die NoIR-Version, die keinen IR-Filter hat und besser für Nachtaufnahmen geeignet ist.

Es hat eine ganze Woche gedauert, bis DHL das Paket zu mir nach Hause geschickt hat, aber jetzt hatte ich Zeit, das neue Raspberry Pi Camera Module 3 zu testen, hauptsächlich mit libcamera, aber auch Picamera2, wobei ich mich auf die neuen Funktionen wie HDR und Autofokus konzentrierte und Weitwinkel. Ich habe auch kurz das Raspberry Pi Camera Module 3 NoIR ausprobiert, allerdings ohne IR-Lichter.

Regelmäßige Leser wissen, dass ich bereits einige DIY-Kamerahalterungen aus leeren Kaugummiflaschen hergestellt habe, und für diesen Testbericht habe ich gerade die Lotte XYLITOL-Aufkleber durch einige CNXSoft-Aufkleber ersetzt.

Als ich die Kamera zum ersten Mal benutzte, hatte ich einige unnötige Probleme, weil eine Websuche mich zu einer veralteten Dokumentation zu Raspberry Pi dot org führte, wo man aufgefordert wurde, die Kamera in den Einstellungen und in der Raspi-Konfiguration zu aktivieren. Der Ort, an den Sie für die neueste Dokumentation gehen müssen, ist Raspberry Pi dot com. Ich hatte immer noch Probleme, weil ich letzten Monat Raspberry Pi OS heruntergeladen habe, und als ich mit der Anwendung libcamera-hello überprüfte, ob die Kamera erkannt wurde, meldete es nur „Keine Kamera ist verfügbar“. Ich musste nur mein Image mit apt aktualisieren und alles gut.

Die gute Nachricht ist, dass das Raspberry Pi-Kameramodul 3 sofort und ohne Konfiguration funktioniert. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie das neueste Raspberry Pi-Betriebssystem installieren oder Ihre Installation aktualisieren, und stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Dokumentation verwenden, und schon kann es losgehen.

Alle meine drei Module konnten wie folgt ordnungsgemäß erkannt werden:

Jede hat eine andere Signatur. Wenn Sie also eine Anwendung schreiben, die die Kameravarianten erkennen muss, sollte das kein Problem darstellen.

Ich habe bereits berichtet, dass ich beim Spielen mit der Kaugummiflaschenhalterung nach einer Weile Probleme mit dem Camera Module 3 Wide hatte, da das System Fehlermeldungen zurückgab oder anzeigte, dass die Kamera nicht verfügbar sei. Ich habe zunächst versucht, die FPC-Kabelverbindung zu überprüfen, hatte aber keinen Erfolg und dachte, ich hätte das Modul irgendwie beschädigt. Aber irgendwann stellte ich fest, dass sich die Kamera leicht vom Anschluss gelöst hatte (ich habe ihn für das Foto herausgenommen).

Nachdem ich es eingesetzt und erneut darauf gedrückt hatte, funktionierte das Wide-Kameramodul wie erwartet.

Machen wir einige Fotobeispiele mit libcamera, beginnend mit einem Nicht-HDR-Foto mit dem Standardmodul:

Beachten Sie, dass ich das Bild aufgrund der Art und Weise, wie das Modul montiert ist, um 180 Grad drehen muss. Sie können auf die Fotos klicken, um die Originalgröße anzuzeigen (aber für die meisten Menschen in WebP konvertiert).

Machen wir das jetzt mit HDR:

Ich habe das Foto ein paar Stunden vor Sonnenuntergang aufgenommen und der Unterschied ist nicht dramatisch, aber wir können die linke Seite des Hintergrunds in den HDR-Fotos verbessern. Mit HDR verlieren wir an Auflösung, denn während das erste Foto eine Auflösung von 4608 x 2592 hat, ist das HDR-Foto 2304 x 2196.

Das Kameramodul 3 (und das NoIR) kann von 10 cm bis unendlich fokussieren und ich bewege ein Motiv nah an die Kamera heran. Auf dem kleinen HDMI-Bildschirm, den ich verwendet habe, sah ich klar aus, aber er war etwa 9 cm vom Objektiv entfernt, sodass das Logo etwas verschwommen ist. Wir können sehen, dass der Hintergrund aufgrund der Fokussierung verschwommen ist.

Ich habe libcamera-vid auch verwendet, um den Autofokus während der Videoaufnahme zu testen. Das gilt, wenn HDR aktiviert ist.

In gut beleuchteten Umgebungen funktioniert es auch mit aktiviertem HDR einigermaßen schnell. Ohne HDR fühlt sich der Autofokus etwas schneller an.

Lassen Sie uns nun das Raspberry Pi Camera Module 3 Wide austauschen und ungefähr an der gleichen Position wie das erste Modul platzieren.

Wir haben ein größeres Sichtfeld und in dieser besonderen Szene wird das HDR lebendig, da wir einige Details unter dem Dach des Pavillons sehen können.

Ich platziere das Linux Tux/CNXSoft-Logo an der gleichen Position wie zuvor (~9 cm vom Objektiv entfernt), und wir können mit dem größeren Sichtfeld mehr von der Flasche sehen, und es ist klarer, da das Wide-Kameramodul von 5 cm bis unendlich fokussieren kann .

Im Video unten funktioniert der Autofokus relativ gut.

Aber ich möchte etwas Interessantes anmerken, das sowohl beim Standard- als auch beim Breitbild-Kameramodul passiert. Im Videomodus ist das Sichtfeld größer, wenn HDR aktiviert ist, während der erfasste Bereich viel kleiner ist, wenn HDR deaktiviert ist.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Auflösung mit HDR auf 2304×1296 und ohne HDR auf 1536×864 eingestellt ist. Ich habe versucht, die Auflösung im Nicht-HDR-Modus auf 4608×2592 oder 2304×1296 zu erzwingen:

Die Videos selbst werden mit einer Auflösung von 640×480 aufgenommen:

Das NoIR-Kameramodul sollte in dunklen Szenen und nachts leuchten, vorzugsweise mit IR-Lichtern. Ich habe es einfach nachts bei eingeschaltetem Licht ausprobiert.

Ich hatte ein rosafarbenes Bild erwartet, also hatte ich das Gefühl, dass etwas nicht stimmte. Der Wechsel zum Standardkameramodul macht für diese spezielle Szene eigentlich keinen großen Unterschied.

Ich habe die NoIR-Kamera auch tagsüber ausprobiert, um sicherzustellen, dass die Kameraausgabe anders war, und tatsächlich ist sie anders, mit erwartungsgemäß verwaschenen und rosafarbenen Farben, wenn auch nicht ganz so ausgeprägt wie bei Beispielen der NoiR v2-Kamera.

Ich habe auch den Autofokus im HDR-Modus mit dem NoIR-Kameramodul nachts ausprobiert, aber er funktionierte nicht sehr gut, da er überhaupt nicht funktionierte.

Ich hatte dieses Problem auch tagsüber von Zeit zu Zeit und es hängt auch von der Szene und den Lichtverhältnissen ab. Ich habe tatsächlich ähnliche Probleme mit meiner DSLR-Kamera, aber ich kann jederzeit auf das Display tippen oder auf manuellen Fokus umschalten. Dies sollte auch mit dem Kameramodul 3 möglich sein, es wären jedoch ein Touchscreen-Display, ein Drehgeber und die Implementierung der Software zur Unterstützung dieser Funktionen erforderlich.

Schließlich habe ich die Python-Kamerabibliothek Picamera2 ausprobiert, die letzten September offiziell veröffentlicht wurde. Es basiert auf libcamera, daher habe ich es nur mit dem Standard-Kameramodul verwendet, um sicherzustellen, dass die neuen Funktionen ordnungsgemäß implementiert wurden.

Ich habe die Qt Picamera2-App verwendet, nachdem ich sie wie folgt erhalten habe

Es begann und ich konnte die Kameraausgabe sowohl für die Standbildaufnahme als auch für die Kamera sehen.

und Video-Registerkarten.

Das Vorschaufenster ist recht klein, da ich ein 1280 x 800 HDMI-Display verwende, und auf einem Full-HD-Display würde es viel besser aussehen. Sie werden außerdem die Meldung „HDR nicht verfügbar: Installieren Sie opencv, um es auszuprobieren“ bemerken.

Picamera2 ist eine Python-Bibliothek, also habe ich versucht, Python OpenCV mit pip zu installieren:

Die Ausführung des letzten Befehls dauerte etwa 1 Stunde und 30 Minuten und schlug aufgrund einer fehlenden Datei fehl:

Am Ende habe ich vier Stunden damit verbracht, nur um herauszufinden, dass ich stattdessen apt verwenden sollte:

Die Installation dauerte etwa 2 bis 3 Minuten und jetzt werden die HDR-Optionen angezeigt, mit der Möglichkeit, die Anzahl der HDR-Bilder und die Gamma-Einstellung auszuwählen.

Die App bietet viele weitere Optionen mit Bildoptimierung, Schwenken/Zoom, AEC/AWB, und mir ist auch aufgefallen, dass ich den Fokus manuell anpassen kann, indem ich einen Schieberegler bewege. Aber als ich auf die Schaltfläche „Foto aufnehmen“ klickte, fror mein Raspberry Pi 4 mehrere Sekunden lang ein (Numlock ließ sich nicht ein-/ausschalten) und schließlich stürzte die Qt Picamera2-App ab. Ich habe mir den Kernel angesehen und festgestellt, dass das System nicht mehr über genügend Speicher verfügt:

Neben der Verwendung eines Full-HD-Displays ist es möglicherweise besser, die Qt-App auf einem Board mit mehr RAM auszuführen, da ich einen Raspberry Pi 4 SBC mit nur 1 GB RAM verwende. Mit den auf libcamera basierenden Befehlszeilendienstprogrammen hatte ich kein solches Problem.

Ich möchte mich bei Raspberry Pi Trading für die Zusendung des Kameramoduls 3 zur Überprüfung bedanken. Die Standardversionen kosten 25 US-Dollar, die Weitwinkelmodule 35 US-Dollar. Sie finden sie bei den üblichen Raspberry Pi-Händlern.

Jean-Luc startete CNX Software im Jahr 2010 als Teilzeitunternehmen, bevor er seinen Job als Software-Engineering-Manager kündigte und später im Jahr 2011 begann, täglich Nachrichten und Rezensionen in Vollzeit zu schreiben.

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