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关于光绘,自制牛叉的Pixelstick详细教学
纵观生活趣事
>《学习》
2016.07.03
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本帖最后由 Y瑶SS 于 2016-6-28 09:32 编辑
作者在2015年华为P8 Lightpainting比赛的入围作品,身后就是用了自制pixelstick的效果。
一支原厂的Pixelstick动辄要价二三千港元,作者作为一个预算有限的学生哥,实在负担不起。于是乎就在两年前开始自制类似Pixelstick的光绘工具,以数百元的成本就能造到令人满意的效果。什么是Pixelstick?Pixelstick是一种光绘工具,上面布满了可以独立控制的LED灯,用慢快门拍摄就可以造出各种图案。
Pixelstick的官方示范图
Pixelstick效果示范
DIY Pixelstick所需材料
1.PVC水管/工字体铝型材长度大概一米多,视需要而定,建议用较粗的水管以提供更好的强度。但水管中间会浪费很多空间,可改用工字铝,较方便粘贴各种零件,不过比较难买到适合的尺寸,切割亦更麻烦。
2.条形LED灯主要分两种,一种是只能整条LED同时变色,另一种是LED灯条上有分段设计,每段有独立控制芯片,能每段独立控制颜色,有更多变化,例如Pixelstick就是可以每粒LED灯独立控制,但成本当然更高。
3.LED控制器能与LED灯配合就可以,有些控制器更会附送摇控。摇控器主要分为红外线和无线电摇控。
4.电池推荐使用锂电池,比其他电池有更高的能量密度,亦无记忆效应,容易作大电流充放电,性价比也远高于普通镍氢充电池。
而锂电池中我较推荐使用18650锂电池,即是直径18mm高65mm的圆柱形锂电池,常见于随身风扇以及手提电脑等地方。18650是最常见的锂电池,种类多选择多,容易买到相应的充电池和电池盒。
现时可以买到最高容量的18650是Panasonic的3600mah NCR18650G,一些标称更高容量杂牌电池都是虚假容量,安全成疑,使用时有机会起火爆炸。
5.电池盒建议使用有金属片接触面的电池盒,我曾经使用接触不良的电池盒,通电时过热熔化冒烟,十分惊险。
电池盒和电池,三粒18650动力电池串联输出电力,动力电池是专门作大电流放电的电池,改用动力电池能减少过热的危险。图中型号为Panasonic的NCR18650D。
6.变压器视乎电压用升压板或降压板,抑或通用的变压器。例如电池输出4.2V电压,LED是需要12V电压,就需要用升压板将4.2V电压提升至12V,反之亦然。要注意的是电池电压会随电量多少而升降,所以要小心计算,变压板功率也要匹配LED灯的功率。
接上变压器的效果,变压器功率不足所以用三块变压板并联。
7.热熔胶或胶纸胶纸可选用双面胶纸或电线胶布。
8.焊接工具和电线等需要用到电烙铁等焊接工具。注意LED工作电压较低,使用高功率LED的电流较大,要使用较粗的电线。
购买材料不是在网上购买的话,可以在深水圳鸭寮街等地方的电子零件店找到LED电池等电子零件,而水管热熔胶等可以在一般五金店买到。
原理首先放在电池盒中的电池输出电力,经变压板提供稳定电力和合适电压给LED控制器。而控制器则同时输出电力及信号到LED灯,令LED灯能发出不同颜色。
步骤其实步骤很简单,基本上就将所有零件放上水管就可以。但要先接驳好各零件,测试一下是否运作正常,会否过热等,确保之后不会有问题。然后用热熔胶或双面胶纸粘贴在水管上,并预留把手等位置,就大功告成。
用PVC水管制作的DIY pixelstick(左),只能整条LED灯条同时变色,是简陋的早期作品。用铝材造的DIY pixelstick(中,右),每粒LED能独立控制,亮度也提高了三四倍。有时候会用电线胶布包裹零件,用来保护电路以及盖着LED指示灯避免漏光。
用了只能整条同时变色的LED灯条的DIY pixelstick。
放大相片可以见到横向的条纹,这是因为LED芯片疏落所造成的条纹,增加LED灯的密度可以改善效果。细心一点看还可以见到垂直的条纹,这是由于LED灯会进行PWM调光的效果。LED灯会透过不断闪烁来调节亮度和颜色,当亮度较低时可能会见到明显闪烁,也会使色彩渐变变得突兀。改用较高亮度,色彩层次较高,PWM频率更高的LED也可以改善效果。
升级改进
1.改用性能更强的LED灯改善效果最有效的方法当然是用性能更强的LED灯,除了上文提到的方法外,选用能独立分段控制的LED灯也能增添更多变化。
各种图案示范
2.加装柔光板用水管做主体的话没有位置放柔光板,所以我的下一个版本改用工字铝型材,减少体积之余,亦方便放置各种零件和柔光板。柔光板令光线更柔和,增加光线的发散角度,方便拍摄。此外柔光板减少LED灯造成的条纹,也令色彩渐变更加顺畅。
用上柔光板的效果,如果想要更强的柔光效果的话也可以用导光板取代柔光板。
我是在网上找厂商提供尺寸再加工切割柔光板和铝型材,读者家中有工具的话可以购买材料后自行切割。注意柔光板应该与铝型材等阔,这样才更容易安装,柔光板太近LED灯也会减少柔光效果。(所以上图是错误示范)
3.改用可编程的控制器笔者现在制作的工具都只是控制器内置的模式来控制LED,变化有限。若果要像Pixelstick一样能做出指定的图案,就需要用到能编程的控制器,甚至是Raspberry Pi或Aduino等开发板,原理应该不会太复杂,有较强动手和编程能力的读者可以一试。
4.加装电压计电池的电量会反映在电压上,加装电压计可以随时监测电池电压等,避免电池过度放电,损害电池LED等零件。
电压计
小结套用一句网络用语,只要有一点动手能力和电工知识,低成本制作一支光绘和补光工具其实不难。下一篇教学或会讲解一些光绘的技巧,以及各种工具的说明和注意事项。
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