Faça sua própria câmera digital pinhole

Minha casa de Port Townsend, em Washington, é uma comunidade cheia de artistas e criadores. Chamadas para participar de atividades culturais locais não são incomuns, mas quando vi uma para um concurso de fotografia com câmeras pinhole, isso chamou minha atenção. Eu brinquei com câmeras pinhole há muitos anos e me perguntei se as habilidades em eletrotecnologia que acumulei desde então poderiam ser usadas para melhorar a câmera pinhole tradicional, mantendo suas características únicas. Eu poderia fazer uma câmera digital pinhole?

Opticamente falando, os pinholes têm algumas características atraentes que as lentes não conseguem igualar. Por um lado, uma câmera pinhole tem uma profundidade de campo efetivamente infinita: tudo em seu campo de visão está em foco, independentemente de quão próximo ou distante qualquer objeto esteja. E não há distorções, como aberração cromática, produzidas pelas lentes. Nos últimos anos, assistimos a um aumento no interesse pela fotografia pinhole, com uma variedade de câmeras sendo vendidas comercialmente e em eventos fotográficos internacionais.

Por outro lado, tanto as câmeras pinhole prontas para uso quanto as DIY usam filme ou papel fotográfico. O custo de compra e revelação do filme aumenta rapidamente e, claro, há um longo atraso entre tirar uma foto e ver os resultados. Talvez o mais significativo seja que tirar fotos com uma câmera pinhole baseada em filme requer longos tempos de exposição – normalmente vários segundos, mesmo sob luz solar intensa – aumentando a chance de uma foto ser arruinada por movimentos indesejados.

A moldura e os acessórios da lente pinhole são feitos de pedaços de madeira cortados a laser. Eles seguram a placa do microcontrolador [centro], o sensor de imagem e o microinterruptor que atua como controle do obturador [parte superior central].James Provost

Meu palpite era que usar um sensor digital resolveria esses dois problemas. Eu tinha uma placa ESP32-Cam de US$ 10 que sobrou de um projeto anterior e percebi que seria perfeita para esse empreendimento. A placa integra o popular microcontrolador ESP32 habilitado para Wi-Fi com um soquete para cartão microSD, um LED indicador e uma interface para vários sensores de imagem de baixo custo. Usei um módulo de câmera OV2460, que pode suportar uma resolução máxima de 1.600 por 1.200 pixels quando usado com o ESP32-CAM. Retirei a lente do OV2460 para expor o sensor de imagem.

Conectei um microswitch a um dos pinos de entrada/saída de uso geral da placa e escrevi um firmware para usar o switch como controle do obturador e salvar imagens no cartão microSD. Também programei o LED indicador para piscar alguns códigos de erro caso algo desse errado, como tentar gravar em um cartão microSD completo. Escrever esse código cola não demorou muito, graças ao grande número de bibliotecas de software disponíveis para o ESP32-CAM.

Fiz uma caixa de madeira para segurar o sensor, a placa ESP32-CAM e o interruptor do obturador usando meu cortador a laser Glowforge. O conjunto pinhole crítico pode ser desconectado, permitindo-me ajustar a distância focal – e, portanto, o campo de visão da câmera – trocando diferentes conjuntos. Isso traz a flexibilidade das lentes removíveis para a fotografia pinhole, outro ótimo bônus!

Porém, nada vem de graça. Os furos variam em tamanho, e a desvantagem de todas essas vantagens digitais é que você precisa fabricar um furo de câmera com um diâmetro menor do que o obtido em uma câmera pinhole tradicional. Isso ocorre porque o sensor é muito menor que um quadro de filme: 4 milímetros de largura para o sensor versus, digamos, 35 ou 120 mm para o filme. Conseqüentemente, para garantir que a imagem completa criada pelo furo caia na superfície do sensor, o sensor deve estar muito mais próximo do furo do que o filme. Quando você calcula a óptica necessária para esse arranjo, o resultado é um furo menor.

Se eu estivesse produzindo esta câmera em massa, o processo ideal seria a gravação química. Depois de definir todos os parâmetros, você poderá fazer furos muito pequenos com precisão durante todo o dia. Mas o tempo e o esforço envolvidos na configuração de um processo de gravação fizeram com que eu quisesse encontrar outro caminho.