Jednym z najczęściej stosowanych akcesoriów do Raspberry Pi są kamery. Wszystkie malinki dysponują wbudowanymi złączami CSI, co pozwala na podłączenie w zasadzie każdej kamery pracującej w tym standardzie. Pozwalają one na implementację szeregu funkcji, takich jak nagrywania obrazu, detekcji ruchu czy tworzenia filmu poklatkowego. Dodatkowo, wzrost znaczenia sztucznej inteligencji pozwala na zastosowanie tej techniki i wdrożenie np. rozpoznawania obiektów na Raspberry Pi.

Na rynku można odnaleźć bardzo dużo takich urządzeń, jednak największą popularnością cieszą się kamery oryginalne, produkowane przez samą Fundację Raspberry Pi. Pierwsza kamera trafiła na rynek już w 2013 roku, a więc niedługo po premierze samej platformy. Następnie pomysł ten był rozwijany, co zaowocowało wydaniem wersji 2 w 2016 roku. Ciekawą wersją opartą o nieco odmienne podejście była wydana w 2020 roku Raspberry Pi HQ Camera, która oferowała lepszy sensor oraz możliwość montowania własnego obiektywu.

Kilka dni temu Fundacja Raspberry Pi wprowadziła na rynek nowe moduły kamer. Są to Camera Module 3, a więc zupełnie nowa wersja podstawowa modułu, a także moduł High Quality Camera M12 z mocowaniem obiektywu w standardzie M12. W dalszej części artykułu szerzej opiszę te dwie nowości.

Raspberry Pi Camera Module V3

Najnowszy moduł Camera module V3 to nic innego jak unowocześniona kamera podstawowa znana już z poprzednich wersji. Najważniejszym elementem układu jest matryca Sony IMX708. Oferuje ona rozdzielczość 12 MPx, co jest znaczącym postępem względem poprzedniej generacji, która miała rozdzielczość do 8 MPx. Matryca jest w stanie robić zdjęcia o wielkości do 4608 x 2592 px, a także nagrywać wideo w standardach 1080p50, 720p100 lub 480p120. Układ oferuje także funkcję autofokusa PDAF z detekcją fazy, co też jest nowością. Autofokus jest sterowany za pośrednictwem I2C.

Rys. 1. Moduł Raspberry Pi Camera module V3

Wśród innych interesujących właściwości znajdziemy m.in. funkcję DPC (Defect Pixel Correction), sprzętową obsługę HDR (max. 3 Mpx), a także wysoki stosunek sygnału do szumu. Wymiary kamery to 25 x 24 x 11,5 mm. Podobnie jak poprzednie wersje, tu też mamy komunikację za pomocą 15-pinowej taśmy FFC, która zapewnia proste połączenie z każdym komputerem Raspberry Pi (oprócz Raspberry Pi 400), aczkolwiek do wersji Zero trzeba zastosować adapter. Tradycyjnie do zestawu dołączona jest taśma o długości 10 cm.

Moduł kamery jest dostępny w kilku wersjach. Wersja podstawowa zawiera wbudowany obiektyw o kącie widzenia 75°, co pozwala na standardowy pole widzenia sensora. Druga wersja to moduł Camera Module 3 Wide, zawierający obiektyw szerokokątny o kącie widzenia 120°. Kolejna dostępna wersja to Camera Module 3 NoIR. Charakteryzuje się tym, że nie ma ona filtra światła podczerwonego, co pozwala na lepszą pracę w nocy i w ciemności. Działa podobnie do kamer NoIR z poprzednich generacji. Ostatnią wersją kamery jest moduł Camera Module 3 Wide NoIR, który łączy zalety wersji Wide i NoIR, a więc szerokokątny obiektyw oraz możliwość pracy w nocy.

Rys. 2. Kamera Raspberry Pi Camera Module 3 Wide NoIR

Kamera Raspberry Pi HQ M12 Camera

Drugim produktem wprowadzonym na rynek jest moduł Raspberry Pi HQ M12 Camera. Jest to nie tyle nowy produkt co raczej uzupełnienie kamery High Quality. Oba produkty mają podobne specyfikacje. Zawierają sensor obrazu Sony IMX477 o rozdzielczości 12,3 MPx z podświetleniem. Zawiera wbudowany filtr IR, a także regulowany focus w zakresie od 12,5 mm do 22,4 mm. Kamerę można zamontować do statywu 1/4” – 20, czyli standardowego statywu do aparatu fotograficznego.

Rys. 3. Moduł Raspberry Pi HQ M12 Camera

Najważniejszą różnicą pomiędzy modułami jest inne mocowanie dla obiektywu. Pierwsza kamera oferowała mocowanie w standardzie C-mount oraz dołączoną przejściówkę na CS-monut. Są to obiektywy dość duże, gdyż te standardy są stosowane np. w kamerach monitoringu (chociaż nie tak duże jak te w aparatach fotograficznych). Z kolei nowa wersja ma mocowanie na obiektywy typu M12, które są dużo mniejsze niż C/CS-mount. Może to być przydatne w projektach, gdzie ważnym czynnikiem jest koszt i rozmiar. Obiektywy tego typu oferują też szerszy zakres ogniskowych i kątów widzenia: od teleobiektywów jak model ArduCAM M2025ZM02 o kącie widzenia 20°, aż po obiektyw ArduCAM M25156H18 „FishEye” o bardzo szerokim kącie 180°. Z drugiej strony obiektywy M12 nie mają możliwości regulacji ogniskowej za pomocą pierścienia, a regulacji dokonujemy poprzez wkręcanie lub wykręcanie obiektywu w mocowaniu.

Na rynku dostępna jest szeroka oferta obiektywów do kamery, np. z oferty ArduCAM, przygotowane pod kątem tej właśnie kamery.

Rys. 4. Raspberry Pi HQ M12 Camera z założonym obiektywem M12

Podsumowanie

Nowe kamery od Fundacji Raspberry Pi rozszerzają ofertę kamer do komputerów jednopłytkowych. Produkt High Quality M12 Camera to alternatywna wersja standardowej kamery High Quality z tą samą specyfikacją. Właściwie jedyna różnica to inny typ montowania obiektywów – M12 w miejsce C/CS-mount. Z kolei Camera Module 3 to nowa generacja podstawowych kamerek do malinki. W tym segmencie to jest już większa zmiana i duża poprawa jakości. Nie tylko oferuje to użytkownikom wyższą jakość, ale także podwyższa poziom „złotego standardu” kamer dla Raspberry Pi.

Kamery Raspberry Pi HQ M12 Camera oraz Raspberry Pi Camera Module 3 są dostępne w ofercie Kamami.pl, polskiego oficjalnego dystrybutora komputera i akcesoriów Raspberry Pi