Si vous avez eu l’occasion de me rendre visite sur un événement Raspberry Pi, vous avez sans doute vu le Macroscope que je présente sur mon stand. Il permet d’observer en macrophotographie des objets minuscules. La V2 est en cours d’élaboration. Je vous propose de la découvrir.
Un Macroscope avec un Raspberry Pi
Le Macroscope V1
Ceux d’entre vous qui sont venus à Nevers aux Deuxièmes Rencontres Nationales du Raspberry Pi ont pu voir le Macroscope que je présentais sur mon stand. (ci-dessus, sous la garde de Babbage)
Sur la photo ci-dessus j’utilse un autocollant « framboise314 ». Les feuilles de la framboise mesurent environ 7 mm « d’envergure » et on peut les voir pratiquement en plein écran. La caméra est une caméra avec un objectif CS, réglable, de bonne qualité. Ce qui pêche, c’est le support, trop léger, serré avec des vis papillons. Pas stable et pas très costaud.
Un statif de toute beauté
Christian du FabLab du Chalonnais est venu à Nevers. Il a pris en pitié mon installation bancale et m’a offert ce pied de macroscope réglable qui va faciliter les réglages et augmenter la stabilité. Il l’a imprimé sur son imprimante 3D perso (merci 
)… L’autre souci c’était l’éclairage.
Dans certaines salles mal ou peu éclairées, je devais ajouter une ou des lampes (à LED) alimentées par pile pour éclairer le sujet. Mais les piles… ça s’use 
et ces petites lampes ont tendance à disparaître quand vous les laissez toutes seules sur un stand… Allez savoir pourquoi?
Un éclairage Angel Eyes
Anneau de 12 LED
Du coup je profite des modifs pour passer sur un éclairage à LED annulaire avec un convertisseur qui sort du 12v à partir d’une tension de 2 à 12v avec une intensité de 2A maxi.
Convertisseur 2 à 12 volts => 12 volts / 2A
Le tout trouvé pour quelques euros sur ebay.
L’alim est une (vieille) alim 5v de portable Samsung (récup) équipée à l’origine d’une prise propriétaire qui a été supprimée.
Premiers tests de fonctionnement de l’anneau à LED et de la qualité de l’éclairage. Les fils ne sont même pas soudés sur le convertisseur, juste torsadés sur les pastilles
Les tests ont l’air concluants… On peut continuer la V2 
L’optique du Macroscope
Un objectif à monture CS
fleurs, insecteLa V1 était équipée d’une caméra compatible avec un objectif à monture CS réglable. C’est ce type d’objectif qui équipe les caméras de surveillance. Du coup le prix de la caméra est plus élevé.
Un kit adaptateur pour smartphone
J’avais vu chez Dodocool, ce jeu de lentilles pour smartphone qu’iI m’a semblé intéressant vu son prix… Et puis qu’est ce que la caméra du Raspberry Pi, sinon une caméra de smartphone? Dodocool m’en a gracieusement envoyé un exemplaire pour le tester.
Cet partie de l’article vous est donc proposée avec la mention :
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Le jeu de lentilles est proposé à 11,99 € sur http://amzn.to/2tLcYcd et vous bénéficiez d’une remise de… 50% avec le Code promo : H6HCAQUK (Date de fin : le 31 juillet)
Qu’est-ce qu’il y a dans la boîte ?
J’ai reçu comme d’habitude un paquet correctement protégé qui contenait cet étui rigide (7x6x4cm) façon etui d’appareil photo.
A l’intérieur, une notice, une chiffonnette en fibre pour nettoyer les objectifs si vous mettez vos grosses mains pleine de doigts dessus 
, un sac de rangement souple, les deux objectifs et leurs supports.
Les objectifs en détail
Les objectifs sont annoncés comme étant réalisés en verre optique. La face avant est protégée par un bouchon en plastique. Les supports comportent un anneau pour permettre de les accrocher à une dragonne, par exemple.
Une fois les bouchons enlevés on découvre les objectifs :
Le fish Eye
Un FishEye avec un verre proéminent (attention aux chocs) qui a un angle de prise de vue de 180 degrés. Les parties extérieures sont en aluminium anodisé ce qui assure la solidité des objectifs.
Le grand angle
L’autre objectif est un grand angle. Il est constitué de deux parties. La partie supérieure se dévisse et laisse apparaître l’objectif macrophotographique qui constitue sa partie inférieure.
Premiers tests sur un smartphone
Comme ces objectifs sont destinés à un smartphone, j’ai dégainé mon bon vieux Galaxy S4 et je l’ai équipé de ces objectifs.
Il faut veiller à ce que le centre de l’objectif coïncide bien avec le centre de l’objectif du smartphone.
Objectif du smartphone
Objectif d’origine du Samsung Galaxy S4
Pour comparer les champs couverts par ces objectifs, on va commencer par une photo réalisée avec le S4, sans objectif additionnel. (ci-dessus)
Objectif grand angle
Objectif grand angle
Avec le grand angle, le champ est effectivement un peu plus large. La qualité d’image reste bonne, avec néanmoins une légère perte de contraste (normal, on ajoute des interfaces air-verre supplémentaires)
Objectif Fish Eye 180 degrés
Objectif FishEye 180 degrés
Le FishEye remplit bien son rôle, avec une prise de vue à 180 degrés. Si le centre reste net, les bords de l’image présentent un léger flou.
Et la macro ?
Voilà, voilà, j’y arrive ! c’était le but de ces essais…
Les photos ont été découpées et réduites en taille pour être adaptées au blog.
Macrophotographie avec le smartphone
Comme il ne pleuvait pas… (temps de m… en ce moment), je suis sorti et j’ai pris cette fleur comme victime. l’extrémité de mon index vous donne sa taille. (objectif du Galaxy S4 seul, sans complément)
L’image est bien contrastée. La zone de netteté est étroite (ici les pétales au premier plan uniquement).
Là il avait plu un peu (je vous disais qu’il faisait un temps de m…). On voit bien les petites gouttes et les détails de la fleur.
Et une fleur de menthe pour compléter les images botaniques…
Avec le smartphone seul, si on veut trop s’approcher l’image devient floue.
Avec l’objectif macro, il est possible d’obtenir une image plus grande et plus nette. La zone de netteté est toujours réduite. Il faudra bien régler la mise au point.
Dernier exemple, cette impression en police 12 sur une feuille de papier A4 blanc (Imprimante jet d’encre Epson DX9400F). On distingue bien les défauts d’impression et le grain du papier.
Essais sur le Raspberry Pi
Montage des objectifs
La caméra du Raspberry Pi (ici une V2.1 de 8Mpx) est en fait une caméra de smartphone équipée d’un objectif réglé en usine pour avoir la zone de netteté la plus grande possible (normalement à l’hyperfocale).
Les objectifs Dodocool s’adaptent bien à la caméra du Raspberry Pi. Ici encore faites bien attention de centrer le mieux possible l’objectif additionnel (ici le Fish Eye) avec l’objectif de la Camera Pi.
L’objectif peut se monter sans problème avec la pince livrée en accompagnement des objectifs. Pour ma part je prévoirai un montage plus rigide.
Le grand angle se monte de la même manière
La partie supérieure du grand angle est amovible. Il ne reste alors que l’objectif macro (ci dessous)
L’objectif macro prêt à l’usage (il faudra recentrer la lentille, on voit qu’elle est décalée).
Essai du Fish Eye avec la caméra Pi
Ne prenez pas peur ! Ce n’est que moi distance mesurée entre le visage et l’objectif : 30 cm. Si vous souhaitez réaliser un judas avec un Raspberry Pi Zero W et une Camera Pi, cet objectif devrait vous convenir.
Montage de l’éclairage sur la caméra
Mon idée est d’entourer l’objectif de la caméra par un anneau de LED. ICI l’objectif est en place (et bien centré sur la caméra )
L’anneau de LED se positionne bien autour de l’objectif… Ma foi, je suis assez content de mon achat
Que la lumière soit !
Ça semble bien éclairer… On va pouvoir tester !
Prise de vue macrophotographique
Ces images ont été réalisées avec l’objectif macro monté sur la Caméra Pi. Elles ont été coupées et redimensionnées pour s’adapter à la page du blog.
Le convertisseur 12v utilisé pour alimenter les LED 
L’antenne du détecteur de foudre dont je vous ai parlé il y a quelques jours (la carte est arrivée ce matin. (Image non redimensionnée, c’est la taille qu’aurait cette partie de l’image sur un écran 17 pouces) 
Le circuit intégré de la carte du détecteur d’éclair.
Le résultat sur écran
Ces deux images vous permettent d’apprécier le résultat. L’image de fond est celle de l’écran devant lequel je présente l’objet qui a servi lors de la prise de vue. Pas de trucage, ma main est réellement devant l’écran ! L’angle de vue est le même. Vous avez ainsi une idée du rendu obtenu et du facteur d’agrandissement.
Les images ont été réalisées sur un Raspberry Pi 3 équipé d’une caméra Pi V2.1 de 8Mpx. Le logiciel utilisé est raspistill. Affichage en plein écran qualité 100%.
Conclusion
Ces tests ont démontré la faisabilité du Macroscope V2. Le statif offert par Christian va faciliter les réglages et rendre le montage bien plus stable.
L’ajout d’une source de lumière circulaire autorise l’utilisation en tout lieu, sans souci du type d’éclairage ou de lumière ambiante.
Il reste à dessiner un support (à imprimer en 3D) pour monter la caméra, son objectif et l’éclairage sur la crémaillère du statif.
Je prévoirai sans doute également un diffuseur à positionner devant l’anneau de LED car sous certains angles, les LED provoquaient des reflets un peu violents sur les objets photographiés.
Encore merci à Dodocool qui propose actuellement le jeu de lentilles à 11,99 € sur http://amzn.to/2tLcYcd et offre une remise de… 50% avec le Code promo : H6HCAQUK aux lecteurs de framboise314 (Date de fin de l’offre : le 31 juillet)
Sources
UN MACROSCOPE AMÉLIORÉ : Ceux d'entre vous qui sont venus à Nevers aux Deuxièmes Rencontres Nationales du Raspberry Pi…
Publié par Framboise314 sur dimanche 23 juillet 2017
Cet article Un macroscope avec un Raspberry Pi a été publié en premier sur Framboise 314, le Raspberry Pi à la sauce française.....