Tropfenfotografie



Meine ersten Tropfenfotos habe ich mit Kabelauslöser, einem Infusionsbesteck und einer Menge Glück gemacht. Dabei war es eher eine Glückssache, ein TaT-Foto (Tropfen auf Tropfen) zu erhalten.

Um mich mehr auf die fotografische Umsetzung konzentrieren zu können, entschloss ich mich, nach einer geeigneten elektronischen Steuerung zu suchen und mir ein entsprechendes Tropfgestell zu bauen, um die Magnetventile, Flüssigkeitsbehälter und technischen Geräte in Position und Ausrichtung verändern zu können.

Sehr gute Anregungen für den Eigenbau eines entsprechenden Tropfgestells und der weiteren Komponenten fand ich in Foren und dem Buch von Daniel Nimmervoll, "Highspeedfotografie: Kunstvolle Tropfenfotos in Perfektion".

Als Flüssigkeitsbehälter verwende ich drei Mariottesche Flaschen, die ich mir aus PET-Flaschen gebaut habe. Das System ist durch die Schraubverschlüsse der Flaschen luftdicht verschlossen. Den Ablaufschlauch und ein passend zugesägtes Metallrohr habe ich mit Heißkleber und Aquariumsilikon befestigt, so dass der Druck konstant bleibt und ich eine gleichmäßige Fließgeschwindigkeit erziele.

12V-Magnetventil
12V-Magnetventil

Ich verwende für meine Aufnahmen 12V-Magnetventile mit entsprechenden Schlauchtüllen / Düsen.

Als Tropfenflüssigkeit habe ich für meinen ersten Aufnahmen Leitungswasser oder Milch genommen. Aktuell verwende ich mit Guakernmehl oder Nutilis Clear versetztes Wasser, um eine höhere Viskosität und damit stabilere Tropfenformen zu erzielen.

Zahlreiche Hinweise zur Herstellung der Tropfenflüssigkeit sowie weitere Anregungen zum Aufbau finden sich auf diversen Internetseiten, in Foren sowie im o.g. Buch von Daniel Nimmervoll.

Tropfenfotografie - arduino uno


Die Steuereinheit zur Ansteuerung der Magnetventile, meiner Kamera und der von mir verwendeten entfesselten Blitze habe ich auf Basis eines arduino uno gefertigt.

Im Internet findet sich eine Vielzahl von Hinweisen für den Aufbau einer entsprechenden Schaltung. Bei meiner Suche bin ich dabei dank eines Hinweises aus dem fotografieforum.at auf die TricklerGUI von Markus Reugels gestoßen.

In diesem Forum tauschen sich einige sehr ambitionierte Tropfenfotografen aus und geben hilfreiche Hinweise für den Aufbau einer Ventilansteuerung. Insbesondere der persönliche Kontakt zu "Mr.Burgi07" und dessen Beiträge zum Thread "Tropfenmaschine" im fotografieforum.at haben letzlich dazu geführt, dass es mir möglich war, eine entsprechende Steuereinheit auf Basis des arduino uno zu bauen und einzusetzen.

Aufbau der Schaltung für Magnetventil
Aufbau der Schaltung für Magnetventil

Die für den Bau der Steuerung erforderlichen Bauteile habe ich mir über Reichelt Elektronik und Conrad Elektronik beschafft (Einkaufsliste am Ende dieses Beitrags).

Da ich noch keine Vorkenntnisse im Bau derartiger Schaltungen hatte, war es für mich besonders hilfreich, zunächst einen Schaltplan über die Software von Fritzing zu entwerfen. Mit den Informationen von Mr.Burgi07 und den Angaben zur TricklerGUI konnte ich so die für mich erforderliche Schaltung auf einem virtuellen Steckbrett entwickeln.

Der Aufbau der Schaltung auf einem Steckbrett hatte für mich den zusätzlichen Vorteil, dass ich einzelne Bauteile ersetzen und den Aufbau jederzeit anpassen kann.

Auf der Abbildung rechts ist ein Ausschnitt der für die Ansteuerung der Magnetventile erforderlichen Schaltung zu sehen. Da ich insgesamt 5 Magnetventile ansteuern kann, wiederholt sich der dargestellte Aufbau auf dem Steckbrett. An der grün markierten Stelle wird die Verbindung platziert, die dann mit dem Pin des arduino uno verbunden wird.

Alle Ventile haben noch eine Verbindung zur mit GND bezeichneten Zeile des Steckbretts. Von dort aus erfolgt ein Anschluss an den GND des arduino.

Die oberen Zeilen des Steckbretts werden mit einem 12V-Netzteil verbunden.

Aufbau der Schaltung für Kamera / Blitze
Aufbau der Schaltung für Kamera / Blitze

Die Abbildung links zeigt den Ausschnitt der für die Ansteuerung der Kamera und von mir verwendeten Blitze erforderlichen Schaltung.

Sowohl Kamera als auch Blitze werden, wie die Magnetventile mit einem Pin des arduino uno (grüne Markierung) und der GND-Zeile des Steckbretts verbunden.

Sowohl für die Magnetventile als auch für Kamera und Blitze nutze ich steckbare Anschlussklemmen, um den Kontakt zu den am Gehäuse befestigten Buchsen herzustellen.

Da der Aufbau auf einem Experimentier-Steckboard und die Größe der erforderlichen Bauteile viel Platz beansprucht, verwende ich ein Board mit 1560 Kontakten.

 

Trigger, LED und die Buchse für das 12V-Netzteil (ohne Abbildung) habe ich direkt mit dem Steckboard verbunden.

An den Einbaubuchsen habe ich die Kabel angelötet, um mehr Stabilität zu erhalten.

Die gesamte Steuereinheit inkl. arduino uno habe ich in ein Selbstbaugehäuse aus Pappelholz gesetzt. Da dieses weiche Holz leicht zu bearbeiten ist, konnte ich die entsprechenden Bohrungen für die Ausgänge des arduino uno, die  Buchsen und den Trigger meinen Vorstellungen entsprechend platzieren.

Die im Internet als Download erhältliche Software TricklerGUI nutze ich dann, um die entsprechenden Einstellungen vorzunehmen und den Prozess zu starten.

 

Einkaufsliste für die Steuereinheit

  • arduino uno Rev. 3
  • Experimentier-Steckboard 1560 Kontakte
  • 8x Widerstand 22,0 Ohm
  • 5x Optokoppler SFH610A DIP4
  • 5x Widerstand 1,0 kOhm
  • 5x Gleichrichterdiode 1N4007
  • 5x Transistor BD139 NPN
  • steckbare Anschlussklemmen
  • Steckbrücken- / Drahtbrückenset
  • flexible Steckbrücken
  • 3x 3,5mm - Klinkenbuchsen
  • 5x Cinch- oder Hohlstecker-Einbaubuchse
  • passende Verlängerungskabel und Stecker
  • Quetschverbinder für den Anschluss an die Magnetventile
  • Gehäuse

Systemvoraussetzungen

  • Windows XP SP3 (für GUI 1.0 /1.1)
  • Windows Vista / 7 (für GUI 2.0)
  • Microsoft .NET framework 2.x
  • Microsoft .NET framework 4.x
  • Visual Basics Power Packs
  • Treibersoftware für arduino uno
  • TricklerGUI 1.0 / 1.1 / 2.0

Da ich immer wieder Anfragen erhalte, stelle ich hier einen Schaltplan und ein Abbild der von mir verwendeten Steckplatine auf arduino-Basis zur Verfügung. Mit entsprechenden Grundkenntnissen und der TricklerGUI (siehe Systemvorraussetzungen) sollte es damit möglich sein, sich eine entsprechende Steuereinheit zu bauen.