Merakit Sensor Suara untuk High Speed Photography

Artikel ini saya turunkan sebagai sharing pengalaman, setelah melihat tanggapan dari beberapa rekan
member FN yang ingin mengetahui proses dalam pembuatan foto freeze action still life "ICEBREAK".

Dengan tidak mengurangi rasa hormat, saya mempersilahkan rekan-rekan membaca terlebih dahulu artikel yang
sudah ditulis oleh mas Salahudin Damar Jaya, mengenai High Speed Photography (HSP).
Penting untuk dibaca, karena dari artikel ini akan kita ketahui secara konseptual/teoritikal mengenai HSP.
Terima kasih buat mas Jaya yg sudah share artikel tersebut.

Keterbatasan dari shutter speed dan juga shutter lag dari kamera yang kita gunakan dapat diakali dengan
memanfaatkan kecepatan dari flash yang mampu hingga lebih dari 1/10.000 detik, tergantung tingkat power yang
dimiliki oleh flash tersebut.
Flash yang dimaksud disini adalah flashlight eksternal, bukan built-in flash yang ada di kamera.
Namun teknik ini harus dilakukan di ruangan yang gelap karena kamera akan kita set shutter speednya secara
manual dan dengan waktu yang lama (lebih dari 5 detik atau sesuai kebutuhan/bulb).
Kamera akan menangkap gambar saat sensor diaktifkan oleh suara yang kemudian menyalakan flash.
Dengan demikian kamera film/digital tipe apapun yang aperture dan shutternya bisa diset manual, relatif dapat
digunakan.

Berikut adalah langkah-langkah dalam proses pembuatan foto tersebut:

Skema Rangkaian Elektronik Sensor

Sensor merupakan bagian penting dalam HSP, dimana rangkaian inilah yang akan menangkap suara, kontak,
ataupun gerakan dan kemudian akan mengaktifkan komponen untuk mentrigger flash.
Banyak referensi yang menjelaskan teknis pembuatan sensor ini. Dari segi biaya, pembuatan sensor ini bisa
dibilang murah, karena komponen-komponen yang digunakan banyak diperoleh di toko komponen elektronika
dengan harga yang murah.
Berikut adalah referensi di internet yang saya gunakan sebagai acuan dalam pembuatan sensor suara :
http://photography-on-the.net/forum/showthread.php?t=143954

Komponen elektronik yang digunakan tidak banyak, relatif mudah dicari, dan murah. Total biaya yang
saya keluarkan kurang lebih Rp. 190ribu.
Dari total biaya tersebut, Rp. 140ribu adalah biaya buat ngisi bensin mobil... harap maklum, ketika lagi perjalanan
ke toko elektronika, jarum penunjuk Fuel sudah pengarah ke 'E'...

Pendek kata, harga komponen elektronik untuk membuat sensor suara ini, tidak lebih dari Rp. 50ribu!

Komponen-komponen yang dibutuhkan antara lain:
- Microphone (condenser)
- SCR tipe 2P4M (bisa juga digunakan tipe lain: C106D / BRY55 atau yang setara)
- Resistor 68Kohm, 5Kohm, VR 5Kohm
- Transistor NPN2222
- Batere 9V
- Kabel2 penghubung/jumper
- mini switch
- blank PCB board

Pembuatan Sensor

Untung saja tools jaman kuliah tempoe doeloe di t. elektro belum masuk tong sampah, jadi barang-barang seperti:
solder, project board pcb, tang, obeng, kabel2, serta multimeter masih dapat digunakan.

Sebelum dibuat/dipasang dalam PCB yang sebenarnya, rangkaian elektronik sensor dirangkai dulu pada
project board, agar gampang digonta ganti bila ada yang keliru penempatannya.
bagian yang dilingkari merah adalah sirkuit sensor yang dimaksud. Rangkaian yang ada di bagian
kiri/kanan nggak ada hubungannya. Bagi rekan-rekan yang mahir dalam bidang elektronika, tentu saja step ini dapat
dilewati, langsung saja dibuat/dipatri pada PCB.

Pengetesan Sensor

Rangkaian dicheck dengan multimeter pada terminal koneksi yang nantinya akan dihubungkan ke PC sync port,
ataupun terminal/pin pada flash yang dapat membuat flash menyala bila terminal/pin tersebut dalam keadaan
terhubung.
Rangkaian sudah bekerja dengan semestinya bila indikator nilai resistansi pada multimeter menunjukkan penurunan
bilamana suara keras diperdengarkan. Bisa dicoba dengan suara batuk, ataupun tepuk tangan.
Tingkat sensitivitas dari sensor terhadap suara, dapat diatur melalui VR 5Kohm.
Posisi multimeter kemudian bisa digantikan oleh flash, dengan menyambungkan kabel ke terminal PC sync port.
Sayang sekali saya tidak punya kabel PC sync, jadi saya menggunakan kabel apa adanya.

Dengan berfungsinya rangkaian, maka langkah selanjutnya adalah pematrian komponen-komponen tersebut
pada PCB. Perlu diperhatikan penempatan kutub positif/negatif dan juga kaki-kaki transistor,
jangan sampai keliru.


Agar lebih bagus dan ringkes, PCB bisa dipotong sekecil mungkin.




Sensor sudah bisa digunakan.
Bangku kecil dipersiapkan, sensor diset pada tempat yang sesuai dan tidak menghalangi kamera, flash diletakkan
pada posisi yang diinginkan, es diletakkan di tengah bangku, palu yang sudah diluluri bedak digenggam disiapkan.

Obyek es dipilih karena benda ini adalah benda solid yang gampang dipecahkan, gampang dibuat, dan aman
karena serpihannya akan mencair.
Letakkan kamera pada jarak yang cukup aman, lensa menggunakan 70-300mm agar bisa cukup jauh..
serem juga kalau percikan esnya mengenai lensa, atau salah mukul yang kena malah lensa dan bukan es-nya
Fokus diset pada es, kemudian lensa diswitch ke manual focus agar tidak berubah lagi.

Dari atas:

Dari samping:

Lampu dimatikan, kamera diset bulb, lalu shutter diaktifkan (secara remote bila memungkinkan).
Pada percobaan ini saya set kamera pada posisi remote, agar bisa dikontrol dari jauh.

Ambil posisi, perhatikan letak es, palu digenggam, pasang ancang-ancang, dan.... yak!!! pukulkan ke es!
suara keras yang terjadi akibat impact palu-es-bangku akan ditangkap oleh mic yang langsung mengaktifkan
SCR untuk mentriger flash.
Langsung saja shutter dilepas ( secara remote bila memungkinkan).
Hasilnya bisa langsung dilihat di LCD display kamera digital, atau langsung ditransfer ke komputer untuk
post process (curve/color adjustment/crop/whatever...)
Shot ini menggunakan Nikon D70, Sigma 70-300mm pada posisi f/11, ISO 400, bulb shutter.
Flashlight menggunakan Nikon SB-800, manual 1/32 power.

Shot ini dari angle yang lain, menggunakan Canon PowerShot A75, f/8, ISO50, 10 sec shutter.

Cobalah dengan obyek-obyek lainnya yang juga menghasilkan impact yang menarik untuk ditangkap, misalnya :
Balon ditusuk, lampu dipecahin, telor ditembak, muka digampar, lensa dibanting, kamera jatuh, dan sebagainya....
gunakan imajinasi rekan-rekan... pokoknya obyek/action yang menghasilkan suara yang dapat
ditangkap oleh sensor.

Mohon maaf bila ternyata ada keterangan yang kurang atau keliru. Sharing pengalaman ini semata-mata sejauh
pengetahuan yang saya miliki. Silahkan dikoreksi bilamana ada, apalagi saran-saran yang membangun.... dengan
senang hati menerimanya.
�
CATATAN

• Rangkaian ini adalah sensor suara yang sederhana. Kualitas dan mutunya jangan dibandingkan dengan yang dijual dipasaran :)
• Rangkaian sensor ini tidak peka untuk suara impact yang frekuensinya rendah. Dengan menggunakan active microphone tingkat kepekaan bisa ditingkatkan. Jauh/dekatnya letak microphone dari sumber suara impact mempengaruhi tingkat kepekaan.
• Delay time tidak ada pada rangkaian sensor ini, sehingga flash akan menyala disaat suara impact itu terjadi. Efek yang lebih bagus bisa diperoleh dengan menggunakan delay time, artinya, flash baru akan menyala beberapa saat kemudian setelah suara terjadi (dalam ordo msec misalnya).
• Impact yang menyebabkan suara keras beberapa kali, akan menyebabkan flash akan firing beberapa kali juga dan ini akan mempengaruhi hasil.
• Menurut saya sirkuit sensor ini bisa dibikin lebih advance lagi, terutama dalam hal sensitivitas, delay timer, dan integrasi dengan sensor yang lain (gerakan / kontak ). Tantangan menarik bagi rekan-rekan yang mahir di elektronika.

Selamat mencoba dan nikmati hasilnya !
 
 
regards,
 
purwanto.nugroho


2006 Juni 29 12:56:31

From Fotografer.NET

Prinsip dan Cara Kerja Kamera Digital

Kamera Digital

Sebelum menggunakan kamera digital kita harus mengetahui jenis dan fungsi dari komponen kamera tersebut. Jenis kamera digital yang kita bahas adalah Kamera Saku (Point and Shoot Camera) dan Kamera Digital SLR (Single Lens Reflex).

Jenis Jenis Kamera Digital Kamera Saku (Point and Shoot Camera) Kamera Point and Shoot Camera paling banyak digunakan orang karena mudah pemakaiannya dan relatif murah. Kamera ini dirancang untuk mereka yang kurang menyukai kontrol manual atau kata lain serba otomatis. Kamera ini mempunyai fasilitas yang menarik antara lain. 1. Optical zoom Yaitu fasilitas pembesaran gambar yang dilakukan dengan kombinasi reposisi lensa. 2. Digital zoom Yaitu failitas pembesaran gambar yang dilakukan secara digital. Proses ini sebenarnya hanya berupa proses crooping dan pembesaran menggunakan software internal kamera. Zoom ini mengakibatkan gambar menjadi kabur (blur). 3. Resolusi sampai dengan 3,1 mega piksel. Media bidik bisa berupa lensa konvensional. LCD, atau merupakan kombinasi keduanya Kamera Digital Semi Profesional Kamera jenis ini memiliki banyak sebutan, antara lain prosumer camera dan advance digital camera. Pemberian nama tersebut berkaitan dengan fungsi dan target pasarnya yang unik. Kamera ini dirancang untuk mereka yang ingin disulitkan oleh pengaturan diafragma dan segala pernik teknik fotografi. Dengan kamera ini mereka bisa mengatur jarak secara manual dan mode zooming atau bahkan fasilitas macro yang sangat membantu dalam memperoleh kualitas gambar dan efek yang diinginkan. Secara umum kelebihan kamera digital kelas ini adalah pada standar lensa yang digunakan, yakni lensa 35 mm. Lensa ini mirip lensa standar pada kamera SLR analog, namun dengan desain khusus yang disesuaikan dengan karakter kamera digital. Kelebihan teknis lainnya adalah adanya kendali manual dan otomatis pada fokus, diafragma, dan kecepatan pembukaan lensa. Resolusi kamera kelas ini adalah antara 3,1 megapiksel sampai dengan 5,1 megapiksel. Adanya tawaran fasilitas yang cukup lengkap membuat kamera ini sangat diminati, sekaligus menjadi yang paling populer di antara semua kelas kamera digital. Kamera Digital SLR (Single Lens Reflex) Resolusi terendah yang dimiliki kamera digital SLR (Single Lens Reflex) adalah 5,1 megapiksel. Seperti halnya pada kamera SLR analog, kamera digital SLR juga memiliki kualitas gambar terbaik karena menggunakan lensa optik dan sistem kendali manual. Selain kendali yang diberikan secara manual, kamera ini juga memiliki sistem kendali otomatis yang dibantu oleh mikro prosesor yang cukup canggih. Kamera digital bertipe SLR ini, seperti halnya kamera SLR analog, juga menggunakan lensa yang bisa dilepas dan diganti dengan lensa berdiameter lebih besar atau lebih kecil sesuai kebutuhan. Selain itu, penempatan tombol dan fungsi dasar kedua kamera digital ini tidak banyak berbeda. Komponen dasar kamera ini bisa dilihat pada gambar. Ada 2 hal yang harus diperhatikan dalam menggunakan kamera digital SLR, yaitu lensa dan blitz.

Komponen Kamera Digital

Lensa

Lensa adalah media penyaring pertama pada saat kita memindai gambar untuk disimpan. Karena itu pengetahuan dasar tentang lensa kamera digital sangat perlu. Lensa kamera saat ini didiesain menggunakan komputer untuk meningkatkan akurasi. Untuk menambah ketajaman lensa, pada lensa ini dilapisi cairan kimia tertentu. Berikut ini beberapa jenis lensa yang digunakan pada kamera digital SLR:

1. Lensa Standar

Lensa standar adalah lensa yang menjadi komponen standar kamera. Ukurannya 50 mm. Karakter lensa ini adalah memberikan bidikan natural. Lensa ini cocok untuk pemotretan jarak sedang.

2. Lensa Wide Angle (sudut Lebar)
Lensa wide angle adalah lensa yang digunakan untuk menangkap objek yang luas dalam medan bidik yang terbatas. Karakter lensa ini adalah dapat membuat objek lebih kecil dari pada ukuran sebenarnya. Ukuran lensa ini beragam, antara lain : 17 mm, 24 mm, 28 mm, dan 35 mm.
Disamping itu ada juga lensa wide angle dengan diameter 14 mm, 15 mm, dan 16 mm. Lensa lensa ini disebut fish eye lens.

3. Lensa Tele
Lensa tele merupakan kebalikan dari lensa wide angle. Lensa tele berfungsi untuk mendekatkan objek, namun mempersempit sudut pandang. Yang termasuk lensa tele adalah lensa dengan ukuran 70 mm ke atas. Fungsi lain dari lensa tele adalah untuk melakukan croping dan memfokuskan diri pada objek tertentu dan mengaburkan objek di sekitarnya.

4. Lensa Zoom

Lensa zoom merupakan gabungan ketiga jenis di atas. yaitu lensa standar, lensa wide angle, dan lensa tele. Ukuran lensa bukanlah ukuran yang fixed, melainkan bersifat range lensa tertentu, misalnya 80 - 200 mm. Lensa jenis ini merupakan lensa yang paling banyak digunakan karena memiliki karakter yang fleksibel dan range lensanya cukup lebar. Dengan demikian, apabila ingin menggunakan lensa ukuran tertentu pemakai tinggal memutar ukuran lensa sesuai kebutuhan.

5. Lensa Makro

Lensa makro biasanya digunakan untuk membidik objek kecil. Pada kamera digital ini, pembesaran skala makro dilakukan secara digital dan tidak dilakukan secara optis.
Semua jenis lensa tersebut memiliki karakteristik yang sama, yaitu semakin kecil ukuran lensa, semakin lebar sudut yang bisa dijangkau oleh kamera.

Perangkat Pembidik

Pembidik Kamera

Perangkat pembidik kamera adalah jendela kecil untuk melihat komposisi gambar yang akan dipotret untuk melihat komposisi gambar yang akan dipotret. Satu hal yang penting dalam perangkat pembidik ini, yaitu akurasi. Setiap jenis perangkat pembidik mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pada kamera digital, ada tiga jenis perangkat pembidik yaitu :

1. Pembidik Optik Paralel

Pembidik optik paralel ini sama dengan pembidik yang dimiliki oleh kamera saku analog. Lensa diletakkan paralel dengan lensa pemindai gambar. Lensa ini memiliki tingkat akurasi tersebut tidak saling berhubungan. Pembidik optik paralel bisa dilihat pada gambar.

2. Pembidik LCD (Liquid Crystal Display)

Pembidik LCD ini berupa layar monitor kecil dibagian belakang kamera digital.
Pembidik ini memiliki tingkat akurasi yang lebih baik dibandingkan dengan pembidik optik karena gambar yang tampil direfleksikan dari lensa kamera. Kelemahan pembidik LCD adalah waktu tunda (delay). Waktu tunda ini sering mengganggu saat pengambilan foto utnuk keperluan dokumentasi yang memerlukan momen tepat saat pengambilan gambar. Pembidik LCD bisa dilihat pada gambar.

3. Pembidik Optik TTI

Pembidik optik TTI (Through Dither lens) merupakan pembidik yang memiliki tingkat akurasi paling tinggi karena pembidik tipe ini mengambil gambar langsung dari lensa kamera menggunakan prisma pemantul objek. Pembidik tipe ini hanya dimiliki oleh kamera SLR. Pembidik optik TTL bisa dilihat pada Gambar

Langkah Pemotretan

Aktifkan Kamera

Aktifkan kamera dan aturlah pada mode otomatis. Untuk menghemat baterai matikan pembidik lcd dan gunakan pernbidik optik yang tersedia.

Bidik Obyek yang Diinginkan

Lensa pembidik atau lcd akan menampilkan objek yang akan anda potret. Gunakan tombol zoom untuk memperoleh komposisi yang tepat. Jika pembidik mengalami bias atau tidak fokus, anda bisa memeriksa apakah kamera digital anda menyediakan pereduksi bias.

Fokus Otomatis

Tempatkan objek yang akan menjadi. Apabila gambar objek belum tajam, gunakan mode fokus otomatis. Skala ketajaman gambar tergantung pada jenis kamera yang anda gunakan. Untuk proses fokus otomatis lakukan saat anda menekan setengah tombol pembidik.

Bukaan Otomatis

Pada fotografi ada yang disebut bukaan lensa, yaitu lebarnya lensa pembidik yang akan terbuka untuk memindai gambar. Bukaan otomatis pada kamera digital dideteksi berdasarkan besarnya cahaya yang diterima oleh sensor. Setelah itu dapat ditentukan bukaan lensa optimal dengan cara menekan setengah tombol pembidik.

1. Posisi normal tombol bidik
2. Posisi setengah tekan pada tombol bidik

Blitz otomatis

Apabila cahaya yang masuk kurang , bukaan otomatis (autoexposure) akan mengaktifkan blitz secara otomatis. Dalam keadaan aktif lihat lampu indikator yang akan berkedip-kedip pada saat Anda menekan setengah tombol pembidik.

White balance otomatis

White balance adalah metode penyaringan pada saat proses konversi dari gradasi hitam putih ke gradasi warna. Metode secara otomatis menyesuaikan proporsi warna agar warna putih tetap tampil putih di foto.

Resolusi Gambar

Kamera digital memiliki resolusi standar yang bisa digunakan antara lain.

•256 x 256 piksel resolusi ini banyak dijumpai pada edisi awal kamera digital. Namun kualitas gambarnya tidak memenuhi standar cetak. Total piksel pada resolusi ini adalah 65.000 piksel.

•640 x480 piksel - resolusi ini adalah resolusi terendah untuk standar cetak kamera. Resolusi imbiasa digunakan untuk tampilan standar web baik digunakan pada homepage atau untuk saling berkirim melalui email. Total pada resolusi ini adalah 307.000 piksel.

•1216 x 912 piksel - resolusi ini adalah resolusi standar terendah dari megapiksel. Resolusi ini cukup bagus untuk dicetak dalam format standar. Total piksel pada resolusi ini adalah 1.109.000 piksel.

•1600 x 1200 piksel - resolusi ini memiliki jumlah piksei hampir 2.000.000 piksel. Dengan resolusi tersebut Anda bisa mencetak dengan ukuran 10R.
Resolusi kamera digital pada saat ini sudah melampaui 10.000.000 piksel.

Standar resolusi yang layak untuk ukuran cetak tertentu, "Kodak" mengeluarkan tabel rekomendasi resolusi