Honzíkovy vláčky

Kamerový vůz v N-ku

Autor: Jan Hlaváček Vydáno: 6.3.2013

Dobré myšlenky se šíří ukrutně rychle. Ještě rychleji se šíří blbosti, že? I já místo toho, abych tahal dráty pod kolejištěm a konečně našel kraťas, kvůli kterému nejezdím a musím lhát vnoučatům, jsem podlehl módnímu výstřelku a jal se budovat kamerový vůz. V konstrukci mi pomohla teoretická průprava z Nagana (toho Smíchovského) a užitečné diskuse s Fuldou, se kterým je radost vymýšlet všelijaké „vynálezy“. Cesta k jezdícímu prototypu v N-kovém měřítku ale byla dlouhá a klopotná, leč úspěšná, což může být leckomu užitečné.

  Už několik měsíců jsem od Číňana postupně nakupoval různé malé a ještě menší kamery a fotopřístroje v dobré víře, že některá kamera se vejde na otevřený N-kový vagonek. Tak jsem se postupně stal majitelem různě kvalitních i brakových výrobků. Kupodivu, ty dobré i ty horší obraz zaznamenávají. Třeba taková „špionážní kamera“ v hodinkách. Funguje skoro i po tmě. Rozpárat ale zrovna tyhle hodinky mi bylo docela líto. Ony totiž čas ukazují dosti přesně. Pak jednou Richard ukázal v hospodě HD video kameru s USB portem typu miniU8 – a bylo to jasné. Tahle kamera už na první pohled vypadala, že by se mohla hodit nejlépe. Malá, rozumného tvaru a podle všeho dosti „chytrá“. Obraz zaznamenává ve formátu .avi, což mám rád, protože na tyhle záznamy mám dobrý obrazový editor. Fotky zaznamenává ve formátu ,jpg. A protože záznamovým médiem je mini SD karta o kapacitě až 32 GB, je jasné, že lze pořizovat skutečně dlouhé záznamy. Kamera umožňuje režim „video“ a „foto“, a navíc pak může být spuštěna na základě drobného pohybu kamery.
  Přeskočím, co se o této kameře řeší na modely.diskuse.biz. Mám na mysli hlavně ty „problémy“, kde a za kolik se dá kamera koupit. Můj názor je takový, že než ji nakupovat předraženou od černých překupníků na Aukro (přičemž to někteří dělají tak, že kameru objednají u Číňana a nechají ji poslat na jméno a adresu zákazníka, čímž se samozřejmě sami vyhnout příp. problémům s celníky a tyto přepísknou na zákazníka), je lepší využít spolehlivé nabídky na eBay, nebo si kameru rovnou objednat u některého čínského e-shopu. Kus za 11 dolarů s poštovným zadarmo je myslím nejlepší řešení.
  Takže, kamerový vůz jsem se rozhodl osadit HD video kamerou s USB konektorem (dále jen „kamera“), která je na e-shopech nabízena pod označením „mini U8“ (obr. 1). I když musím podotknout, že ještě než jsem začal tvořit tyto řádky, dostalo se mi k uchu, že zrovna teď je ve fóru „model zapalovač“. Tahle kamera se zapalovačem je možná postavena na o něco menším tišťáku, má ale také o něco málo horší parametry.

Obr. 1 – HD video USB disk mini U8 (Made in China)

Úprava kamery

  Kameru lze jednoduše rozmontovat. Stačí odlepit stříbrný pásek obepínající obě plastové poloviny a nehtem či nějakým nástrojem je od sebe oddělit (obr. 2 – 3). Celý nejdůležitější díl (sestávající se z desky plošného spoje, na které jsou osazené všechny komponenty) drží pěkně pohromadě (obr. 4). Jen samotný obrazový čip s optikou „visí“ v čele modulu na flexibilní „kšandě“ (speciální mnohažilový spoj). Fixaci objektivu s obrazovým čipem jsem řešil až následně při montáži kamerového vozu.

Obr. 2, 3 – Demontovaná kamera

Obr. 4 – Modul kamery; A = obrazový čip s optikou; B = slot pro mini SD kartu; C = USB port

  Šířka modulu (DPS) je v místě u obrazového čipu  21 mm, v zadní části 19,8 mm. Celková délka je 70 mm. Důležité je vědět, že kamerový modul má přesně definovanou polohu pro správné snímání obrazu, kterou nelze změnit, tedy pokud bychom se nechtěli s nasnímaným obrazem „obracet na ruby“ v nějakém lepším střihovém programu. Horní strana modulu se pozná podle slotu pro SD kartu, který je zde instalován (díl „B“ na obr. 4).

  Rozhodl jsem se pro stavbu speciálního podvozku (důvody viz dále) – obr. 5.

Obr. 5 – Shora: kamerový modul, připravené podvozky (původně jsem zvažoval použít stejné podvozky od firmy Atlas a domeček s krátkým spřáhlem, nakonec jsem tento podvozek použil jen dopředu); dole je připravená základová deska pojezdu

 

Současně s tím jsem řešil uchycení modulu na něm. Pro ten účel jsem využil čtyři montážní otvory v rozích DPS. Z plastové tyčky o průměrů 1,6 mm (Evergreen) jsem vytvořil dva rámečky tvaru písmene „U“, které jsem prostrčil montážními otvory v DPS (obr. 6, 7). Zatím jsem jejich konečnou pozici nepřilepil. Slepení bude provedeno až po konečné montáži a odzkoušení funkčnosti vozu.

Obr. 6, 7 – K uchycení kamerového modulu k pojezdu budou sloužir rámy ve tvaru písmene „U“ vyrobené z Evergreenu. Ohnul jsem je v kleštičkách po nahřátí plynovým hořákem

  Pojezd kamerového vozu tvoří plastová (základnová) deska tl. 2,9 mm rozměrů 58 x 19 mm a dva nestejné dvounápravové podvozky (obr. 8, 9). Nechci tvrdit, že toto řešení je jediné a nejlepší, leč pečlivě jsem prostudoval předešlá řešení kolegů a dospěl jsem k závěru, že zaprvé, obrazový čip musí být umístěn co nejblíže přední svislé ose, podle které se otáčí podvozek. Za druhé, že by podvozky měly mít mezi sebou co nejmenší rozvor kvůli snímání obrazu v obloucích. Kamerový vůz pochopitelně není konstruován tak dokonale, jako přední světla drahých aut (což vymyslela „moje“ firma Citroen), tedy že se nenatáčí podle směru oblouku. Za třetí, k eliminaci chvění kamery při jízdě kamerového vozu by mohl přispět pojezd s vícenápravovými podvozky. Řešení s gyroskopem se rovněž vymyká mým možnostem.
  Vepředu jsem použil podvozek od firmy Atlas (pro americké vagony). Podvozek je osazen jednostranně izolovanými nápravami s kolečky o průměru 6,2 mm. Zadní podvozek je od firmy Bachmann, který nemá osazené nápravy ani spřáhlo, součástí výlisku je ale domeček pro krátké spřáhlo. Do podvozku jsem vložil nápravy s kolečky prům. 6,8 mm délky 13,1 mm. Do domečku spřáhla jsem po úpravě zalepil spřáhlo dříve odříznuté z podvozku atrapy lokomotivy Sergej (obr. 8). Tím se mi podařilo střed zámku spřáhla „vytáhnout“ z podvozku do vzdálenosti 18,5 mm od krajní nápravy. Proč? Protože instalace obou podvozků na základovou desku pojezdu je asymetrická. To proto, aby se vagon „rychleji“ natáčel v obloucích a tudíž aby optika kamery co nejvíce kopírovala jízdu v obloucích. Po testech mohu konstatovat, že tato úprava pomohla jen částečně.

 

Obr. 8, 9 – Pojezd kamerového vozu (šipka ukazuje na místo přilepení spřáhla do domečku)

Poznámka: Protože jsem se dočetl, že při tlačení kamerového vozu dochází k problémům, řešil jsem spřáhlo jako pevné – viz obr. 8.

  Přední podvozek má rozvor náprav 11,8 mm. Otáčecí osa je 9 mm od předního kraje základové desky. Mezi osami podvozků (rozvor) je 34 mm. Zadní podvozek má rozvor náprav 14 mm, přičemž otáčecí osa podvozku je excentrická, jen 6 mm od krajní nápravy.
  V ose základové desky jsou v cit. mírách otvory se závitem M3. V nich jsou přišroubovány šroubky M3 s podložkou oba podvozky. Mezi podvozky a základovou deskou (zespodu) jsou distanční trubičky, které mají různé délky s ohledem na různé průměru koleček. Po přišroubování podvozků (a vymezení nezbytné vůle) jsem šroubky zakápnul lepidlem, aby nedocházelo k jejich uvolňování. Mezi podvozky bude dodatečně přilepena olověná zátěž.

Poznámka: Zjednodušení mnou použitého řešení podvozků je pochopitelně možné, přičemž nebudu detailně popisovat, co mne vedlo právě k této konstrukci.

  V boční hraně základové desky jsem vypiloval čtyři zářezy (obr. 9), do kterých jsem připasoval plastové rámečky tvaru „U“ vsazené do montážních otvorů DPS modulu (obr. 10, 11). Jak už bylo uvedeno, jejich přilepení bude provedeno až po dokonalém ověření funkčnosti kamerového vozu. Aby byl obrazový čip s optikou trvale fixován do nejvhodnějšího záběru, tj. podle mne cca 10 – 20  cm před kamerový vůz, v přední části základové desky jsem přilepil kousek dvoustranné lepicí pásky, který bude fixovat mírné předklonění obrazového čipu s optikou (není dokumentováno).

Obr. 10, 11 – Sestavení kamerového vozu

 

Možnost zaostření optiky 

  Dlužno dodat, že většina typů těchto kamer má před snímacím čipem optiku (z plastu) usazenou ve šroubovací objímce. Číňan sice inzeruje, že optika se vyrábí v mnoha optických variantách, od širokoúhlých po teleobjektivy, ale tohle je bohapustá fantazie. Už u kamery do skrytého nádraží jsem pochopil, že je otázka loterie, jakou optiku zákazník obdrží. Připadá mi to tak, že loni se montovaly objektivy takové, letos makové.
  Faktem ale je, že pootočením objektivu v závitu (o velice malý úhel) lze změnit zaostření optické soustavy, která je továrně zaostřena na nekonečno. V praxi jsou blízké záběry (právě ty, které jsou potřeba při činnost kamerového vozu) mírně rozostřené. Platí pravidlo, že povolením objektivu v závitu se zaostří na bližší vzdálenost (na úkor rozostření pozadí). Změnu zaostření optiky lze u kamery udělat tak, že kamera se připojí k počítači přes USB port, stiskne se tlačítko ON/OFF, čímž se z kamery stane web-kamera. Na monitoru lze pak sledovat trpělivé laborování s optikou.
  Problém je ovšem v tom, že výrobce zakápnul závit objektivu tavným lepidlem, takže samotnému jemnému pootočení musí předcházet neskutečně titěrná práce s odstraněním lepidla, samozřejmě pod lupou. Pozor na samotný objektiv umístěný v pouzdře se závitem. Jeho poškození (škrábnutím apod.) je fatální pro činnost kamery. A jako náhradní díl se určitě sehnat nedá.

Obr. 12 – Kamerový vůz tlačený při testech lokomotivou

Závěrečné testy

  Testy kamerového vozu dopadly dobře. Obraz v záznamu je dostatečně kvalitní. Při dobrém osvětlení je i uspokojivě barevný. V této souvislosti uvažuji s instalací LED na čelo kamerového vozu, aby bylo možné pořizovat záznam i v tunelech, kde je tma.
  Prozatím jsem neřešil karosérii kamerového vozu, což ale bude možné s ohledem na „rám“, na kterém spočívá DPS. Ačkoliv tlačítkové spínače na bocích modulu jsou po odstranění ochranného krytu vskutku mrňavé (velikosti SMD), dají se nehtem stisknout a tím iniciovat kameru.
  Pro mnohé, kdo nerozumí čínské angličtině, kterou neumí přeložit ani Google, přikládám dostatečně kvalitní český překlad dostupný na internetu, podle kterého se dá kamera vcelku pochopitelně obsluhovat.  

Dokončení kamerového vozu       (rev. textu 16. 3. 2013)

  Představa, že pootočením objímky s čočkou se mi podaří změnit zaostření objektivu na bližší vzdálenost nevyšla (viz výše). Už jsem si myslel, že jsem pokořil fyzikální zákony. Jednu chvíli se mi zdálo, že jsem vylepšil ostření kamery na bližší vzdálenost, ale pak stařecký třes (mých) rukou zapříčinil, že jsem se nástrojem, kterým jsem pracně vyškrabával lepidlo ze závitů, trefil ausgerechnet do čočky a dokonale ji z vnější strany poškodil. V relativně měkkém plastu vznikl doslova důlek a optika oslepla, jako moje pravé oko :-(. Vyloupnutí té mrňavé plastové čočky z objímky se mi nezdařilo, její přebroušení a přeleštění už vůbec ne (a že mám k dispozici všelijaká hejblátka, brousítka a jiné machrovinky :-)). Přítel Richard přispěchal s pomocí v podobě náhradní čočky, kterou on sám zase utrhl i s čipem z DPS, když znásilňoval svoji kameru, ale bohužel se ukázalo, že závit na jeho objímce je o milimetr menší než ten můj. (Poznámka: Kdyby se našel nějaký stejně šikovný modelář, jako jsme my dva s Richardem, a závitová objímka s čočkou o průměru 6 mm mu přebývala, přivítal bych nabídku na její přenechání…)
  No, prostě, za blbost se platí, a tak jsem si objednal novou HD minikameru USB . Kupodivu, při nových testech se mi subjektivně jevilo, že kamera zaostřuje lépe jako ta první. V dobrém osvětleni jsem získával velmi ostrý obraz zaostřený od nekonečna do cca 60 cm. Když jsem ale položil před optiku dostatečně velký předmět (novinový list), který zakryl celý zorný úhel objektivu, a tedy neumožňoval pohled kamery do dálky, s podivem se kamera jakoby „přeostřila“ na tento blízký předmět a novinový text byl relativně dobře čitelný. Tuhle záhadu ještě musím prodiskutovat s odborníky. Je divné, že by tak levná kamera měla zabudovanou (elektronickou) automatiku přeostřování, což bylo dosud výsadou dražších modelů fotoaparátů. V dobách dávných se hloubka ostrosti řešila „fix-fokus“ objektivem a jeho zacloněním. Ale u Číňana je možné všechno. Text na novinovém listu byl čitelný od cca 10 – 15 cm a s narůstající vzdáleností se čitelnost zlepšovala. Nebyl sice absolutně ostrý, ale přečíst se dal.
  A tak jsem usoudil, že by bylo vhodné zúžit výřez „pohledu“ optiky kamerového vozu. Nejdříve jsem si z papíru vystřihnul šablonku imitující budoucí karosérii (kryt) kamerového vozu, kterou tvoří boční a horní stěny. Posunováním šablony dopředu a dozadu jsem našel optimální předsazení přední části krytu, včetně celkového tvaru. Dlužno dodat, že nakonec jsem celou kameru mírně sklonil směrem k přední části, aby optika zaznamenávala obraz (koleje) co nejblíže před vozem. Vycházel jsem z toho, že kryt nesmí být patrný v záznamu. Na druhou stranu, že zakrytovaný kamerový vůz se bude lépe brát do ruky a přenášet z kolejiště k počítači. Pak jsem tvar šablony přenesl na plastovou desku tl. 0,4  mm a vystřihnul ji. Hrany mezi horní a bočními stěnami jsem nejdříve jemně proškrábnul a podle rysky je ohnul do pravého úhlu. Na levé straně krytu jsem podle tlačítek K1 a K2 vytvořil dva otvory u průměru 3 mm, kterými zapínám kameru kulatým nástrojem (na tupo seříznutím párátkem). Tlačítko K3 jsem nechal schované pod krytem, není potřeba. Po přilepení krytu na rámečky a boky podvozku jsem ještě na kryt „pro efekt“ přilepil samolepku s nápisem.

Obr. 13 – 15 – Dokončený kamerový vůz

  A je to…!

Foto hlav; rev. 16. 3. 2013

Návod k HD video USB mini U8 – ZDE ; Zdroj: internet

VIDEO – ZDE

 

 

 

Rubrika: MODELY, Vagony, ZPRÁVY
Počet přečtení: 11 038 | Tisknout: | Poslat: