Kamera Slider Selbstbau: Schritt für Schritt Anleitung
Schon seit längerer Zeit spiele ich mit dem Gedanken mir einen Kamera-Slider anzuschaffen, um Zeitrafferaufnahmen dynamischer zu bekommen. Ein motorisierter Camera-Slider (mit K oder C?) kostet leider schnell ein paar Hundert bzw. Tausend Euro. So viel Geld möchte ich dafür nicht ausgeben, daher habe ich mich entschlossen einen eigenen zu bauen. Gesteuert vom Arduino. Alle Teile zusammen kosten ~120€.
Vorwissen: Zeitraffer / Timelapse-Videos - Was ist das genau?
Ein Zeitraffer (auch bekannt als Timelapse) ist ein Video das eine Szene deutlich schneller abspielt, als sie tatsächlich passiert ist. Man kann natürlich ein Video aufnehmen, und das einfach schneller aufnehmen. Die bessere Variante (weile vielfältiger, bessere Qualität, mehr Individualität, usw.) ist aber eine digitale Spiegelreflexkamera zu verwenden und alle X-Sekunden ein Foto zu machen. Später bearbeitet man dann die Bilder und fügt sie als Video zusammen. Ein Beispiel seht ihr im Video - das ist eine der ersten Timelapseaufnahmen von mir - daher ist es sie noch nicht so berauschend, aber man bekommt einen guten Eindruck, was alles möglich ist:
Funktionsweise eines Kamera-Sliders
Der Camera-Slider funktioniert so, dass der Schlitten (also Slider) in einer bestimmten Zeit von der einen Seite zur anderen Seite fährt und die Kamera macht dabei Fotos. Natürlich geht das nicht so einfach, denn sobald das Foto gemacht wird, darf sich der Schlitten (auf dem die Kamera montiert ist) nicht bewegen. Der Schlitten fährt also ein paar Zentimeter (wenn überhaupt), bleibt stehen, die Kamera macht ein Foto, der Schlitten fährt wieder minimal weiter, Kamera knipst, usw. So schaut das am Ende in etwa aus: 
Das Grundkonstrukt des Arduino Kamera Sliders
Das Grundkonstrukt ist prinzipiell sehr simpel: Wir haben 2 Schienen auf dem der Silder geführt wird. auf dem Slider befindet sich die Kamera. Über ein Zahnriemen soll der Slider die Bewegung von einem Schrittmotor (Stepper-Motor) bekommen. Der Motor und der Auslöser sollen über einen Arduino gesteuert und aufeinander abgestimmt werden. Den Aufbau der Elektronik und die Programmierung gibt es dann im nächsten Teil, heute bauen wir nur das Schlitten
Einkaufsliste für den Kamera Slider
Wie man den Silder am Ende baut ist jedem selbst überlassen. Ich habe mich für 2 Schienen entschieden über die der Schlitten mittels 4 Rädern gleiten kann. Viele Bauteile gibt es im Baumarkt und Modellhandel, auf Amazon und Ebay bekommt man den Rest ;)
Schienen und Slider
Da der Slider hauptsächlich draußen genutzt, sollte man unbedingt auf witterungsbeständige und am besten rostfreie Materialien achten. Sprich, Edelstahl oder Kupferrohre anstatt von normalen Eisen und keine billigen Pressplatten. Die Platten sollten auch nicht allzu dünn sein, da je nach Kamera und Objektiv ein ganz schönes Gewicht darauf liegen wird und sich das Gestellt dann leicht verziehen kann. Da ich das ganze erstmal nur Testweise baue, habe ich mich für normale Eisenrohre entschieden. Sobald alles läuft werde ich auf Alurohre oder sogar Carbonrohre wechseln. Holz/Kunststoffplatte und Rohre im Baumarkt kaufen. Ich habe 2x1m Rohre mit 22mm Durchmesser genommen. Der Abstand der Bohrungen sind bei mir 17cm. 
Kleinteile: Schrauben, Muttern und Pulleys
Wir brauchen noch einen Haufen Kleinteile. Wenn ihr meinen Slider als Vorlage nehmt, könnt ihr die Teile einfach nachkaufen. Bezugsquellen habe ich dazugeschrieben bzw. verlinkt:
- Stepper Motor: Nema 17.
- Halterung für den Stepper Motor: Denkt daran eine passende Halterung zu kaufen.
- 4x Rollen mit Kugellager (Größe muss afu die Metallrohre passen)
- Zahnriemen, Zahnräder und Antriebs-Zahnrad
- Stativ-Kopf
- 3/8 Zoll Schrauben: Die Schrauben werden gebraucht um den Stativkopf am Schlitten befestigen zu können
- Einen Haufen M4 Schrauben, Muttern und Beilagscheiben
- M8 Schrauben, Muttern & Beilagscheiben: Zur Befestigung der Rollen am Schlitten. Also alles x4, bzw. 12 Muttern und 8 Beilagscheiben ;) - Auch im Baumarkt
- 2 sehr kleine Winkel: Die Winkel halten die Umlenkrollen für den Zahnriemen.
Sägen und bohren
Sägt euch aus der Holzplatte 2 gleichgroße Stücke für die Endstücke und ein etwas größeres für den Schiltten. Die Breite ist euch überlassen, die Bretter sollten aber breit genug sein, damit noch der Motor und die Rohre daraufpassen. Außerdem muss der Slider breit genug sein, dass Stativkopf und die 4 Räder Platz haben.
1. Die beiden Endplatten bohren
Bohrt auf den beiden Endstücken je 2 Löcher auf der linken und rechten Seite mit einem 4er Bohrer. Abstände müssen absolut identisch sein, sonst verwindet sich der Slider und läuft schief!
2. Rohre exakt bohren
Als nächstes müsst ihr auf jedem Ende der Metallrohre je 2 Löcher bohren im gleichen Abstand wie die auf den Endplatten. Die Löcher müssen ebenfalls exakt in einer Linie liegen. Bohrt mit einem 4er Bohrer durch und vergrößert dann die Löcher einer Seite mit einem 8er Bohrer, so dass auch die Köpfe der M4-Schrauben durch passen. 
3. Löcher für den Schlitten bohren
Auf den Schlitten bohrt ihr jetzt 4 Löcher in denen die Rollen befestigt werden. Achtet darauf, dass der Abstand geringer sein muss, wie bei den Endplatten. Ihr könnt die Löcher auf z.B. der linken Seite breiter Bohren, damit ihr später leichter den Schlitten auf die Breite der Schiene anpassen könnte.
Zusammenbau der Einzelteile
Jetzt dürft ihr alles verschrauben. Viel zu Erklären gibt es da eigentlich nicht. Achtet darauf, dass die Kugellager der Rollen ohne Reibung laufen und auch nicht klemmen oder schleifen. Wenn ihr alles zusammengebaut habt und eine Seite hochhebt, dann sollte der Schlitten ohne Probleme zur anderen Seite rollen. Wenn er irgendwo hängt oder nicht von alleine fährt, müsst ihr den Abstand der Rollen verkleinern. Schleift der Schlitten an den Rohren, helfen euch Beilagscheiben um es etwas anzuheben. Hier ist einfach ein bisschen Geduld und Probieren gefragt. Je exakter eure Löcher waren, umso besser :) 
Motor befestigen
Läuft der Schlitten reibungslos, gehts an die Befestigung des Motors. Nehmt die Halterung und schraubt den Motor mit M3-Schrauben kurz fest. Steckt auf den Antrieb das Zahnrad ohne Kugellager und befestigt es mit der Madenschraube. Richtet jetzt den Motor auf einer der Endplatten so aus, dass der Antrieb zu einem Rohr hinschaut. Wichtig ist, dass der Riemen nicht auf der Höhe der Rollen ist, sondern leicht dahinter. Wenn die Ausrichtung passt, schraubt den Motor von der Halterung, markiert die passende Stelle und bohrt 4 Löcher, schraubt die Halterung fest und dann den Motor zurück an die Halterung.
Umlaufvorrichtung
Auf dem anderen Endstück baut ihr jetzt eine Umlaufvorrichtung an der der Zahnriemen zurück geleitet wird. Ich habe die 2 Winkel aufgeschraubt und dazwischen mit einer sehr langen M4-Schraube ein Zahnrad mit Kugellager befestigt. Bzw. in meinem Fall sind die Zahnräder mit Kugellager noch nicht da, deswegen mal provisorisch mit dem ohne Zahnrad. Das Prinzip ist aber das selbe, nur dass später natürlich das Zahnrad umgedreht werden sollte ;) Das Zahnrad sollte natürlich genau gegenüber vom Zahnrad des Motors liegen, damit es nicht schräg läuft. Zur Veranschaulichung: 
Zahnriemen befestigen
Auf dem Schlitten bohrt ihr auf der Höhe der beiden Zahnräder ein 4er Loch. Schneidet 2-3cm zum Ende des Zahnriemens ein kleines Loch (Mit Schere oder Teppichmesser geht das ganz gut), so dass die 4er Schraub durchpasst. Fädelt die Schraube in das Loch des Riemens und befestigt es am Schiltten. Jetzt kann man den Riemen um das Zahnrad des Motors legen und zum Zahnrad der Umlaufvorrichtung führen. Zieht es jetzt straff und führt es zum Schlitten zurück. Schneidet an diesem Ende ebenfalls ein Loch und fädelt es in die gleiche M4-Schraube. Mit einer Mutter fixieren. Der Riemen sollte ziemlich straff sein, sonst verliert ihr ein paar Zähne beim Drehen. Ich habe an der Unterseite meines Schlittens noch ein weiteres Zahnrad mit Kugellager angebracht, mit dem ich eine gute Straffung hinbekomme. Passt die Straffung immer noch nicht, könnt ihr euch so einen Federspanner / Zahnriemen Spanner kaufen.
Stativkopf montieren
Im Letzten Schritt montiert ihr den Stativkopf auf dem Schlitten. Dazu bohren wir ein Loch (5 oder 6er Bohrer) in die Mitte des Schlittens. Das Loch sollte gerade so groß sein, dass die 3/4-Zoll Schraube knapp durchpasst. Schraubt das Stativ fest und fertig ist das Grundgerüst :) 
So gehts weiter
Im nächsten Teil montieren wir dann die ganze Elektronik. Wir verkabeln den Arduino mit dem Motor, der Kamera, einem Display und einem Rotary-Encoder (Dreh-Druck-Knopf) zur Steuerung. Im dritten Teil werde ich dann den Code Stück für Stück erklären und auf die Schwierigkeiten genauer eingehen. Dann im 4ten Teil werden wir die Steuerung um eine portable Stromversorgung erweitern, damit auch der Einsatz im Freien problemlos klappt.
Ich versuche das Projekt noch vor Weihnachten fertig zubekommen, da ich nach Weihnachten nach Finnland fliegen werde und den Kamera-Slider dort gerne dabei hätte. Bis dahin ein Sneak-Peak (sorry, konnte es nur mit meinem Handy filmen):