利用RC-6信号协议来同步遥控多台佳能T4i单反相机的视频摄影

让我们首先来看一段自制红外LED发射器来同步遥控多台佳能T4i摄像的视频画面(链接)。

佳能最新款入门级单反Rebel T4i设有一个方便实用的视频摄影按钮可以直接快速地开始/终止视频摄像功能。但是在专业的摄影人员、人工视觉和计算机图像从业人员眼里,这个“快捷键” 却不见得好用——尤其是你希望将多台T4i组合成一个相机阵列,并需要严格同步这些相机之间的开始/终止操作的时候,麻烦问题来了——你必须一台相机一台 相机地按过来,更不用提在按的过程中,还会导致相机略微移动。佳能更高端的旗舰型号1D Mark IV或者1DX有按钮重定义的功能,可以将摄像开始按钮定义到快门键上。这样可以通过快门线控进行多台同时操作。但是T4i没有这个重定义功能。

RC6_canon_eos_t4i_start_video_capture

如上图所示,标准的摄像操控方法:1.将开关拨到“Movie”档;2.按下摄像按钮即可。
不过也不是没有办法,细究一下T4i的手册,发现T4i可以使用佳能RC-6红外无线遥控器来进行遥控拍摄录像。

RC6_eos_t4i_remote_sensor1

佳能RC-6红外无线遥控器通过从顶端发出的红外线信号来远程操纵相机。如果其发出的信号被T4i相机所接受,相机则进行相应的操作。当然,必须对相机进行设置以便激活该遥控器,如下:

RC6_canon_t4i_drive_mode_menu

相机必须设置在中间位置的图标上才能使用遥控器。此时如果遥控器的开关设在“o”上,则按一下按钮拍一张静态照片;如果设在“2”上,则是开始/终止摄像。

RC6_canon_t4i_rc6

由于红外线遥控对方向距离十分敏感,光RC-6也解决不了同时操作多台相机的问题。就如我们平时所常用的电视机遥控器,你必须对准,而且在不太远的 情况下,才能控制电视机。佳能RC-6也一样有这个问题。除非你的相机阵列都面向同一方面,而且你可以靠得足够近的前提下,一个RC-6也许可以解决问 题。不然你不得不给每台T4i配置一个RC-6,而且还得想出个办法如何同时按下这些遥控器——怎么听上去还是直接按相机上的按钮得了~~~~~

有些人讨论布光纤的办法,让光纤把RC-6发出的红外信号传到每台相机的红外感应器前。我对此可信性表示怀疑。因为纤细的光纤是否能够传送亮度足够 的红外光强是一个问号。所以,下面就是我的终极办法:让我们找出RC-6到底发出的是何种协议的信号,然后给每个相机做一个小小的红外线LED,通过电路 板同时发出一样的信号!

那首先就是对佳能RC-6的反向工程了,所需要的是一个光电二极管(PD,photodiode,通常要比光电三极管响应速度快)和偏置电路。如果 网上搜一下“光电二极管电路”,你可以发现一堆像下面一样的电路图,很简单:一个PD串联一个10K欧姆的电阻,加上5伏电压即可。

RC6_3533b

在“+Vout”处接上示波器的探头,下面两张示波器截图就是RC-6发出的信号波形图:

rc6_pulse_zoom_in_pd_response RC6_o_configuration_pd_response

上图:RC-6在“2”位置上的PD波形图;下图:“o”位置。

一眼看上去,貌似很简单:两个0.5ms宽度的脉冲间隔5.8ms,就可以启动相机的摄像;间隔7.64ms,可以启动相机的拍照。这个波形在单片机上也不是很难实现:我使用了基于PIC32的RTM单片机平台、红外线LED和NMOS开关。电路简图如下:

RC6_customized_ir_led_for_t4i

很不幸……根本不起作用……可以确保完全按照上面波形图来实现。所以再次审视一下上面的波形图,发觉脉冲上方的“噪音”有点可疑,照理说信号干净的 话,脉冲应该是削平的……那就放大这个脉冲看看到底是什么,结果——发现脉冲上方其实是有规律的16个“坡”,每个间隔约30us。

rc6_pulse_zoom_in_pd_response

这些“坡”似乎下降地很慢,没到0电压就被拉回到了高电平。这时候突然想起来PD串联电阻的光敏电路的反应其实是很慢的,这也就解释了为什么示波器 上显示的是“半坡”而不是脉冲,因为电路放电慢于RC-6的脉冲速度。所以最后的结论就是RC-6在位置“2”上发出连续16个33.33KHz频率(约 30us间隔)的短脉冲,停顿5.32ms,然后再发16个同样的脉冲;如果是位置“o”,那么只要把5.32ms换成7.16ms即可。

实现了这个波形以后,T4i就乖乖工作了!