Raspberry Pi Kamera
Hinweis: Preisangaben in diesem Artikel sind der Seite www.berrybase.de entnommen (Stand: 1/2025)An den Raspberry Pi kann eine preisgünstige Kamera angeschlossen werden. Allerdings sind damit eine ganze Reihe von Fallstricken verbunden. Dieser Artikel versucht etwas Licht in dieses Thema zu bringen.
Inzwischen gibt es mehrere Kameramodule für unterschiedliche Einsatzzwecke. Bei der Auswahl ist darauf zu achten, ob ein Modell mit oder ohne Infrarotfilter benötigt wird. Warum ist das wichtig? Möchte man die Kamera für Nachtaufnahmen mit Infrarotbeleuchtung nutzen, darf das Kameramodul die Infrarotstrahlen nicht herausfiltern. Ich möchte die Kamera in einem Nistkasten nutzen und habe bei der ersten Bestellung nicht darauf geachtet.
Übersicht Kameramodule
| Version 1 | Version 2 | HQ | Version 3 | Global Shutter | |
|---|---|---|---|---|---|
| Auflösung | 5 Megapixel | 8 Megapixel | 12,3 Megapixel | 11,9 Megapixel | 1,58 Megapixel |
| Sensor Pixel | 2592 x 1944 | 3280 × 2464 | 4056 × 3040 | 4608 × 2592 | 1456 × 1088 |
| Sensor Bezeichnung | OmniVision OV5647 | Sony IMX219 | Sony IMX477 | Sony IMX708 | Sony IMX296LQR-C |
| Sensorgröße | 3.76 × 2.74 mm | 3.68 × 2.76 mm | 6.287mm × 4.712 mm | 6.45 × 3.63mm | 6.3mm diagonal |
| Abmessungen | 25 x 24 x 9 mm | 25 x 24 x 9 mm | 38 × 38 × 18.4mm | 25 x 24 x 11.5 mm | 38 × 38 × 19,8 mm |
| Fokus | fest (1) | fest | objektivabhängig | Autofokus | objektivabhängig |
| Depth of field | ca. 1m bis ∞ | ca. 10cm bis ∞ | (4) | ca. 10cm bis ∞< | (4) |
| Infrarotvariante? | Ja | Ja | Nein (2) | Ja | Integriert |
| Preis | 5,90 Euro | 16,90 Euro | 59,90 Euro (3) | 28,90 Euro | 58,90 Euro |
(1) Modell mit einstellbarem Fokus verfügbar (12,90 Euro)
(2) Der Infrarotfilter lässt sich entfernen, dies ist jedoch irreversibel und führt zum Verlust der Garantie
(3) Objektive ab 28,90 Euro
(4) abhängig vom Objektiv
(5) Weitwinkelvariante verfügbar (36,50 Euro)
Darüber hinaus gibt es noch weitere Kameras:
- Stereo Kamera Modul IMX219-83, 8 Megapixel
- Kamera für Raspberry Pi Zero
- Kamera mit 160° Blickfeld für Raspberry Pi Zero
- Verschiedene USB Varianten
- Mini Kamera Modul (9,90 Euro)
Die erste Kamera Version :
Die Version 1 als NoIR Variante mit einstellbarem Fokus und Infrarot LEDs:
Die NoIR Kamera ohne die Infrarot LEDs mit der einstellbaren Optik. Leider hat die Optik - egal in welcher Einstellung - zusammen mit der Kamera keine scharfen Bilder geliefert, zumal sich die Optik sehr schwer verdrehen lässt (Kunststoff Feingewinde). Für mich damit Elektronikschrott.
Die NoIR Variante ohne Optik. Der Sensor liegt offen. Übrigens erkennt man den Unterschied zwischen der NoIR Variante und der Kamera mit Infrarotfilter an der Farbe der Platine (helles grün = Infrarotfilter, dunkle Platine = ohne Infrarotfilter).
Die Infrarot LEDs können mit zwei Schrauben direkt an dem Kameramodul befestigt werden.
Anschluss an den Raspberry Pi
Üblicherweise wird das Kamera Modul mit einem 15-poligen Flachbandkabel an die serielle Schnittstelle für Kameras (CSI-Port, Camera Serial Interface) am Raspberry Pi angeschlossen (Pi 3, Pi 4, Pi 4B). Inzwischen gibt es die Kameraanschlüsse mit 22 Pins (Pi Zero, Pi 5, Compute Module IO Board). Adapterkabel sind verfügbar.
Die Unterseite der Kamera mit der Steckleiste für das 15-polige Flachbandkabel. An der hellen Steckleiste die dunkelgraue Kunststoffklammer ca. 1 mm herausziehen (in diesem Bild bereits herausgezogen):
Das Flachbandkabel mit den Kontakten nach unten bis zum Anschlag hineinschieben und die dunkelgraue Kunststoffklammer hineindrücken, um das Kabel zu fixieren.
Tools
Im Laufe der Jahre hat sich nicht nur Linux weiterentwickelt, sondern auch die Tools, mit denen man die Kamera anspricht. Auf vielen Seiten im Internet wird erklärt, wie man mit raspistill ein Bild von der Kamera auslesen und abspeichern kann (raspivid für Videos). Wer mit einer aktuellen Betriebssystem Version (Bookworm) arbeitet, erhält beim Aufruf von raspistill eine Fehlermeldung:
raspistill wurde durch libcamera ersetzt und in der aktuellen Bookworm Version beginnen die Tools mit rpicam-. Symbolische Links sorgen dafür, dass die libcamera Befehle auch in der aktuellen Version noch funktionieren. libcamera-still verweist auf rpicam-still (libcamera-vid auf rpicam-video).
Um jetzt ein Bild von der Kamera im aktuellen Verzeichnis unter dem Namen Bild1.jpg abzuspeichern, führt man folgenden Befehl aus:
Und wie kann ich mir das Bild jetzt ansehen?
Betreibt man den Raspberry Pi ohne Desktop Oberfläche, muss das gespeicherte Bild erst auf den PC übertragen werden. Ist PuTTY auf dem PC installiert, um damit über SSH auf den Raspberry Pi zuzugreifen, steht auch ein weiteres Tool zur Verfügung: psftp. Nach Aufruf von psftp und Anmeldung mit Benutzer und Passwort kann das Bild mit folgendem Befehl auf den PC kopiert werden:
Programmierung
Um die Kamera über Phyton anzusprechen, muss zuerst die picamzero Bibliothek installiert werden.
sudo apt install python3-picamzero
Hinweis: die Bibliothek ist sehr umfangreich und belegt ca. 1 GByte! Das dauert ...
Der Code um ein Bild aufzunehmen und abzuspeichern besteht aus lediglich 3 Zeilen. Ein bekannter, vorinstallierter Editor auf dem Raspberry Pi ist nano. Editor öffnen:
.py ist die übliche Erweiterung für Phyton Code und sollte auch beibehalten werden.
Die folgenden drei Zeilen eingeben:
cam = Camera()
cam.take_photo("foto.jpg")
Code mit [Strg]+X abspeichern. Gestartet wird das Programm mit phyton foto.py. Der Code wird ausgeführt und im aktuellen Verzeichnis sollte sich anschließend eine Datei mit dem Namen foto.jpg befinden. Das kann einfach mit dem ls Befehl überprüft werden.
Zum Ändern der Bildgröße, Drehen des Bildes oder um Videos aufzunehmen sollte einen Blick in die englischsprachige Dokumentation von picamzero werfen.