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筆者在2015年華為P8 Lightpainting比賽的入圍作品,身後就是用了自製 pixelstick的效果

一支原廠的 Pixelstick 動輒要價二三千港元,筆者作為一個預算有限的學生哥,實在負擔不起。於是乎就在兩年前開始自製類似Pixelstick的光繪工具,以數百元的成本就能造到令人滿意的效果。

甚麼是Pixelstick?

Pixelstick是一種光繪工具,上面佈滿了可以獨立控制的LED燈,用慢快門拍攝就可以造出各種圖案。

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Pixelstick的官方示範圖

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Pixelstick效果示範

 

DIY Pixelstick

所需材料

1. PVC水管/工字型鋁型材

長度大概一米多,視需要而定,建議用較粗的水管以提供更好的強度。但水管中間會浪費很多空間,可改用工字鋁,較方便貼上各種零件,不過比較難買到適合的尺寸,切割亦更麻煩。

2. 條形LED燈

主要分兩種,一種是只能整條LED同時變色,另一種是LED燈條上有分段設計,每段有獨立控制晶片,能每段獨立控制顏色,有更多變化,例如Pixelstick就是可以每粒LED燈獨立控制,但成本當然更高。

3. LED控制器

能與LED燈配合就可以,有些控制器更會附送搖控。搖控器主要分為紅外線和無線電搖控。

4. 電池

推薦使用鋰電池,比其他電池有更高的能量密度,亦無記憶效應,容易作大電流充放電,性價比也遠高於普通鎳氫充電池。

而鋰電池中我較推薦使用18650鋰電池,即是直徑18mm高65mm的圓柱形鋰電池,常見於隨身風扇以及手提電腦等地方。18650是最常見的鋰電池,種類多選擇多,容易買到相應的充電池和電池盒。

現時可以買到最高容量的18650是Panasonic 的3600mah NCR18650G,一些標稱更高容量雜牌電池都是虛假容量,安全成疑,使用時有機會起火爆炸。

5. 電池盒

建議使用有金屬片接觸面的電池盒,我曾經使用接觸不良的電池盒,通電時過熱熔化冒煙,十分驚險。

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電池盒和電池,三粒18650動力電池串聯輸出電力,動力電池是專門作大電流放電的電池,改用動力電池能減少過熱的危險。圖中型號為Panasonic的NCR18650D。

6. 變壓器

視乎電壓用升壓板或降壓板,抑或通用的變壓器。例如電池輸出4.2V電壓,LED是需要12V電壓,就需要用升壓板將4.2V電壓提升至12V,反之亦然。要注意的是電池電壓會隨電量多少而升降,所以要小心計算,變壓板功率也要匹配LED燈的功率。

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接上變壓器的效果,變壓器功率不足所以用三塊變壓板並聯。

7. 熱熔膠或膠紙

膠紙可選用雙面膠紙或電線膠布。

8. 焊接工具和電線等

需要用到電烙鐵等焊接工具。注意LED工作電壓較低,使用高功率LED的電流較大,要使用較粗的電線。

購買材料

不是在網上購買的話,可以在深水圳鴨寮街等地方的電子零件店找到LED電池等電子零件,而水管熱熔膠等可以在一般五金鋪買到。

原理

首先放在電池盒中的電池輸出電力,經變壓板提供穩定電力和合適電壓給LED控制器。而控制器則同時輸出電力及信號到LED燈,令LED燈能發出不同顏色。

步驟

其實步驟很簡單,基本上就將所有零件放上水管就可以。但要先接駁好各零件,測試一下是否運作正常,會否過熱等,確保之後不會有問題。然後用熱熔膠或雙面膠紙粘貼在水管上,並預留把手等位置,就大功告成。

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用PVC水管製作的DIY pixelstick(左) ,只能整條LED燈條同時變色,是簡陋的早期作品。用鋁材造的DIY pixelstick(中,右),每粒LED能獨立控制,亮度也提高了三四倍。有時候會用電線膠布包裹零件,用來保護電路以及蓋著LED指示燈避免漏光。

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用了只能整條同時變色的LED燈條的DIY pixelstick

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放大相片可以見到橫向的條紋,這是因為LED芯片疏落所造成的條紋,增加LED燈的密度可以改善效果。細心一點看還可以見到垂直的條紋,這是由於LED燈會進行PWM調光的效果。LED燈會透過不斷閃爍來調節亮度和顏色,當亮度較低時可能會見到明顯閃爍,也會使色彩漸變變得突兀。改用較高亮度,色彩層次較高,PWM頻率更高的LED也可以改善效果。

升級改進

1. 改用性能更強的LED燈

改善效果最有效的方法當然是用性能更強的LED燈,除了上文提到的方法外,選用能獨立分段控制的LED燈也能增添更多變化。

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各種圖案示範

2. 加裝柔光板

用水管做主體的話沒有位置放柔光板,所以我的下一個版本改用工字鋁型材,減少體積之餘,亦方便放置各種零件和柔光板。柔光板令光線更柔和,增加光線的發散角度,方便拍攝。此外柔光板減少LED燈造成的條紋,也令色彩漸變更加順暢。

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用上柔光板的效果,如果想要更強的柔光效果的話也可以用導光板取代柔光板。

我是在網上找廠商提供尺寸再加工切割柔光板和鋁型材,讀者家中有工具的話可以購買材料後自行切割。注意柔光板應該與鋁型材等闊,這樣才更容易安裝,柔光板太近LED燈也會減少柔光效果。(所以上圖是錯誤示範)

3. 改用可編程的控制器

筆者現在製作的工具都只是控制器內置的模式來控制LED,變化有限。若果要像 Pixelstick 一樣能做出指定的圖案,就需要用到能編程的控制器,甚至是Raspberry Pi 或Aduino等開發板,原理應該不會太複雜,有較強動手和編程能力的讀者可以一試。

4. 加裝電壓計

電池的電量會反映在電壓上,加裝電壓計可以隨時監測電池電壓等,避免電池過度放電,損害電池LED等零件。

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電壓計

小結

套用一句網絡用語,只要有一點動手能力和電工知識,低成本製作一支光繪和補光工具「其實唔難」。下一篇教學或會講解一些光繪的技巧,以及各種工具的說明和注意事項。

下回待續。

作者簡介︰瀚燊

喜歡標奇立異、打破傳統的年輕攝影師,第一屆大專攝聯會長。

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