Lightpainting mit Mikrocontroller

Lightpainting ist eine fotografische Kunstform, bei welcher unter langen Belichtungszeiten mit Lichtquellen „gemalt“ wird – egal ob analog oder digital. Mir gefallen die unterschiedlichen Möglichkeiten „Spuren von Bewegung“ räumlich in Langzeitbelichtungen festzuhalten, statt diese durch digitale Postproduktion zu erstellen. Der Realraum wird mit Lightpainting um eine weitere Gestaltungsebene oder Bedeutungsebene ergänzt, erweitert, umgedeutet. Das geht technisch bereits niederschwellig mit irgendeiner Lichtquelle von der Taschenlampe, Wunderkerzen, Schablonen, dem Genre der Stahlwolle-Fotografie bis hin zu computergestützten Dingen, um die es hier gehen soll. Dieser kleine Artikel soll zu unterschiedlichen Möglichkeiten von Lightpainting in Kombination von LEDs und Mikrocontrollern anregen. Ein Mikrocontroller ist eigentlich nichts anderes als ein kleines aber vollständiges Computersystem. Dabei handelt es sich beispielsweise bei einem Arduino UNO um einen „1-Chip-PC“ oder bei einem Raspberry um einen leistungsfähigeren aber auch teureren „1-Platinen-PC“.

So ein Mini-PC ist ohne Programmierung, also ohne Software, recht unspektakulär, kann aber mittels Programmierung, Sensoren, Eingabe- und Ausgabegeräte alles von der Wetterstation, zum Roboter bis hin zum 3D-Drucker werden. Zur Entwicklung von Lightpaintingtools kann ich aus jahrelanger Erfahrung einen China-Clone eines Arduino UNO R3 oder den moderneren NodeMCU empfehlen, welche beide für wenige Euro erhältlich sind. Wer dann gerne selber bastelt oder programmiert kann dann sein eigenes Lightpainting-Werkzeug entwickeln oder auch programmieren. Mit einem Arduino kann man mehrere LEDs ansteuern, eine LED-Matrix aufbauen, Muster und Lauflichter generieren und die Helligkeit mittels Pulsweitenmodulation anpassen.

Weiterhin lassen sich RGB LEDs ansteuern. Eine RGB-LED besteht eigentlich aus drei einzelnen LED´s (RED – GREEN – BLUE) durch deren Ansteuerung und Leuchtintensität theoretisch über 16 Millionen verschiedene Farben gemischt werden können.

Diese hohe Zahl beruht darauf, dass sich jede LED in einer Helligkeit von 0 bis 255 ansteuern lässt. Die daraus resultierend Zahl an Kombinationen von 255 hoch 3 ergibt dann die Zahl 16581375. Leuchten alle LEDs in höchster Intensität erhält man die Farbe weiß.

Solche RGB LEDs befinden sich überall in winziger Form in jedem Monitor, Handy oder Fernseher. Ein Blick durch die Lupe kann lohnen um zu erkennen, dass jeder „Pixel“ aus einer solchen RGB-Led besteht und das Display eine RGB-LED-Matrix. Nun kann eine solche durch RGB-LEDs selber aufgebaut werden, oder gebräuchliche RGB-Streifen aus dem Baumarkt verwendet oder umfunktioniert werden. Die Einschränkung bei RGB-LED Streifen liegt darin, dass man immer nur eine Lichtfarbe anwählen kann und die Intensität.

Wem das ansteuern von RGB-LEDs nicht reicht kann auch einen WS2812 Streifen benutzen, welche praktischerweise bereits ab 5V funktionieren und damit für mobile Lösungen optimal sind. Hinter den Bezeichnungen wie WS2811 oder WS2812B verstecken sich RGB LED Streifen mit einem wesentlichem Unterschied. Jeder einzelne RGB Led besitzt einen kleinen Mikrochip und kann deshalb einzeln angesteuert werden, dass heißt man kann jede LED einzeln kontrollieren statt nur den ganzen Streifen.

Um eine „Streifenbildung“ zu reduzieren, sollte auf eine entsprechende Dichte der LEDs geachtet werden und den Effekt durch einen lichtdurchlässigen Diffusor abschwächen.

Selber gehöre ich zu den ersten Unterstützern des KickStarter Projekts „PixelStick“, dass nun auch schon wieder ein paar Jahre alt ist und eine Auflösung von H 200 x W X Pixel bietet. Wer diesen Blog verfolgt dürfte Reviews über „etwas älteres“ Equipment nicht verwundert sein. Im Internet gibt es eine DIY-Variante die durchaus hoffentlich überzeugen kann und durch die eigene Programmierung in der Auflösung skalierbar ist…

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