Time lapse experiment "Phalaenopsis"

Introductie

Ons onderzoeksobject de Phalaenopsis

Wij hebben een prachtige roze Phalaenopsis welke tot onze grote verbazing een nieuwe stengel kreeg. Nog meer verrast waren we toen aan deze nieuwe stengel 8 knoppen ontstonden en deze stuk voor stuk uitkwamen.

De naam van de plant is afgeleid van de twee griekse woorden phalaina (mot) en opsis (gelijkend) wat de bloeiwijze van de plant aangeeft ^[bron]. De bloeiwijze van deze plant is blijkbaar erg bijzonder en iets waar ik erg nieuwschierig naar was, maar om nu 24 uur gehurkt tegen een plantje aan te kijken... Nadat iemand tegen mij zei "waarom maak je daar geen film van?" besloot dit ik dit inderdaad te gaan doen.

De opstelling

De opstelling van het expiriment is redelijk simpel. Buiten het onderzoeksobject heb ik de volgende zaken gebruikt:

• Een webcam (een gedoneerde Logitech "QcuikCam" Zoom)
• Mediacenter met Ubuntu 10.04 (Lucid Lynx LTS) waar de webcam op aangesloten zit
• Desktop met Ubuntu 11.04 (Natty Narwhal) voor postprocessing
• Voorraaddozen t.b.v. het plaatsen van de webcam

Ik heb twee verschillende computers gebruikt voor het vergaren en het verwerken van de afbeeldingen. De reden is dat mijn Mediacenter altijd aan staat en dus een logische kandidaat is om de webcam aan te koppelen. Het nemen van de afbeeldingen van de webcam (capture) kan op de achtergrond zodat de Mediacenter "gewoon" gebruikt kan worden. Op m'n desktop kon in de postprocessing doen zonder dat ik daarbij anderen stoorde.

De opstelling staat in mijn woonkamer waar licht gedurden de de dag constant veranderd. In de loop van 24 uur zullen zal dit licht van zeer veel (overdag) tot zeer weinig ('s nachts) variëren. Hoewel de webcam een auto-brightness functie heeft bedacht ik mij reeds dat dit 's nachts niet voldoende is. Ik heb daarom de spaarlampen die er boven hangen aangelaten zodat er tenminste voldoende licht is op de momenten dat het licht in de woonkamer minimaal is.

Voor dat het experiment kan starten is het belangrijk om de juiste software te hebben. Ik kwam er toen achter dat de webcam maar deels ondersteund word door veel software - hierdoor kreeg ik wel beeld maar geen kleur. Hoewel de kleur van het onderzoeksobject erg mooi is, heeft kleur verder weinig betekenis in het experiment - het ging immers om de beweging.

De uitvoering

Omdat de vorige knop van de Phalaenopsis in ongeveer 24-32 uur uitkwam heb ik geen framerate van 24 frames per seconde nodig. Ik besloot daarom om software te gebruiken die elke 30 seconden een afbeelding kon maken en deze weg kon schrijven met een logische bestandsnaam. Ik heb hiervoor fswebcam gebruikt, een commandline programma die precies deed wat ik wilde: elke X seconden een afbeelding maken en deze op de harde schijf wegschrijven. Het commando om dit te herhalen is als volgt:

fswebcam -S 10 -l 30 out%Y-%m-%dT%H:%M:%S

Dit zorgt ervoor dat de eerste 10 frames worden overgeslagen (zodat de auto-brightness de brightness kan aanpassen) en tussen de verschillende foto's 30 seconden wachttijd zit. Het bestand word weggeschreven als 'out2011-07-04T12:00:00'.

Toen dit eenmaal getest was en bleek te werken heb ik de webcam gepositioneerd dat hij op de knop gericht was die volgens mij uitkwam.

Wachten

Toen de opstelling eenmaal stond en draaide bleef er niets anders over dan te wachten totdat er voldoende foto's gemaakt zijn om een filmpje van te kunnen maken. Gelukkig moest ik tussendoor werken en slapen dus deze tijd ging snel voorbij.

Post process

Nadat de afbeeldingen verzameld waren merkte ik op dat 's nachts de afbeeldingen erg donker waren. Dat er tussen de verschillende foto's verschil in brightness zit leek mij niets dan logisch, maar het verschil met 's nachts was wel erg groot. Zie hier 't verschil in licht.

Ik besloot hierop om de afbeeldingen eerst via een fotobewerkingsprogramma te egaliseren qua contrast en brightness. Gelukkig kent Ubuntu hiervoor weer een gemakkelijke commandline programma:

convert * -shave 32x24 -auto-gamma outputd.jpg

Nadat alle afbeeldingen qua brightness en contrast overeenkwamen kon ik ze gemakkelijk tot één filmpje bewerken:

ffmpeg -f image2 -i outputd.jpg movie-final.mpg

Het resultaat: de Phalaenopsis in time lapse.