DIY 3D Photo/video (foto/video 3D Casero)

La técnica 3D me gustó casi desde siempre. Cuando yo tenía unos 7 años vi por primera vez esas maravillosas imágenes que venían en el anuario del Pato Donald con sus respectivos anteojitos rojo-azul, y me pasaba horas admirando el efecto tridimensional. Años más tarde hice algunas pruebas con una cámara analógica, luego con una digital con el método cha-cha, es decir tomando ambas fotos en forma sucesiva, desplazando ligeramente la posición entre una y otra. Este método tiene la desventaja de que no se puede usar con escenas móviles, porque ambas fotos deben ser dos ángulos de la misma escena. Uno toma un paisaje hermoso, y al ir a aparear las fotos se encuentra que entre una y otra foto, la vaca que estaba pastando caminó dos pasos, o el tero levantó el vuelo.

3D art almost always liked me. When I was about 7 years I first saw these wonderful images that were in the yearbook of Donald Duck with their little glasses red-blue, and spent hours admiring the three-dimensional effect. Years later I did some testing with an analog camera, then a digital using cha-cha method (taking two photos in succession, slightly shifting the position of each other). This method has the disadvantage that can not be used with shifting scenes, because both photos must be two angles of the same scene. You take a beautiful landscape, and then, pairing the photos,  you see that between one and another photo, the cow that was grazing walked two steps, or the tero took off wing.

Step 1: Evolution (evoluci�n)

Finalmente me decidí a armarme un par de cámaras estéreo. Como nunca me sobró el dinero (afortunadamente), no podía darme el lujo de comprar dos cámaras caras, así que opté por dos Vivicam 3603z de Vivitar, 2 MP, foco fijo, sin pantalla visor, capaces de hacer video sin sonido. Pagué algo así como 30 U$S por cada una.

Al principio las monté lado a lado, pero como el ancho de las camaritas es de 9.2 cm, las tomas cercanas producían muchos "fantasmas" y resultaban desagradables. Entonces decidí, aprovechando que los objetivos de las cámaras están bastante cerca de un borde, invertir una de ellas de manera que la distancia entre objetivos sea de aproximadamente 6.5 cm, que es la distancia estándar entre los ojos. Este tipo de arreglo se llama "en Z", por la forma del soporte que se parece ligeramente a una Z.

Ese arreglo resultó mucho mejor, y me lancé a hacer fotos como loco, con resultados para mí muy buenos. La sincronización de los disparos era puramente mecánica, mediante una palanca en Z, lo cual conducía casi siempre a diferencias de varios milisegundos entre una y otra foto. Posteriormente soldé un cable delgado a los microswitches de los disparadores de ambas cámaras, lo cual mejoró mucho esa situación, aunque sin solucionarla 100%.

Finally I decided to do an stereo array of cameras. As never I  about money (fortunately), I could not afford to buy two expensive cameras, so I chose two  Vivitar's Vivicam 3603z, 2 MP, fixed focus, no screen display, video enabled without sound. I paid something like U$S 30 each.

At first I put them side by side, but as the width of the cameras is 9.2 cm, close shots produced many "ghosts " and were unpleasant. So I decided, taking advantage of that the camera lenses are pretty close to an edge, invert one of them so that the distance between lenses is approximately 6.5 cm, which is the standard distance between the eyes. This type of arrangement is called "Z", stand in the way that looks slightly to Z.

This arrangement was much better, and I rushed to take pictures like crazy, with very good results for me. The timing of the shooting was purely mechanical, using a Z shaped lever, which almost always led to differences in the number of milliseconds between each photo. Later I soldered a thin wire to the microswitches of the triggers of both cams, which greatly improved the situation, although not solving it 100%

Step 2: Batteries, Volts, Contacts (pilas, Volts, Contactos)

Enseguida surgió el problema de las pilas: cada cámara usa tres pilas alcalinas AAA de 1.5 V, que me duraban una tarde. A ese paso, ya me estaba costando más caro el collar que el perro. Compré seis pilas AAA recargables de NiMH, que me costaron bastante, y resultó que como el voltaje es de aproximadamente 1,25 Volts solamente, tres pilas de 1.25 V dan 3.75 V, lo que resultaba apenas suficiente para hacer funcionar las cámaras un rato. Entonces me di cuenta de que si me iba de vacaciones con las camaritas debería llevar dos cargadores y 12 pilas, para poder reeemplazar ambos juegos en cuanto la carga empezara a flaquear. Hice cuentas: tres pilas de 1.5 V dan 4.5 V; cuatro pilas de 1.25 V dan 5 V. Supuse acertadamente que sería preferible alimentar las cámaras con CUATRO pilas recargables, un poco más grandes en lo posible, porque normalmente los aparatos electrónicos se diseñan con alguna tolerancia en la tensión de alimentación. Tuve suerte, y el problema de las pilas se redujo a una cuestión estética, porque ahora se agregaba un pack algo voluminoso de 4 pilas AA.

Por añadidura, con frecuencia al ir a usar las cámaras me encontraba con que la corriente no le llegaba a una o a ambas, porque los voltajes bajos requieren muy buenos contactos, preferiblemente de oro, y los míos eran, con suerte, de bronce. Tuve que extremar las precauciones en cada contacto, asegurándome de que todos fueran suficientemente firmes y protegidos, como para que no se aflojaran ni se sulfataran con el uso.


Soon came the problem of batteries: each camera uses three AAA alkaline batteries 1.5 V,  they lasted only an afternoon. At this rate, I was having more expensive the collar than the dog. I bought six AAA rechargeable NiMH batteries, which cost me a lot, and found that as the voltage is only about 1.25 volts each, three cells are 3.75 V, which was barely sufficient to operate the cameras for a while. Then I realized that if I went on vacation with the cameras array, I should carry two chargers and 12 batteries to change both sets when the charge began to falter. I accounts, three batteries of 1.5 V are 4.5 V, four cells 1.25 V provide 5V.  I guessed correctly that it would be preferable to feed the camera with FOUR rechargeable batteries, a bit larger if possible, because normally the electronic devices are designed with some tolerance in the voltage. I was lucky, and the problem of the batteries was reduced to a cosmetic issue, because now the contraption added a somewhat bulky backpack of 4 AA batteries.

Moreover, often going to use cameras I found that the power did not come on one or both, because low voltages are particularly sensitive on good contacts, preferably they must be in gold, and mine were, hopefully, bronze. I had to take precautions in every contact, making sure everyone was sufficiently firm and protected as not to loosen or do leak with use.

Step 3: More Details (m�s Detalles)

Otro problema que al principio no era molesto, dada la satisfacción que me daba el poder finalmente hacer todas las fotos 3D que quisiera, era el de la escasa rigidez del arreglo, que producía fotos ligeramente desalineadas en todos los ejes posibles: horizontal (convergencia), vertical e inclinación. A esas alturas yo ya había descubierto el programa gratuito Imagen3D, que estaba recién salido del cascarón, y me permitía solucionar esas desalineaciones, así que no me hacía demasiado problema. Pero a la larga eso termina cansando, y luego de mis últimas vacaciones en la Patagonia Argentina, decidí desarmar el arreglo, salvar lo que se pudiera, rehacer lo que no funcionaba y rearmarlo reforzándolo lo mejor posible.

Y ya que estaba, decidí también documentar el proceso para hacer este instructable.

Another problem that was not annoying at first, because the satisfaction that finally gave me the power to do all 3D pictures I wanted, was to fix the low stiffness, producing photos a bit missaligned in all possible axes: horizontal (convergence) vertical and tilt. At that point I had already discovered the Imagen3D free program, which was newly hatched, and allowed me to manage these misalignments, so I did not too much trouble. But eventually it ends up tired me, and after my recent vacation in Patagonia Argentina, I decided to dismantle the array, save what I could, redo what was not working, and reset all, reinforcing it better.

And by the way, I decided to document the process to make this instructable.

Step 4: Un Poquito M�s De Rigidez (a Little Stiffer)

Para disminuir el desvío de las cámaras respecto de la alineación deseada, fue necesario agregar a cada una un tope y un sostén. El tope evita que cada cámara se incline hacia el cuerpo del arreglo, dado que la resistencia de los ángulos de hierro no es suficiente para evitarlo. Hay que considerar que unas centésimas de mm representan grados de inclinación. El sostén evita que se incline hacia atrás o hacia adelante, haciendo perder la horizontalidad del eje óptico.

To reduce the deviation of the cameras from the desired alignment was necessary to add each one a top and a supporter. The top prevents each camera to tilt toward the body of the settlement, since the resistance of the iron angle is not enough to prevent it. Consider that a few hundredths of mm represent degrees. The supporter prevents lean back or forward, wasting the horizontal optical axis.

Step 5: �ltimos Ajustes (last Adjusts)

El arreglo va tomando forma nuevamente, ahora un poco más compacto y sólido.

Mirando de perfil se pueden detectar desalineaciones gruesas, pero para una alineación definitiva es imprescindible hacer varios pares 3D, retocar el arreglo según el resultado, y mediante prueba y error ir perfeccionando el aparato.

Se puede observar que los ejes de los objetivos no deben ser paralelos, tienen una convergencia hacia un punto a unos 2.5 o 3 metros de distancia, lo cual simplifica el apareo de las fotos en tiempo de procesamiento. Otra ventaja no menos importante es que, al ser las condiciones de iluminación bastante similares para ambas cámaras cuando apuntan hacia el mismo lugar, se puede esperar que los disparos sean más simultáneos. En algún momento pensé en poner una bisagra que me permitiera variar la convergencia, pero me acobardó el solo pensar en los problemas de alineación que ese agregado tan simple me iba a ocasionar.

Looking profile one can detect big misalignments, but for a final alignment is essential to make several pairs 3D, tweak the arrangement according to the result, and to perfect the device by trial and error.

It can be seen that the axes of the objectives are not parallel, they must converge to a point about 2.5 to 3 meters away, which simplifies the pairing of photos at processing time. Another equally important advantage is that, been lighting conditions very similar to both cams when they point to the same place, you can expect more simultaneous shots. At some point I thought about putting a hinge to allow me to vary the convergence, but I chickened out just thinking about alignment problems that so simple added  would cause to me.

Step 6: Resultados (results)

Luego de tres ajustes sucesivos, uno de los cuales implicó desarmar todo y volver a armarlo, he aquí tres pares producidos por el arreglo, sin ninguna corrección posterior de alineación. Pongo la imagen izquierda a la derecha para que se pueda ver como CES (par cruzado). Usé Imagen3D para hacerlo.

Tal vez se puedan ver las imágenes en tamaño más grande, que ocupen toda la pantalla.(Sí, haciendo clic sobre la i que aparece en el ángulo superior izquierdo aparece una pantalla que da la opción de ver la imagen en tamaño original)

Se pueden hacer videos sin sonido de hasta 20 segundos con estas camaritas, pero no se me ocurrió hacer uno. Si hay algún interesado lo haré.

After three successive adjustments, one of which involved everything apart and put it back together, here are three 3d pairs produced by the arrangemement, without any further correction in the alignment. I put the image left to right so you can see how CES (Crossed Eyes Stereogram). I used Imagen3D to do it.

Maybe you can see the larger size images, that fill the screen.(Yes, clicking on the i that appears in the upper left corner, it displays a screen that gives the option to view original size image).

I can make videos without sound up to 20 seconds with this cameras, but I don't decided to make one. If there is any interested, I will do.