如何构建4K电影级摄像机: 看看Apertus是怎么做的!

作者:Kenshin

Apertus是一家位于比利时致力于研发开源的4K电影级摄像机的公司,目前已经推出AXIOM 系列Alpha, Beta, Gamma三款迭代产品,第三代产品AXIOM Gamma在2016世界嵌入式大会上受到了广泛关注,目前这家公司正在将AXIOM系列从社区化项目过渡到公司+社区管理方式的一个项目,但是会一直保持开放,公平和自由的开源精神。

Apertus公司推出的三款产品核心都是基于CMOS传感器和Xilinx Zynq SoC开发的,Alpha是采用ZedBoard(Zynq-7020 SoC)完成的产品原型设计与实现,Beta版本则采用了模块化的MicroZed(Zynq-7020 SoC),最新推出的Gamma版本汲取了前面的经验和教训,可以说是一个专业级的4K电影摄像机,它采用的是Zynq-7030 SoC,功能更强大了一些。

图1 AXIOM Alpha产品原型

图1 AXIOM Alpha产品原型

上图背板采用的是ZedBoard,镜头选择的是标准的尼康35mm镜头,图像传感器采用的是CMOS CMV12000超级35/APS-C视频图像传感器,接口采用ZedBoard自带的FMC端口。一些任务靠Zynq SoC的软件部分是不能完成的,因为这些任务的数据速率太快了,因此不得不转移到硬件部分即Zynq SoC可编程逻辑部分,用它来处理这些任务显得得心应手,而其他一些任务例如图像调整,白平衡,曝光补偿等则可以在软件部分完成。

图2 AXIOM Beta的正面

图2 AXIOM Beta的正面

图2 AXIOM Beta的背面

图2 AXIOM Beta的背面

AXIOM Beta版本侧重了模块化设计,因此采用了MicroZed SOM核心板卡,其背板扩展了丰富的接口,体积相对ZedBoard也小了很多

图3 AXIOM Gmma核心

图3 AXIOM Gmma核心

AXIMO Gmma可以说是AXIOM Beta的升级版,处理芯片升级为Zynq-7030 SoC,实现了所有硬件的模块化,处处显漏出开源模块的理念,因为是模块化的设计,工程师或者用户可以任意升级每一个模块,真正实现用户的自定义化。

图4 AXIOM Gmma从里到外模块化

图4 AXIOM Gmma从里到外模块化

开发这样专业级的设备没有一个强大的团队与合作伙伴是不行的,Apertus团队成员都有着非常丰富的Zynq-7000 SoC开发经验,同时也吸引了相关行业的小伙伴的加入,Antimicro就是其中之一,它是一家位于波兰提供嵌入式系统设计的公司,包括嵌入式系统软件开发框架,定制IP核设计等,同时此产品面向的电影拍摄行业也给他们提供了建设性的意见(见下面视频),最后还有开源社区的贡献,Apertus团队呼吁更多对此感兴趣的人加入他们。

Apertus AXIOM众筹宣传视频

Apertus AXIOM拍摄的颜色分级示例画面

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