Schritt 2: Hardware

Einkaufsliste

Nach unserem Konzept umfasst unsere Multi-Touch Einkaufsliste folgende Zutaten. Man nehme...
1x leistungsstarker Computer (mit Windows, Mac oder Linux)
1x Projektor
1x Oberflächen-Spiegel
2x Infrarot-Scheinwerfer
1x Diffusor/Reflektorfolie
1x Kamera mit Verbindung zum Rechner
1x Objektiv zur Kamera
1x Mini-Stativ für die Kamera
1x Infrarot-Tageslicht-Filter (nur Infrarotlicht wird durgelassen)
1x halbtransparente Deckplatte
1x Material für den Tisch (Holz, Schrauben...)

Computer

ein aktueller, leistungsstarker Standrechner. Es gilt die Regel: Umso mehr CPU und Arbeitsspeicher, desto besser...
ca. 600 €

Projektor

Beamer für den Heimgebrauch benötigen gewöhnlich einen Abstand von einigen Metern um ihr Bild groß auf einer Wand darzustellen. Da man im Tisch aber auf kurze Distanz ein möglichst großes Bild erzeugen will, müssen man sich etwas einfallen lassen.

Man kann beispielsweise einen Projektor mit einem speziellen Weitwinkel-Objektiv verwenden, den man am Boden des Tisches nach oben ausgerichtet montiert. Oder man projiziert mit einem normalen Projektor über einen Spiegel auf die Tischplatte, wodurch sich der Weg den das Licht zurücklegen muss verlängert und das Bild größer wird.

Auf jeden Fall sollte man sich vor Beginn des Aufbaus gut überlegen wo genau der Projektor im Tisch angebracht werden muss, damit das Bild wie gewünscht auf der Tischfläche ankommt. Dies gilt besonders wenn man über Spiegel arbeitet.

Unsere Wahl
NEC VT590
ca. 700 €, z.B. bei Amazon

Alternative
Weitwinkel-Projektor Acer S1200
ca. 700 €, z.B. bei beamershop24.de

Oberflächen-Spiegel

Falls man sich für eine Projektion über einen Spiegel entscheidet, sollte man sich Projektor- und Spiegelposition bei der Planung des Tisches sorgfältig ausrechnen. Wichtiges Detail eines passenden Spiegels ist dass es ein sogenannter Front- oder First-Surface-Mirror sein sollte. Diese Spiegel reflektieren das Licht nur einmal auf ihrer ersten Oberfläche. Ein üblicher Badspiegel spiegelt in erster Linie auf der Innenseite der Glasscheibe, meist aber zusätzlich auch auf der Aussenseite. Das kann eine leichte Doppelung der Spiegelung in der Projektion ergeben – mit der Folge dass das Bild unscharf erscheint.

Unsere Wahl
Pollopas-Oberflächenspiegel 60x80cm
ca. 140 €, z.B. bei kunststoffspiegel.de

Infrarot-Scheinwerfer

Die Infrarot (auch IR) Beleuchtung muss genug Licht erzeugen dass Fingerspitzen am Kamerabild möglichst hell erscheinen. Helle Beleuchtung erlaubt später auch, die Verschlusszeit der Kamera kurz einzustellen wodurch das Tracking verbessert werden kann.

Die Beleuchtung sollte, wie schon der Name Diffused Illumination vermuten lässt, möglichst gestreut sein. Daher bietet es sich an die Innenwände des Tisches mit diffundierendem und reflektierendem Material auszukleiden. Durch gute Reflektion innerhalb des Tisches kann die Lichtausbeute der IR-Quelle stark optimiert werden.

Ein wichtiges Detail auf das man achten sollte, ist dass die Wellenlänge der IR-Beleuchtung und die Wellenlänge des Kamerafilters zusammenpassen.

ACHTUNG!
Nie längere Zeit dirket in eine eingeschaltete Infrarot-Lichtquelle blicken.
Nicht versuchen das Licht über eine Linse zu bündeln.

Bei den hier verwendeten Scheinwerfern regelt ein Lichtsensor automatisch das Einschalten der Spots bei Dunkelheit. Indem man einfach die Verbindung zum Sensor dauerhaft unterbricht und beide nun freien Kabelenden abklebt, leuchten die Scheinwerfern sobald sie Strom bekommen.

Unsere Wahl
2 große Infrarot-Scheinwerfer Infrared Illuminator IC-141 IR
ca. 100 € pro Stück inkl. Netzteil, z.B. bei security2003.com

Alternative
mehrere kleine Spots, z.B. LED-Cluster Infrarot BL0106-15-29 (26MM)
ca. 7,50 € pro Stück, z.B. bei schuricht.de

Diffusor/Reflektorfolie

Empfehlenswertes Zubehör um die IR-Beleuchtung merklich effektiver zu machen.
Hilft wie oben beschrieben das Licht der IR-Spots zu streuen und gleichmäßig zu verteilen wenn man den Tisch damit innen ausgekleidet.

Unsere Wahl
Rolle von LEE Filter 273 Soft Silver Reflector (6,77 x 1,52 m)
ca. 120 €, z.B. bei stenger-technik.com

Alternative
Rolle von Q-Max (Billigsparte von LEE Filter)

Kamera

Prinzipiell kann jede Webcam zum Erkennen der hellen Blobs verwendet werden. Für wirklich gute Ergebnisse sollte man aber lieber in eine hochwertige Kamera investieren. Eine Framerate von 30fps oder mehr und eine Auflösung von 640x480 Pixeln sind eine gute Wahl. Als Verbindung zum Computer stehen USB- oder Firewire-Anschlüsse zur Auswahl. Gute Kameras bieten außerdem die Möglichkeit sie mit passenden Wechselobjektiven sehr genau zu konfigurieren.

Unsere Wahl
Imaging Source DFK 21F04
ca. 220 €, z.B. bei imagingsource.com

Alternative
uEyeLE USB2 Cam UI1225LEMDL, monochrom + Daylight Filter
ca. 250 € z.B. bei www.ids-imaging.de

Kamera-Stativ

Damit die Kamera immer schön an einem Ort stehen bleibt und nicht immer umfällt benötigt man eine fixe Lösung. Dazu holt man sich am besten ein billiges Mini-Stativ und...

...zerlegt dieses so, dass man danach den Stativkopf auf einen Holzwinkel schrauben kann. Dieser feste Winkel wird dann im Tisch festgeschraubt.

Unsere Wahl
Hama Mini-Stativ
ca. 7 € bei www.amazon.de

Kamera-Objektiv

Da man auf sehr kurze Distanz im Tisch die gesamte Tischplatte filmen will, stößt man auf ein ähnliches Problem wie bereits bei der Projektion. Diesmal leistet ein Weitwinkelobjektiv für die Kamera Abhilfe. Auch hier sollte man vor Aufbaubeginn ausrechnen auf welche Distanz das Objektiv die gesamte Tischplatte erfasst um böse Überraschungen zu vermeiden.

Unsere Wahl
1/3" Computar Objektiv für ImagingSource 2.8-12mm Man.
ca. 75 €, z.B. bei www.metrius.de

Alternative
Weitwinkel für die uEye-Kamera, CMFA0420ND Lensagon, F=4mm F2.0, ½“, WD 0,1m
ca. 195 @, z.B. bei www.ids-imaging.de

Infrarot-Tageslicht-Filter

Wie bereits erwähnt sollte der Infrarot-Filter mit der Beleuchtung abgestimmt werden, da nicht alle IR-Scheinwerfer Licht mit der selben Wellenlänge erzeugen. Meist hat die IR-Beleuchtung einen Wert im Bereich von 850nm, daher sollte der Filter ab etwa 800nm durchlässig sein. Als Alternative zu einem speziellen Filter kann auch ein Stück vollständig belichteter Foto-Film verwendet werden.

Der Filter wird dann entweder innen zwischen dem CCD-Element und dem Objektiv oder außen vor dem Objektiv angebracht. Dabei gilt äußerste Vorsicht, da leicht Kratzer oder Verschmutzungen am Filter auftreten können.

Unsere Wahl
LEE Filters 10087 Infrarot-Filterfolie 100 x 100 mm
ca. 20 € inkl. Versand, z.B. bei www.ultralite.de,  www.castinfo.de oder www.lmp.de

Alternative
vollständig belichtetes Farbdia (vollst. schwarz)
einfach beim Fotografen des Vertrauens nach Resten fragen

Deckplatte

Eine geeignete Deckplatte muss zwei Eigenschaften haben: Sie muss so durchsichtig sein dass die Kamera durch sie Finger auf der Oberseite erkennen kann und gleichzeitig so opak dass ein darauf projiziertes Bild noch gut erkennbar ist.

Dieses Verhalten findet man entweder bei einer halbtransparenten Plexiglasplatte, oder einer transparenten Platte auf die noch eine halbtransparente Folie aufgezogen wird.

Unsere Wahl
PLEXIGLAS® XT Grau 99561 RP - Rückproglas (1165 x 774 x 3 mm),
ca. 170 €, z.B. bei plexiglas-shop.de

Material für den Tisch

je nach individueller Tischgestaltung, meist MDF- oder Spanplatten, Holzleisten, Schrauben, Farbe... und eventuell ein gutes Trinkgeld für den Schreiner, der vielleicht beim Zusammenbau hilft.
ca. 200 - 400 €