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Das normale Umgebungslicht im Büro oder in einer
Fertigungshalle reicht bei den meisten monochromen
Video-Hochgeschwindigkeitskamerasystemen noch. (Sie zeigen
Empfindlichkeiten irgendwo zwischen einigen hundert und einigen
tausend ASA bei nominaler Aufnahmefrequenz, abhängig von der
Verstärkung. Farbversionen zeigen gewöhnlich nur ca. 25%
davon.)
Allerdings gilt: Viel hilft viel. Je mehr Licht zur Verfügung
steht, desto weiter kann man die Blende schließen, d.h. eine höhere
Blendenzahl einstellen, und damit die Schärfentiefe verbessern. Ab
Blende 8 ist es ganz in Ordnung, aber 5,6 reicht auch schon.
Zu viel Licht gibt es eigentlich nicht - man kann durchaus die
glühende Wolframwendel eines 500 W Halogenstrahlers, eine
Laserschweißung oder eine elektrische Entladung aufnehmen.
Problematisch ist nur die Helligkeitsdynamik der Kamera (das gilt
eigentlich für alle elektronischen Kameras). Die 8 bis 10 Bit bzw.
256 bis 1 024 Helligkeitsstufen (d.h. Grautöne) sollten
möglichst gut ausgenutzt werden, auch wenn schon 64 Graustufen
einen guten Bildeindruck hinterlassen. Will man die weniger hell
erleuchtete Umgebung noch sehen, muss man sie entsprechend
ausleuchten. Vergleichbar dem Füllblitz bei der Fotografie.
Übrigens, falls es doch einmal zu hell sein sollte, sorgen
Graufilter (neutral density, kurz: ND; dt.: neutral, ohne
Farbstich) für Abhilfe. Viele Objektive besitzen dafür
Gewinde.
Praxisbeispiel: Will man den Funkenflug beim Feuerzeug aufnehmen
und die Hand, die das Feuerzeug hält, noch abbilden, sollte man sie
mit mindestens 1 000 W beleuchten (siehe Aufnahme 2 mit
und 3 ohne Zusatzbeleuchtung in [SloMo
AVI]).
Nebenbei: Die Dynamik wird oft in der Einheit Dezibel [dB]
angegeben. Der Zusammenhang zu Bits und Bytes erschließt sich aus
den folgenden Formeln:
x [dB] = 20 × log y bzw. y = 10x/20
Wobei x für den Wert in dB steht und y für die Anzahl der
Empfindlichkeitsstufen.
Damit entsprechen 8 Bit (= 28 = 256) also 20 × log 256
= 48 dB, während 60 dB für 1060/20 =
1 000, also ca. 10 Bit (210 = 1 024) Dynamik
stehen. 12 Bit wären somit ca. 72 dB.
Das sind typische Werte.

Flackerbeleuchtung (für Details bitte klicken; 6 KB)
Mehr über das Licht -
Foto hf:
Foto
Die Profis verwenden zumindest Halogenscheinwerfer in
Studioqualität (definierte Farbtemperatur, ...), Kaltlichtquellen
(geringer Infrarotanteil), wenn nicht sogar HMI-Leuchten
(tageslichtähnliches Spektrum) und Gleichspannungsleuchten, um das
Flackern mit der 50 Hertz Netzfrequenz (1 Hz (Hertz) = 1/sek)
zu eliminieren. Bei einer Aufnahme mit Licht hauptsächlich von den
üblichen Leuchtstoffröhren der Deckenbeleuchtung kann die
Helligkeit nämlich deutlich pumpen, siehe Abbildung links.
Wegen der unterschiedlichen Farbtemperatur der Lichtquellen, z.B.
leuchtet die Wolfram-Glühwendel einer Halogenlampe langwelliger
oder wärmer (d.h. rötlicher oder gelblicher) als Tageslicht, bieten
elektronische Kameras als Ausgleich den sogenannten Weißabgleich
(engl.: white balance) an. Dann wird Weiß wieder Blütenweiß.
Aber Vorsicht: Ein Halogenstrahler mit einer Nennleistung von
1 000 W heizt mit ca. 900 W. Das kann reichen um
Plastik in weniger als 1 m Entfernung innerhalb von kurzer
Zeit anzuschmelzen.

Funktionsweise von Shutter und (Apertur-) Blende

(Flüssigkristall-) LC-Shutter mit Displaytechs FLCs.
Vorgesehen für externe oder interne Montage.
Versorgung und Steuerung über die Kameraelektronik
Die Belichtung, besser, die maximale Belichtungszeit von
Hochgeschwindigkeitskameras, beträgt meist nahezu
1/Aufnahmefrequenz. Der Sensor integriert während dieser Zeitspanne
über die einfallende Lichtmenge. Die grauen Flächen unter den
Kurven im Bild rechts oben sind ein Maß dafür. Der schmale Spalt
zwischen den Bildern (engl.: frame) ist die Auslese- und/oder
Initialisierungszeit des Sensors im Bereich von einigen
Mikrosekunden oder weniger.
Das Schließen der Objektivblende (engl.: aperture, f-stop)
verringert die einfallende Lichtmenge global für alle Bilder. Je
größer die Blendenzahl, desto kleiner wird die Irisblende. Damit
vergrößert sich zugleich die Schärfentiefe.
Ein Shutter (dt.: Verschluss) reduziert ebenfalls die einfallende
Lichtmenge, allerdings durch eine wiederkehrende (feste) Reduktion
der Belichtungszeit pro Bild. Technisch gesprochen ändert er das
Impuls-Pausen-Verhältnis (engl.: duty cycle), um damit
hauptsächlich die Bewegungsunschärfe zu reduzieren.
Denn bewegt sich das Objekt in der Belichtungszeit um mehr als 10%
seiner Größe, wird dies gewöhnlich als störend empfunden. (In der
Fotografie akzeptiert man gerade einmal bis 3%.)
Es gibt insgesamt drei Methoden die Bewegungsunschärfe zu
reduzieren:
Die Aufnahmefrequenz erhöhen (was je nach Kameraeigenschaften unter Umständen eine Auflösungsreduktion nach sich zieht oder mehr Licht erfordert)
Ein Stroboskop einsetzen (wobei das Hintergrundlicht nicht zu stark sein darf, bzw. der Ausleuchtungsbereich des Stroboskops beschränkt ist)
Einen optionalen Verschluss einsetzen, z.B. einen Liquid Crystal-Shutter (LC-Shutter), der Belichtungszeiten von ca. bis zu 1/10 000 sek erlaubt, aber schon im offenen Zustand ca. zwei Blendenstufen kostet (Transmission ca. 30%).
Viele aktuelle Systeme verfügen standardmäßig über einen mehr
als zehn mal schnelleren elektronischen Verschluss im Chipdesign
und brauchen somit keinen zusätzlichen LC-Shutter.
Belichtungszeiten von Mikrosekunden und darunter sind weniger ein
technisches Problem, als ein Exportkriterium in Form von Dual Use
(militärische Verwendung) Beschränkungen.
Für diejenigen, die mehr wollen oder brauchen - in diesem Fall
kürzere Belichtungszeiten - helfen z.B. Kerr- oder Pockels-Zellen.
Natürlich gibt es auch mechanische Shutter und auch Chopper (dt.:
Zerhacker) in Form von Spalten- oder Lochrädern.
Anmerkung: Im Gegensatz zum oben beschriebenen, auf den gesamten
Sensor gleichzeitig operierenden globalen Verschluss (auch engl.:
snap-shot shutter, freeze frame shutter), gibt es auch den
zeilenweise arbeitenden rollierenden oder Schlitzverschluss (engl.:
rolling shutter). Für die Bewegungsanalyse sind Kameras mit
ersterem vorzuziehen, da beim Rollieren nicht sicher gestellt ist
das resultierende Bild zu einem definierten Zeitpunkt
aufzunehmen.
Mit der Verschlusszeit kann man selbstverständlich auch die
Bildhelligkeit variieren, wenn man den Blendenring nicht verstellen
kann oder will. Letzteres betrifft mehr die künstlerische
Annäherung, denn die Schärfentiefe ist von der Blende abhängig.
Wer's braucht...
Die Bezeichnung des Abstandsbereichs, in welchem Objekte
scharf abgebildet werden. Es ist deswegen nicht nur ein Punkt, wie
es die Aufschrift auf dem Entfernungsring (Fokus) nahe legt, weil
innerhalb eines Toleranzbereiches der Sensor oder auch das Auge
nicht besser auflösen können. Wird ein Punkt jeweils innerhalb des
sogenannten bildseitigen Unschärfekreises (auch Zerstreuungskreis;
ca. 0,01 mm bis 0,025 mm Durchmesser bei gängigen
Sensorformaten und 0,033 mm beim Kleinbildformat) abgebildet,
bemerkt man die Unschärfe nicht.
Die Lage und Ausdehnung ist maßgeblich von der Blende abhängig:
kleine Blende (= große Blendenzahl) - große Schärfentiefe. Wobei
sie sich hinter der rechnerischen Position des Fokusabstandes
weiter ausdehnt als davor.
Die Schärfentiefe wird gesteigert durch kürzere Brennweite,
größeren Objektabstand und größeres Film-/Sensorformat bzw. genauer
größere Pixel. (Wegen des Crop-Faktors scheinen geschrumpfte
Sensoren die Schärfentiefe zu vergrößern(!).)
Es gibt eine etwas unhandliche Berechnungsformel, siehe
f-Kalkulator [SloMo f = ∞].
Aber Schärfentiefe ist sowieso ein Unwort bei
Hochgeschwindigkeitsaufnahmen in Industrieumgebung (meist ist die
Blende der »Finstermatik« bis zum Anschlag offen ;-)
Die Einstellung auf die sogenannte hyperfokale Entfernung h
bewirkt, dass von h/2 bis Unendlich scharf abgebildet wird. Dies
wird dann auch als Fixfokus oder Naheinstellung bezeichnet und wird
speziell bei einfachen Kameras eingesetzt.
Billige Objektive, speziell CS-Mount für Überwachungskameras,
verfügen oft nicht einmal über einen Entfernungsring. Sie werden
nur über die Blende scharf gestellt. Für die nötige Helligkeit
muss hier die elektronische Verstärkung (engl.: gain) der Kamera
sorgen.
Die Aufgabe erfolgreich meistern: Das was interessiert
möglichst formatfüllend abbilden. Bei C-Mount geht es durchaus mit
Zwischenringen (im Set weniger als € 50,-) und Objektiven
fester Brennweite oder einer zusätzlichen Nahlinse ein Objekt mit
5 mm Durchmesser bildschirmfüllend aufzunehmen. Bei Aufnahmen,
die anschließend automatisch ausgewertet werden sollen (z.B. per
Bahnverfolgung), sollte man keine Weitwinkelobjektive mit
Brennweiten unter 6,5 mm wählen, da die Verzeichnung sonst
nicht mehr tolerierbar ist (bezogen auf C-Mount 2/3 Zoll Format).
Als Objektive und Zubehör kann man alles was für den entsprechenden
Mount passt verwenden, auch Filter, Makro-, Zoom- und
Fischaugenobjektive und mit entsprechenden Adaptern auch
Fotoobjektive, Balgen, Mikroskope, Endoskope, Boroskope,
Faseroptiken, Restlichtverstärker, ... Nur sollte man beachten, je
komplizierter die Optik, desto mehr Licht braucht man meist.
Der Foto-Fachhandel bietet Adapter zum Anpassen gängiger
Objektivanschlüsse an, z.B. C-Mount auf Nikon Bajonett (Nikon F).
Einige Hochgeschwindigkeitskameras erlauben (wie auch viele
professionelle Standbildkameras) darüber hinaus, dank einer
Montageplatte/Referenzebene, die Wahl zwischen zahlreichen
(kunden-) spezifischen Adaptern, wie Nikon F-, C-, Kinoptik-,
Stalex-, Voigtländer-Mount und anderen.

(Zum Brennweiten-Kalkulator bitte klicken; 6 KB)
Eigentlich gibt die Brennweitenaufschrift auf
Objektiven die bildseitige Brennweite bei Abbildung eines unendlich
weit entfernten Objektes bei 546 Nanometer Wellenlänge an. Dann
geschieht die Bilderzeugung im bildseitigen Brennpunkt.
Die Definition nach der DIN 4521 Norm lautet:
f' = limω-->0 (y'/tan ω)
Mit dem halben Feldwinkel ω und der halben
Bilddiagonalen y'.
(Im Folgenden wird der Feldwinkel wegen der formatfüllenden
Aufnahme stark vereinfachend mit dem Bildwinkel gleichgesetzt und
f' mit f als der Brennweitenbeschriftung des Objektivs.)
Die Faustformel zur überschlägigen Berechnung der nötigen Brennweite zur format- oder sensorfüllenden Abbildung S lautet
Brennweite = Distanz zum Objekt / (1 + Objektgröße / Bildgröße); [alle Werte in mm]
Und die Abschätzung für die nötige Distanz bei gegebener Brennweite lautet
Distanz zum Objekt = Brennweite × (1 + Objektgröße / Bildgröße); [alle Werte in mm]
Der Bild- oder Öffnungswinkel 2ω (engl.: angle of view, field of view; ≡ 2ω', siehe Bild oben) ergibt sich aus
2ω = 2 × arctan (1/2 × Bildgröße / Brennweite)
Die Vergrößerung V ergibt sich aus der Linsenabbildung auf den Sensor und aus der Darstellung des Bildes auf dem Monitor
V = Brennweite / (Distanz zum Objekt - Brennweite) × Monitorbilddiagonale / Sensordiagonale
Man muss aber die Beschränkungen von Standard-Objektiven
beachten. Unterhalb eines Abstands von 0,3 m (manchmal auch
1 m) zum Objekt lassen sie sich nicht mehr scharfstellen. Bei
einem solchen Anwendungsfall braucht man Zwischenringe, eine
Nahlinse oder ein Makro- (oder Mikro(skop)-) Objektiv, etc.
Die Dicke t des Zwischenringes, der zwischen Objektiv und
Kameragehäuse eingeschraubt wird, ergibt sich aus
t = Bildgröße / Objektgröße × Brennweite
wobei der Bruchausdruck Bildgröße / Objektgröße der Abbildungsmaßstab ist. Aber Vorsicht, so einfach sie auch sind - Zwischenringe fressen Licht.
Der Fehler beim Auflagemaß ergibt sich offensichtlich
durch Fertigungstoleranzen, Fehlanpassungen (Inkompatibilität von
Komponenten) und in den Strahlengang zwischen Objektiv und Film
bzw. Sensor eingebrachte Medien. Und bei crashfesten Kameras geht
die mechanisch Festigkeit über alles, auch über (zu filigrane)
Justagemechaniken.
Vorausgesetzt man verwendet den passenden Adapter kommt man bei
einem Objektiv mit fester Brennweite durch drehen des
Entfernungsrings (Fokus) normalerweise problemlos zu scharfen
Bildern. Mag sein, dass dann der Entfernungsaufdruck und der
Bildvergrößerungsfaktor nicht ganz stimmen. Meistens stört das aber
nicht weiter.
Beim Zoom Objektiv dagegen verliert man während des Zoom Vorganges
an Bildschärfe. Eigentlich sollte sie gleich bleiben und sich nur
die Vergrößerung (und damit der Bildausschnitt) verändern. Das Zoom
Objektiv ist dann nur eingeschränkt als Vario Objektiv verwendbar.
Zeitgleich zum Zoomen müsste man immer wieder scharfstellen.
Allerdings wird bei Hochgeschwindigkeitskameras eher selten mit
solchen Zoom Fahrten gearbeitet. Zur vollen Nutzung der
Zoom Fähigkeit muss das Auflagemaß jedoch genau eingestellt werden.
Mit einfachen Mitteln geschieht dies wie folgt:
Blende maximal öffnen um die Schärfentiefe zu reduzieren (gegebenenfalls den Raum abdunkeln, die Belichtungszeit verkürzen, ...)
Ein ca. 3 m bis 7 m entferntes Objekt auswählen
Das Bild bei maximalem Zoom (größte Brennweite) mit dem Entfernungsring scharfstellen
Das Bild bei minimalem Zoom (kleinste Brennweite) durch Änderung des Auflagemaßes scharfstellen. (Der Entfernungsring wird dabei nicht verstellt)
Solange iterieren, bis das Bild in beiden Zoom Positionen ohne Nachkorrektur scharf bleibt
Zur Einstellung des Auflagemaßes verfügen Kameragehäuse entweder über eine in Längsrichtung verschiebbare Gewindebuchse (wie z.B. SpeedCam +500/+2000, SpeedCam 512 und SpeedCam PRO Kameras) oder es werden Zwischenbleche untergelegt (z.B. Stalex und SpeedCam Visario Kameras). Manche Kamerafabrikate verfügen über eine Mechanik zur Änderung der Sensorposition. Auch gibt es Objektive, vor allem mit C-Mount, bei denen der kameraseitige Gehäusezylinder verschoben werden kann. Suchen Sie nach einer kleinen Madenschraube im Umfang.
Doch bitte vergessen Sie nicht: Sie erhalten große Datenmengen. Eine Megapixelauflösung bei 1 000 Bilder/sek und mehr zieht nun einmal Datenraten im Gigabyte/sek Bereich nach sich. Also mehr als eine CD-R pro Sekunde oder eine große DVD-R pro Sequenz würden gefüllt werden. Und das wohlgemerkt pro Kamera. Wundern Sie sich also nicht, wenn das Hochgeschwindigkeitskamerasystem beim abspeichern und abspielen dieser Dateien ziemlich beschäftigt ist. Und - man sollte sich wirklich vorher ein Konzept für speichern und archivieren der Dateien überlegen.
Die großen Datenmengen sorgen dafür, dass man die Kameras
offline einsetzt. Sie somit nicht unmittelbar zur Steuerung
heranzieht und sie nicht direkt in eine übergeordnete
Maschinensteuerung einbindet. Die Bildverarbeitung wäre einfach zu
aufwändig und zu langsam. Man sieht zu und analysiert
nachträglich.
(Langsamere Kameras aus dem Bildverarbeitungssektor - Machine
Vision Sensoren - können schon heute mit soviel Rechenleistung
versehen werden, dass sie wie ein Sensor arbeiten und nur noch ein
Gut-/Schlechtsignal - z.B. »Etikett richtig auf die Flasche geklebt
- Ja/Nein?« - an die Steuerung weitergeben und keine Bilddaten zur
weiteren Verarbeitung.)

Trajektorienauswertung: Translation, Rotation,
Geschwindigkeit, Beschleunigung und Animation
Für die Steuerung von Hochgeschwindigkeitskameras, auch für
Mehrkanalsysteme unterschiedlicher Hersteller, ist spezielle
Software verfügbar. Die Auswertung erfolgt entweder direkt visuell
oder mit Bewegungsanalyse-Software Paketen, sogenannten Motion
Tracker. Siehe z.B. die entsprechenden Links in [SloMo Links].
Für die automatische Objektverfolgung mittels Software sollte man
darauf achten, dass der Hintergrund möglichst einheitlich gestaltet
ist, also keine Gitter-, Schachbrettmuster oder so etwas wie eine
Blümchentapete. Das reduziert die Rechenzeit und verhindert, dass
die Such- und Verfolgungsalgorithmen ihre Attraktoren im
Hintergrund finden und hängen bleiben anstatt das gewünschte Objekt
zu verfolgen.
Falls Sie beabsichtigen die Bilddateien im AVI Format zu
archivieren, überlegen Sie sich den Einsatz der Komprimierungstools
Intel Indeo oder DivX und sparen Sie bis zu 90%
Speicherplatz ohne nennenswerten Qualitätsverlust. DivX liefert
meist kleinere Dateien, speziell wenn sich wenig im Bildausschnitt
bewegt. Indeo dagegen empfiehlt sich für die automatische
Weiterverarbeitung, da es die Positionen der Objekte weniger stark
manipuliert.
Die AVI Dateien kann man z.B. mit VidEdit! bearbeiten
(d.h. Bildformat, Abspielgeschwindigkeit, ... ändern). Für diese
und andere Hilfsmittel schauen Sie einfach einmal hier im [D-Laden]
(Download Zentrum) nach, siehe Knopf links.
Man nimmt zwar mit Super-Zeitlupe auf um sich schnelle Vorgänge
verlangsamt anzusehen, trotzdem sollte man auch einmal schneller
abspielen, z.B. mit 25 bis 100 Bilder/sek (bei einem Original mit
1 000 Bilder/sek), sonst geht der Bewegungseindruck verloren.
Das gilt vor allem dann, wenn man die Aufnahmen Außenstehenden, die
mit der Szenerie nicht so vertraut sind, zeigen will.
Da die Hochgeschwindigkeitskameras auch mit der normalen
Geschwindigkeit von 50 Bilder/sek betrieben werden können, ist es
möglich einen regelrechten Videoclip zu drehen. Und mit dieser
Aufnahmefrequenz auf CD oder DVD überspielt kann man ihn dem
Kunden, für den man die Anlage gebaut hat, mit den Worten
übergeben: »So ist ihre Maschine in der Endkontrolle gelaufen.«
Kommt nicht nur bei den hochauflösenden Kameras wirklich gut. So
wird der Versuch zum Werbefilm.
Die Aufgabe: Eine Kamera soll eingestellt werden (Aufnahmebereich, Blende, Schärfe, Belichtungszeit, Trigger, Format, ...), aber der Steuerrechner steht in größerer Entfernung, z.B. in der Warte hinter einer Sicherheitsschleuse, so dass man an der Kamera kein Livebild hat. Oder man möchte das Kamerasystem aus größerer Entfernung steuern.
Die üblichen Schnittstellen (GigaBit Ethernet, etc.) sind zwar
ausreichend schnell, man ist aber oft auf eine teuere
Steuersoftware des Kameraherstellers oder einer Drittfirma
angewiesen.
Warum versuchen Sie es nicht einmal mit einer preiswerten KVM?
KVM-Extender (= Keyboard-VGA/Video-Mouse Verlängerung) bieten eine
leistungsfähige Fernsteuermöglichkeit ohne Eingriffe in den
Rechner. (Selbst zusätzliche Treiber/Software sind nicht nötig.)
Die KVM besteht aus einem Sendegerät und einem Empfangsgerät, die
im einfachsten Fall mit einem normalen Cat 5 UTP Ethernet-Kabel
verbunden sind. Das Sendegerät wird am Steuerrechner anstelle von
Tastatur, Maus und VGA-Monitor angeschlossen. Am Empfänger schließt
man dann die tatsächlichen Peripheriegeräte an. Jetzt kann man am
Empfänger arbeiten als würde der Rechner neben einem stehen. Je
nach gewähltem Gerät/Übertragungstechnologie sind Entfernungen von
etlichen zehn Metern bis zu über einigen hundert Metern
möglich.
Der englischsprachige Ausdruck Trigger(n) bedeutet nichts
anderes als einmaliger Auslöser. Beispielsweise wird die Aufnahme
gestartet, wenn das Crashtest-Auto gegen die Wand fährt. Der
Triggergeber ist dabei oft ein schlichter Kontakt an der
Stoßstange, der beim Aufschlag kurzschließt, oder eine
Lichtschranke.
Synchronisieren bedeutet die Aufnahmefrequenz zu einem
periodischen Ereignis über einen gewissen Zeitraum in einem
definierten Verhältnis und einem festen zeitlichen Versatz zu
stabilisieren. Idealerweise geschieht dies durch ein
wiederkehrendes Steuersignal, das jedes Mal einen Bildeinzug
auslöst. So wird man, wenn man ein Stroboskop als
Beleuchtungsquelle nutzt, die Aufnahmephase der Kamera so legen,
dass sie immer dann aufnimmt, wenn das Stroboskop blitzt. Man wählt
die Aufnahmefrequenz gleich der Blitzfrequenz und legt den
Bildeinzug so, dass die Kamera während des Blitzes auch aktiv ist,
ihr Verschluss nicht etwa gerade zu ist, und sie somit den relativ
kurzen Lichtblitz auch sehen kann.
Manchmal bieten Kameras auch ein sogenanntes »Strobe«-Steuersignal
an. Es markiert die Belichtungszeit jedes Bildes; während die
Kamera belichtet ist es gesetzt.

Verzögerungstrigger
(zur Erklärung; 12 KB)
So ganz trivial ist das Triggern gar nicht. Denn immerhin muss eine synchron laufende Kamera kurzfristig auf einen asynchronen Triggerimpuls reagieren. Da kann es schnell zu einem Bildversatz kommen, weil die Kamera erst noch den vorherigen Bildeinzug beenden muss. Da bei Triggerauslösung der Ring-Bildspeicher ja zu einem bestimmten Teil bereits fest beschrieben sein kann, besitzen Hochgeschwindigkeitskameras nämlich oft keine sogenannte Restartfähigkeit, wie sie Videokameras ohne Bildspeicher bieten können. Letztere sind in der Lage fast zeitgleich mit dem Trigger eine neue Aufnahme zu starten.
Wenn man verschiedene Geräte triggern oder
synchronisieren will, sieht man sich schnell mit unterschiedlichen
Signalpegeln, Impulsdauern und Phasenlagen konfrontiert, die
einfach nicht zusammenpassen wollen.
Deshalb hier auf der linken Seite eine ganz einfache und
preiswerte Schaltung, die hilfreich bei der Anpassung sein
kann.
(Denn nicht überall wo »Trigger« drauf steht, ist auch Trigger
drin ;-)
Gerade bei Mehrkanalaufnahmen, und besonders bei 3-D-Vermessungen, wird die Synchronisation der Kameras zueinander und generell ihre Triggerung außerordentlich wichtig.
Die Aufgabe: Erstellung von Einzelbildern einer Sequenz, z.B. zum Einsetzen in ein Microsoft Word Dokument oder ein anderes DTP- oder Zeichenprogramm.
Vorgehen: Verwendung der Windows-Zwischenablage (copy and paste)
Sequenz im Abspielprogramm öffnen
Ein Bild auswählen und in das Darstellungsfenster (Kanalfenster) klicken (markieren)
Tastenkombination [Steuerung] [C] (kopieren) drücken
Ein Microsoft Word Dokument, Microsoft Paint oder ein anderes (geeignetes) Zeichenprogramm öffnen
Tastenkombination [Steuerung] [V] (einfügen) drücken oder in einem entsprechenden Pull-down Menü anwählen und das Bild wird eingefügt
Wenn das nicht funktioniert, geht es auch anders, wenn auch nicht so elegant: Einfach mit [Umschalt] [Druck] eine Kopie des kompletten Bildschirminhalts veranlassen, sie als Bild in ein Zeichenprogramm (z.B. Microsoft Paint) einfügen und zurecht schneiden.
Die Aufgabe: Ein Windows PC mit oder ohne Ethernetanschluss soll selbständig hochlaufen. Im Spezialfall sogar ohne angeschlossene Tastatur, Maus und Monitor.)
Vorgehen: Mit dem Hilfsprogramm Tweak UI von der Windows Installations-CD (oder als Download von der Microsoft Seite als Teil der Powertoys) die Autologon-Funktion von Windows nutzen. (Achtung: Danach steht das Passwort für das System und die Netzwerkverbindung unverschlüsselt auf der Festplatte!)
Tweak UI installieren und aufrufen
In der Rubrik Network das Kästchen Log on automatically at system startup anklicken. Bei Username den Namen des neuen, zuvor im Netzwerk eingerichteten Benutzers und irgendein (neues) Passwort eingeben
In der Rubrik Boot bei Autorun Scandisk den Punkt Without prompting anwählen
Im Windows-Desktop das Icon des gewünschten Programms mit der RECHTEN Maustaste anklicken und Kopieren wählen. Dann mit Start | Programme zum Ordner Autostart fahren und mit rechter Maustaste anklicken (nicht mit der linken öffnen und damit das Pull-Down Menü aufrufen) und Einfügen wählen
Windows beenden, System abschalten
Folgende Schritte sind zusätzlich nötig, wenn der Start ohne Peripheriegeräte erfolgen soll:
Im BIOS Halt on no errors aktivieren
Windows beenden und System abschalten
Maus abziehen
Neustart
Windows startet und meldet Keine Maus gefunden. Kästchen Diese Meldung nicht mehr anzeigen anwählen. (Kursorbewegung mit der Tabulatortaste und anwählen mit der Leertaste)
Windows beenden und System abschalten
Tastatur und Monitor abziehen
Neustart
Ergebnis: Das System läuft hoch bis zum Windows Desktop und mit dem gewünschten Programm in Verzeichnis Autostart hinterlegt sogar bis zur Ihrer Anwendung.
(Übrigens: Bei Windows XP und Vista lautet das Zauberwort control userpasswords2. Man muss es im Startmenü bei Ausführen eingeben. Bei Rechnern, die nicht in der selben Domäne sind, kann man damit Benutzerkonten ohne Passwortabfrage auswählen.)
Die Experten am Zug - natürlich hat niemand auf das
Objektiv gefasst und erst recht hat keiner es unabgedeckt
herumstehen lassen bis sich ein regelrechter Staubhügel darauf
angesammelt hat... Abblasen hilft nicht mehr und bei einem
mechanischen Reinigungsversuch hat man nur allzu oft das Gefühl den
Dreck allenfalls gleichmäßig zu verteilen. Ganz abgesehen davon,
dass bei der Verwendung eines trockenen Tuches Kratzer in der
vergleichsweise empfindlichen Antireflex-Beschichtung drohen.
Alkoholgetränkte (Isopropanol) Wattestäbchen, feuchte
Brillenputztücher oder Fensterleder mit wasserverdünntem
Geschirrspülmittel oder Fensterreiniger (und weiches Wischpapier
zum Abtrocknen) sind wesentlich besser. Das ultimative Mittel gegen
Fingerabdrücke und Dreck auf Glas aber ist Opticlean Polymer z.B.
von Dantronix - nicht ganz billig, aber endgültig (oder eben doch
die Staubschutzkappen ;-).
Bei den SpeedCam Kameras sind, wie bei Videokameras üblich, die
Sensoren durch eine fallweise beschichtete, d.h. optisch vergütete,
Glasscheibe geschützt. Speziell bei Fotoapparaten kann in manchen
Fällen der Chip allerdings offen sein. Dann ist wegen des
empfindlichen Farbfiltermuster Films (Polymer) Vorsicht bei der
Reinigung geboten.
Wenn keine Spannung am LC-Shutter anliegt, kann er Flecken und
Einschlüsse zeigen, die ihn kaputt aussehen lassen. Keine Sorge,
die Steuerspannung löscht sie alle. Das kann man ganz einfach
überprüfen, wenn man ihn an der mit niedriger Frequenz laufenden
Kamera betreibt und versucht durch ihn zu blicken. Oder wenn man
abwechselnd Gleichspannung (±5 V? Bedienungsanleitung prüfen!)
an den LC-Shutter anschließt und durch ihn blickt. Er macht dann
ganz auf und ganz zu.
Es ist sehr zu empfehlen den LC-Shutter wesentlich vorsichtiger zu
reinigen als man das von Glas gewohnt ist.
Hier Bilder, Informationen und Technische Daten
zu den SpeedCam-Systemen als Beispiel für die Eigenschaften
digitaler Hochgeschwindigkeitskameras:
TOUR
©WP
http://www.fen-net.de/walter.preiss/d/slomotip.html
Stand: 2010-03-02