Digitale hoch auflösende Zeitlupenkameras

Digitale hoch auflösende Zeitlupenkameras

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Inhaltsangabe:Einleitung: 1911 ist in einer euphorischen VerApffentlichung der Wiener Theaterzeitschrift Der Strom zur Wertung des Kinematographen zu lesen: Solcherart scheint mir die Kinematographie als optisches PhAcnomen etwas durchaus Verwandtes dem akustischen PhAcnomen, das wir Musik nennen. [ ] diese Schwingung hat die mysteriApse Kraft, unseren ganzen inneren Menschen in Bewegung zu setzen [ ]. Beim Kinematographen [ ] tritt etwas A„hnliches ein. Eine [ ] Befruchtung aller A¼brigen Sinne durch die Reizung des einen optischen Sinnes . Alfred Polgar, 1911. Dieser Auszug zeigt das Bestreben der Filmemacher schon in FrA¼hzeiten der Kinofilmproduktion Geschichten mit groAŸer visueller Kraft im Film umzusetzen. Emotionen sollen beim Zuschauer nicht nur hervorgerufen, sondern auch dramaturgisch gelenkt werden. Die Filmtechniker suchen nach immer neuen technischen Gestaltungsmitteln. Der Chemnitzer Filmpionier und Kameramann Guido Seeber baut die spActer berA¼hmten Babelsberger Filmstudios mit auf. Vor allem in den zwanziger Jahren dreht er mit den Regisseuren Fritz Lang, G.W. Pabst oder den Schauspielerinnen Greta Garbo und Asta Nielsen Filmklassiker wie Die freudlose Gasse . In einem Interview im Jahre 1925 kommt die frA¼hzeitige Nutzung von an der Kamera mechanisch erzeugten Filmeffekten zur Sprache: Ich steigere oder mindere gern je nach der Handlung der betreffenden Szene das Drehtempo. So habe ich z.B. einmal eine Jazzbandkapelle gedreht, deren Neger blitzartig in die Luft sprangen, aber ganz langsam gleichsam auf die Erde niederschwebten . Guido Seeber, 1925. Das angesprochene Zeitlupenprinzip verlangsamt fA¼r die menschliche Wahrnehmung zu schnell ablaufende Prozesse durch eine gewollte Differenz zwischen Aufnahme- und Wiedergabebildfrequenz. Die Filmaufnahme wird dafA¼r mit hohen Bildwechselfrequenzen durchgefA¼hrt. Die als Zeitlupenaufnahme bezeichnete Bildsequenz wird anschlieAŸend mit der Normalgeschwindigkeit des Wiedergabemediums bei Kinofilmen 25 Bilder pro Sekunde abgespielt. Als resultierender Effekt ist der gefilmte Vorgang nun zeitlich gedehnt . Dieser ungewohnte Blick auf ProzessablAcufe lAcsst die Aufnahmen besonders eindringlich beim Zuschauer wirken. So erhalten beispielsweise gefilmte Explosionen eine noch grApAŸere bildliche Wucht, da physikalische KrAcfte quasi plAptzlich sichtbar werden. Diese Zeitlupenaufnahmen waren bis heute fast ausnahmslos Filmkameras vorbehalten. Videosysteme konnten die von Film realisierbaren Bildfrequenzen und dessen gute Abbildungseigenschaften bisher nicht erreichen. Allerdings sind derartige Spezialaufnahmen wegen des hohen Filmmaterialverbrauchs und den damit verbundenen Kosten sehr teuer. Inzwischen drAcngen digitale Videokamerasysteme mit hohen Bildwechselfrequenzen aus dem Industriebereich auf den Film- und Fernsehtechnikmarkt. Die NennauflApsungen der Bildwandler erreichen inzwischen die gerade in der Diskussion stehenden HDTV AuflApsungen. Den entscheidenden Apkonomischen Vorteil sehen die Hersteller in der digitalen Videoaufzeichnung. Durch die sofortige VerfA¼gbarkeit kApnnen Aufnahmen direkt am Set kontrolliert und gegebenenfalls sofort wiederholt werden. Digitale Zeitlupenkamerasysteme erscheinen nicht nur durch diesen Vorteil geradezu prAcdestiniert Zeitlupenfilmkameras abzulApsen. Die vorliegende Diplomarbeit untersucht, inwieweit heute auf dem Markt befindliche hoch auflApsende digitale Zeitlupenkameras fA¼r den Einsatz in der Film- und Fernsehproduktion geeignet sind. Wie sich im Verlauf der Recherche zeigte, genA¼gt eine alleinige GegenA¼berstellung der technischen Daten nicht, eine objektive Bewertung durchzufA¼hren. Die Diplomarbeit gibt dem Rezipienten ein Werkzeug zur generellen Beurteilung von digitalen Zeitlupenkamerasystemen in die Hand. Dies wird erreicht, durch eine umfassende Betrachtung des Themas bis hin zu technologiebedingten Problemen fA¼r die Filmproduktion. Der Systembetrachtung voraus geht eine ErAprterung der grundlegenden QualitActsanforderungen an Zeitlupenaufnahmen. Ein MarktA¼berblick stellt die zur Filmproduktion empfohlenen Systeme mit ihren technischen Spezifikationen vor. Bisher realisierte Filmprojekte werden exemplarisch vorgestellt. Die ErlAcuterung der Kamerasystemkomponenten im Einzelnen schafft die Bewertungsgrundlage. Die recherchierten Systeme werden anhand ihrer technischen Parameter im Hinblick auf die Anforderungen der jeweiligen Zielanwendung eingeordnet. AbschlieAŸend wird beurteilt, inwieweit die neue Kameratechnologie fA¼r die Filmproduktion verwendbar ist. Als HDTV Standards werden die durch die EBU empfohlenen Formate 1080i, 1080p und 720p in dieser Diplomarbeit verwendet. FA¼r Berechnungen von Datenmengen wird der seit dem Jahr 2000 geltende IEC Standard 60027-2 angewendet. Angaben in der Fachliteratur werden im Original A¼bernommen. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: REFERATI INHALTSVERZEICHNISII GEGENSTAND DER DIPLOMARBEIT1 2.KONVENTIONELLE ZEITLUPENKAMERASYSTEME4 2.1Filmkameras4 2.2Slow Motion Fernsehkameras9 3.ANFORDERUNGEN AN DIE ZEITLUPENKAMERASYSTEME13 3.1Relevante BildauflApsungen fA¼r Film und HDTV13 3.2Erforderliche Bildwechselfrequenzen fA¼r Zeitlupenaufnahmen15 4.MARKTSITUATION21 4.1Digitale Zeitlupenkamerasysteme21 4.2Einsatz in der Film und TV Produktion32 5.DAS DIGITALE ZEITLUPENKAMERASYSTEM39 5.1Systemkomponenten39 5.2Technische Spezifikationen der recherchierten Kameras41 5.3Bildaufnahme42 5.3.1Objektivwechselstellen42 5.3.2Bildsensor45 5.3.3Bildwechselfrequenzen und Shutter49 5.3.4Dynamikumfang52 5.3.5Trigger und AufnahmekapazitAct55 5.4Bilddatenaufzeichnung58 5.4.1Datenhandling58 5.4.2Farbbilderzeugung63 5.4.3Dateiformate68 5.4.4Metadatenintegration am Beispiel Timecode73 5.4.5Hostsysteme77 6.ANALYSE DER PRODUKTIONSPRAXIS83 6.1HDTV Formatanpassung83 6.2FarbraumkonformitAct90 6.3HDTV AufzeichnungstrAcger97 6.4High Definition Postproduktionsumgebungen102 6.5Outside Broadcast Produktionen105 6.6Besonderheiten bei digitalen Zeitlupenaufnahmen110 6.6.1Beleuchtungsaufwand110 6.6.2Oszillieren der BeleuchtungsstAcrke119 6.6.3AdAcquates Monitoring127 7.BEWERTUNG DER SYSTEME139 7.1Allgemeiner Beurteilungskatalog139 7.2Cine Speedcam141 7.3Tornado143 7.4NAC HD-HS300P145 7.5Weisscam HS1, PCO1200hs146 7.6Industriekamerasysteme147 8.AUSBLICK148 GlossarIV LiteraturverzeichnisV Textprobe:Textprobe: Kapitel 3.2, Erforderliche Bildwechselfrequenzen fA¼r Zeitlupenaufnahmen: Mit dem Begriff von Zeitlupen- oder auch mit High Speed Aufnahmen bezeichneten Filmsequenzen werden die unterschiedlichsten Bildwechselfrequenzen in Verbindung gebracht. Im Film- und Fernsehbereich wird der Begriff auf leichte Zeitlupeneffekte bis 150fps von herkApmmlichen Filmkameras oder auf Slow Motion Aufnahmen von Fernsehkameras mit 100Hz bezogen. In der wissenschaftlichen Anwendung kann die Bezeichnung High Speed Bildwechselfrequenzen von 10.000fps oder mehr meinen. Um Zeitlupenaufnahmen als Begriff zu definieren Bedarf es der nAcheren Betrachtung von relevanten Bildfrequenzen fA¼r die Aufnahme von schnellen VorgAcngen. Ein wichtiger Punkt zur Beurteilung benAptigter Bildfrequenzen rA¼ckt oft in den Hintergrund die Bildwechselfrequenz der Wiedergabe als Basis des Zeitdehnungsfaktors. Die EBU empfiehlt folgende Wiedergabebildfrequenz fA¼r anzustrebende europAcische HDTV Standards: Bildfrequenz Format Spezifikation Anwendung: 50fps 720p/50 1280x720; progressiv Sport, Fernsehspielfilm, 50fps 1080p/50 1920x1080; progressiv noch in Erprobungsphase, 50 fields/s 1080i/50 1920x1080; interlaced Fernsehspielfilm, Dokumentationen, 25fps 1080p/25 1920x1080; progressiv Kinofilm. Die Zukunftsperspektive im Hinblick auf die Migration von HDTV in Europa ist laut EBU das 1080p/50 Format und vorlAcufig das 720p/50 Format. Je nachdem wie der derzeitige Formatkonflikt ausgehen wird, der wichtigste Punkt im Hinblick auf High Speed Aufnahmen erscheint eindeutig. Die Bildwechselfrequenz ist bei allen Standards mit 50 progressiven Einzelbildern pro Sekunde festgelegt. Der 1080i/50 Standard stellt die gleiche Anforderung an die zeitliche AuflApsung, nur dass hier die HAclfte der Bildinformation durch das Zeilensprungverfahren ungenutzt bleibt. Der Kinofilm hat traditionsgemAcAŸ eine Bildwechselfrequenz von 24 Bildern pro Sekunde. Ausgehend davon ist der Zeitdehnungsfaktor zu berechnen: x Wiedergabebildfrequenz gleich Bildwechselfrequenz Zeitlupenkamera geteilt durch Bildwechselfrequenz Wiedergabeformat. fA¼r Kinoanwendungen gilt demzufolge: x24 gleich Bildwechselfrequenz High Speed Kamera (fps) geteilt durch 24 fps. fA¼r HDTV entsprechend: X50 gleich Bildwechselfrequenz High Speed Kamera fps geteilt durch 50 fps. Mit der Thomson Slow Motion Studiokamera LDK 6200 bei maximalen 120 Halbbildern pro Sekunde ist physisch nur ein Zeitdehnungsfaktor von 1:2, 4 bei 50fps Wiedergabe erreichbar. GegenA¼ber einer dreifachen, interpolierten Slow Motion Wiedergabe von Studiorekordern wird damit nur ein vergleichbarer Zeitdehnungsfaktor erreicht. Selbst die Bildwechselfrequenz der geplanten SONY HD Super Slow Motion im 180i Modus entspricht bei 50fps Wiedergabe nur einer dreifachen Zeitlupe. Bei HDTV Produktionen mit progressiver Bildabtastung nutzt das Zeilensprungverfahren nur die halbe vertikale AuflApsung der 1080 Zeilen aus. Die progressive Videoumwandlung kann darA¼ber hinaus noch zu Bildartefakten fA¼hren. Die Forderung nach hApheren Bildraten liegt nahe. Erfahrungen zu benAptigten Bildwechselfrequenzen fA¼r BewegungsvorgAcnge bei Lebewesen wurden A¼berwiegend in der Bio- und Sportwissenschaft gesammelt. Stanley Plagenhoef forschte an der University of Michigan in den 50ger Jahren zur Kombination von Anatomie und Biomechanik. Der Bewegungsanalyse von Sportlern mit High Speed Kameras galt sein Hauptaugenmerk. Seiner Meinung nach reichen zur Aufnahme eines Schwimmers schon 64fps aus, aber im Kontrast dazu werden fA¼r den Abschlag eines Golfballs mindestens 7000fps empfohlen. Durch die kontinuierliche Forschungsarbeit bis in die 60er Jahre entstand eine Sammlung von relevanten Bildraten zu den verschiedensten Sportarten.In: showreel, issue 7, spring 2005; freespace.virgin.net/shaw.clan/showreel.pdf; Stand: 15.3.2005 Digitaler Film, ... Development Cameras, GrassValley Nederland BV; LDK 23HS mkII Application Note.pdf, LDK23_paper_doc.doc; Email:anbsp;...


Title:Digitale hoch auflösende Zeitlupenkameras
Author:Hagen Schönherr
Publisher:diplom.de - 2009-11-25
ISBN-13:

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