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Rolling Shutter Effekt: Hier ein Beispiel einer Luftschraube einer Drohne

Rolling Shutter Effekt: Hier ein Beispiel einer Luftschraube einer Drohne

Den Rolling Shutter Effekt sieht man häufig, wenn man mit Digitalkameras Objekte filmt, die sich schnell bewegen. In meinem Fall war es ein Video, dass mit einer DJI Inspire Drohne aufgenommen wurde. Während des Filmens wurde die Kamera so weit nach oben bewegt, dass die Propeller ins Bild kamen. Aus diesem Video habe ich dann den folgenden Screenshot gemacht:

Rolling Shutter Effekt am Beispiel eines drehenden Propellers.

Rolling Shutter Effekt am Beispiel eines drehenden Propellers.

Hier sieht man deutlich, dass Verzerrungen auftreten, die in der Realität nicht vorhanden sind. Links in der Ellipse ist ein Stück von einem Propeller zu sehen, das in der Luft zu schweben scheint und rechts in der Ellipse ist ein Propeller mit zwei Flügeln, der aber so verzerrt ist, dass es aussieht, als wären die Flügel gemeinsam zu einer Seite gebogen.

Ursache des Rolling Shutter Effektes

Die Ursache für diese Verzerrungen sind Kameras, die ihr Bild zeilenweise aufbauen. In der Praxis handelt es sich um CMOS Bildwandler, die Zeile für Zeile abtasten. Während des Abtastens von oben nach unten vergehen in der Regel einige Mikrosekunden, in denen sich das Objekt vor der Linse jedoch bewegt. Aus diesem Grund wird es verzerrt dargestellt.

Rolling Shutter bei Multikoptern

Bei Aufnahmen mit Drohnen tritt dieser Effekt auch auf, wenn die Kamerahalterung (Gimbal genannt) nicht von den Vibrationen der Drohne befreit ist. Hier kommen meist Twischenstücke aus Gummi oder einem anderen elastischen Material zum Einsatz. Diese gibt die Vibrationen nicht weiter und entkoppelt so die Kamerahalterung von den Vibrationen des restlichen Copters.

Wer sich einen günstigen Multikopter mit einfacher Kamerahalterung (kein Brushless Gimbal und ohne Entkopplung) kauft, der wird nicht selten mit solchen Problemen bei Fotos und Videos konfrontiert. Gerade in den ersten Drohnenmodellen wurden einfache Halterungen mit einer GoPro-Actioncam verwendet, die jedoch die Kamera nicht von dem Copter entkoppelt haben.

Mittlerweile sind Modelle wie der DJI Phantom 3 und die DJI Inspire 1 jedoch so ausgereift, dass sie nicht nur die Vibrationen „schlucken“ sondern auch alle Flugbewegungen mit einem Brushless Gimbal ausgleichen. Auf diese Weise entstehen faszinierend ruhige Aufnahmen von diesen Fluggeräten, obwohl sich die Drohne stark im Wind bewegt.

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