Paar Fragen zur digitalen Videotechnik

[Sigi]

Hallo,

ein Bekannter hat neulich seinen neuen grossen Scale-Modellhelikopter fliegen lassen und uns (3 Leute) gebeten, jeweils ein paar Videoaufnahmen zu machen. Wind passte, helles diffuses Licht ohne lästige Schatten gab es obendrein. Am Start waren eine alte analoge Sony TR2000E, ein Digitalfoto Sony DSC-RX100 und eine digitale Spiegelreflexkamera Canon EOS 60D. Die DSC-RX100 machte die Videos in 1440x1080, die Canon EOS 60D in 1920×1080 (Full HD-Movie). Alle Videos wurden händisch gemacht.

Beim Betrachten der digitalen Videos fällt auf: Beim Startlauf des Helikopters sieht man bei den beiden digitalen ein gestochen scharfes Bild in Fotoqualität, man sieht jeden Grashalm. Dies ändert sich jedoch, als der Helikopters abhebt, die Grashalme im Abwind flattern und die Kamera wegschwenkt. Dann wird das Gras unscharf und der Hintergrund beginnt zu ruckelt. Es ruckelt um so mehr, je schneller die Kamera schwenkt. Man fühlt sich beinahe in die digitale Steinzeit zurückversetzt ...

Solange die Kamera dem Helikopter folgen kann, wird wenigstens der Helikopters scharf abgebildet. Die alte analoge VideoCam liefert hier ein durchgängig gutes Bild ohne nervendes Geruckel. Die mech. Bildstabilisierung (realisiert durch zwei Schwenklinsen) der alten analogen Sony Cam leistet hier wirklich sehr gute Arbeit.

Da mir das Geruckel bei schnellen Schwenks auch schon im TV aufgefallen ist, meine Frage: Taugt die digitale Aufnahmetechnik nicht für schnelle Schwenks - oder haben wir was falsch gemacht ?

Dann hatte die Canon EOS 60D immer mal wieder ganz kurze Hänger im Bild und Ton - normal ?
Die kleinere digitale Sony DSC-RX100 machte das nicht ein einziges Mal ...

Die Canon EOS 60D zeigte den drehende Rotor, wie er in der Realität zu sehen ist, also als eine Scheibe. Die kleinere Sony DSC-RX100 zeigt den Rotor unnatürlich langsam laufend, bei einer Aufnahme von unten sieht man die Rotorblätter als drehende krumme Bananen. Die Canon EOS 60D zeigt auch von unten weiterhin eine Scheibe, wie real. Was ist verantwortlich für diesen Unterschied ?

Dann zeigte die Canon EOS 60D mal den Rotor in Zeitlupe, um dann plötzlich nach einem kurzen Hänger den Rotor wieder als Scheibe anzuzeigen. Was ist hier schief gelaufen ?

Die alte analoge Sony TR2000E machte hingegen keinerlei Zicken, wobei die Bildqualität natürlich nicht an die der digitalen Kameras heranreicht. Die analogen Aufnahmen sind zusätzlich nicht so ohne weiteres in den Rechner zu bekommen (z.B. wegen Schnitt).

Wir möchten die Aufnahmen wiederholen und sollten wissen, auf was man bei der digitalen Aufnahmetechnik besonders achten muss, um durchgängig gute Ergebnisse zu erzielen. Ich frage dies auch deshalb, weil die alte analoge Sony die meine ist und die Anschaffung einer digitalen Kamera auch für Videos ansteht. Bei der Kaufentscheidung kann es nicht verkehrt sein, etwas mehr über die Technik zu wissen ...

Gruss Sigi

 

[mectst]

Die Basics der digitalen Videoaufnahme in wenigen Worte ist kaum möglich, das ist Dir aber sicher auch klar.

Einen ähnlichen Effekt kenne ich auch (woher ist hier erst mal nicht wichtig). Die Ursache könnte bei Euch ähnlich, nämlich im elektronischen Bildstabilisator liegen, der mit der Situation völlig überfordert ist. Bei mir hat Abstellen des Selbigen zum Erfolg geführt.

Grüße Thomas

 

[Sigi]

Die Basics der digitalen Videoaufnahme in wenigen Worte ist kaum möglich, das ist Dir aber sicher auch klar.

Das ist klar, aber die Suche im Netz hat auch nichts brauchbares ergeben und irgendwie muss ich ja weiter kommen. Im Netz geht es meist um Probleme beim Abspielen, sprich die PC/Notebook Hardware ist mit der Datenflut überfordert.

Hier haben sich die Fehler bereits bei der Aufnahme eingeschlichen (Ruckeln), bzw. sind Effekte sichtbar wie unnatürlich langsam drehender Rotor, bzw. Bananenform der Rotorblätter und seltsame Hänger bei der Aufnahme. Nach "Video" und "Hänger" sollte man lieber nicht suchen ... :facepalm:

Einen Link über die Probleme bzw. dessen Lösung bei der digitalen Aufnahmetechnik wäre auch gut.
Ich fand bisher leider nichts vernünftiges.

Gruss Sigi

 

[schoerg]

Welche Bitrate haben die Videos?

 

[mectst]

Hier haben sich die Fehler bereits bei der Aufnahme eingeschlichen (Ruckeln), bzw. sind Effekte sichtbar wie unnatürlich langsam drehender Rotor, bzw. Bananenform der Rotorblätter und seltsame Hänger bei der Aufnahme.

Gruss Sigi

Und eben genau das deutet auf den Bildstabilisator hin!!!

Nach "Video" und "Hänger" sollte man lieber nicht suchen ...

Gruss Sigi

Hänger beim Aufnehmen könnte an der Speicherkarte Karte liegen (defekt, zu langsam für die Datenrate bei Full-HD).
Hänger beim Abspielen deutet auf zu langsame PC-Hardware oder schlechte Codecs.


Grüße Thomas

 

[dasda]

Hi,
die Bannanenform der Rotorblätter entsteht vermutlich durch den Rolling-Shutter-Effekt.
Der Sensor der Kamera wird zeilen- oder spaltenweise ausgelesen.
Bis das Auslesen eines Bildes dann abgeschlossen ist, hat sich der (sehr schnelle) Rotor schon wieder weiterbewegt, deshalb die Krümmung.

Grüße

 

[mccs]

Datenmengen!

Bei Videoaufnahmen entstehen riesige Datenmengen. Um diese zu verkleinern, müssen die Cameras einige Tricks anwenden, damit überhaupt ein Film entsteht. So wird jedes Einzelbild "eingedampft" (=komprimiert; ähnlich JPG). Das muss schnell gehen! Die Eindampf-Algorithmen führen oft dazu, dass bei verschiedenen Einzelbildern andere Regeln angewendet werden, die manchmal sehr unterschiedliche Ergebnisse bringen. Selbst hochwertige Blueray-Aufnahmen wandeln Spielrasen in Fussballspielen in "grünen Spinat" um. Einzelhalme? Fehlanzeige!
Bei hochwertigen Digitalkameras kann man auf den Raw-Modus ausweichen. So werden alle vom Bildchip erfassten Daten unverändert gespeichert und nicht komprimiert. Die Komprimierung könnte dann von einer Software erfolgen, der man selbst die Regeln vorgeben kann. Das müsste zu besseren Ergebnissen führen. Ob es aber bezahlbare Digital-Videocameras gibt, die Raw erzeugen, weiss ich nicht.
Auch die Datenmenge ist eine Betrachtung wert: Eine Hi8 Camera hat 512x320 Pixel/Einzelbild, also 163840 Bit. Für HD-Aufnahmen ergeben sich 1920x1080 Pixel/Einzelbild, also 2073600 Bit, also 12,65 mal so viel! Bei 25 Einzelbildern/Sek. sind das etwa 4MB/Sek. bei Hi8 und ca. 51,8MB/Sek. bei HD. Da braucht es eine schnelle Festplatte, um das wegzuschreiben. Daher: Mal Aufnahmen mit einer geringeren Bildqualität versuchen, dürfte einiges verbessern. Und wenn möglich, Raw-Modus nehmen und per Video-Software weiterbearbeiten.
LG mccs

 

[Sigi]

Welche Bitrate haben die Videos?

Also die Canon EOS 60D gibt die Originalvideos im Format *.mov aus. Der VLC-Player gibt mir unter Codec-Details aus: Auflösung 1920×1088, Bildschirmauflösung 1920×1080, Codec avc1, Framerate 25. Die Bitrate wird mir nirgends angezeigt. Wenn ich eine *.mov Datei mit 31 MB (0:05 min.) bei gleicher Bildgrösse nach *.mp4 konvertierte, dann hat die *.mp4 Datei nur noch 3 MB, also nur noch ca. 10% - bei gleich guter Bildqualität.

Die originalen Videos der Sony DSC-RX100 liegen hier im Format *.mp4 vor, bei einer Auflösung von 1440x1080, wobei ich nicht genau weiss, ob die Kamera direkt *.mp4 ausgibt, oder ob die Daten nach *.mp4 konvertiert wurden. Der VLC-Player gibt mir unter Codec-Details aus: Auflösung 1440×1080, Bildschirmauflösung 1440×1080, Codec seltsamerweise ebenfalls avc1, Framerate 25. Die Bitrate wird mir auch hier nirgends angezeigt.

@dasda:
> die Bannanenform der Rotorblätter entsteht vermutlich durch den Rolling-Shutter-Effekt.
Stimmt, darüber bin ich schon gestolpert. Seltsam aber, dass beide Kameras mit CMOS-Sensoren ausgerüstet sind, jedoch nur die Sony diesen Effekt zeigt ...

Zu den Hängern: Im Netz finden sich einige Beiträge über dieses Phänomen, scheint mir ein spezielles Problem der Canon zu sein.

Zum Ruckeln: Das scheint mir ein generelles Problem beim Schwenken oder Zoomen bei digitalen Aufnahmen zu sein. Es werden bei der Datenkompression offensichtlich nur? die Differenzen zwischen zwei Bildern abgespeichert. Bei einem Schwenk oder Zoom verändert sich jedoch das gesamte Bild, es entstehen plötzlich grosse Datenmengen, die offensichtlich nicht so schnell komprimeriert und abgespeichert werden können. Dann liegt es nahe, dass das nächste Bild schon vorbei ist - so meine laienhafte Vermutung.

Fazit: Alle digitalen Fotos eignen sich offensichtlich nur eingeschränkt für Videoaufnahmen, auch wenn die Werbung hier anders lautet. Bei schnellen Schwenks oder Zoom gibt es meist Probleme mit Ruckeln, wobei kleinere Kameras hier weniger Probleme machen sollen: Manch einer hatte vorher einen kleinen Foto und nach der Anschaffung einer grossen Kamera sein blaues Wunder erlebt. Ein solcher Foto sei eben kein CamCoder. Für schnelle Schwenks sollte man letzteres zusätzlich vorhalten - so eine Empfehlung in einem Fachartikel.

Was bei weiteren Testschwenks noch auffiel: Bei Schwenks von dunkel nach hell und umgekehrt ist in der Aufnahme so ein mech. "Klack" zu hören, wie wenn der Spiegel hochgeklappt würde. Auch sehr unschön, hat hierzu jemand eine Erklärung ?

Gruss Sigi

 

[schoerg]

Also die Canon EOS 60D gibt die Originalvideos im Format *.mov aus. Der VLC-Player gibt mir unter Codec-Details aus: Auflösung 1920×1088, Bildschirmauflösung 1920×1080, Codec avc1, Framerate 25. Die Bitrate wird mir nirgends angezeigt. Wenn ich eine *.mov Datei mit 31 MB (0:05 min.) bei gleicher Bildgrösse nach *.mp4 konvertierte, dann hat die *.mp4 Datei nur noch 3 MB, also nur noch ca. 10% - bei gleich guter Bildqualität.

Die originalen Videos der Sony DSC-RX100 liegen hier im Format *.mp4 vor, bei einer Auflösung von 1440x1080, wobei ich nicht genau weiss, ob die Kamera direkt *.mp4 ausgibt, oder ob die Daten nach *.mp4 konvertiert wurden. Der VLC-Player gibt mir unter Codec-Details aus: Auflösung 1440×1080, Bildschirmauflösung 1440×1080, Codec seltsamerweise ebenfalls avc1, Framerate 25. Die Bitrate wird mir auch hier nirgends angezeigt.

AVC1 (H264) ist der Codec, Mov und Mp4 sind Container.

Bitrate sieht man entweder im VLC bei Statistik, oder mit MediaInfo.

 

[Sigi]

AVC1 (H264) ist der Codec, Mov und Mp4 sind Container.

Hmm ... ich zitiere mich mal selber: "Wenn ich eine *.mov Datei mit 31 MB (0:05 min.) bei gleicher Bildgrösse nach *.mp4 konvertierte, dann hat die *.mp4 Datei nur noch 3 MB, also nur noch ca. 10% - bei gleich guter Bildqualität."

Nach der Konvertierung wird mir ebenfalls avc1 als Codec angezeigt, also habe ich avc1 nach avc1 konvertiert (*.mov nach *.mp4) und 90% der Daten eingespart - bei gleicher Bildgrösse und Qualität. Das ist mir ein Rätsel.

Gruss Sigi

 

[schoerg]

Hmm ... ich zitiere mich mal selber: "Wenn ich eine *.mov Datei mit 31 MB (0:05 min.) bei gleicher Bildgrösse nach *.mp4 konvertierte, dann hat die *.mp4 Datei nur noch 3 MB, also nur noch ca. 10% - bei gleich guter Bildqualität."

Nach der Konvertierung wird mir ebenfalls avc1 als Codec angezeigt, also habe ich avc1 nach avc1 konvertiert (*.mov nach *.mp4) und 90% der Daten eingespart - bei gleicher Bildgrösse und Qualität. Das ist mir ein Rätsel.

Es ist zwar schön das du dich selbst zitierst, ändert aber auch nichts daran das Mov und Mp4 Container sind. Mit welchem Programm hast du konvertiert?

Der Qualitätsunterschied mag zwar nicht bemerkbar sein, er wird aber definitiv da sein. Es kann aber auch sein das die Kamera Fülldaten in die Datei schreibt um immer eine konstante Bitrate zu erreichen, diese können dann entfernt werden und die Dateigröße sinkt, ohne Qualitätsverlust.

Was hast du jetzt für eine Bitrate?

 

[Sigi]

Es kann aber auch sein ...

Irgendwie ist mir die anfängliche Begeisterung für die neue digitale Aufnahmetechnik total abhanden gekommen, zu viel kann sein - oder auch nicht. Auch in meinem technikbegeisterten Umfeld stochert jeder nur im Nebel - das kann's nicht sein. Fazit: Die Neuanschaffung einer digitalen Kamera hat sich nach dieser Erfahrung erledigt. Zuviel funktioniert hier nicht richtig bzw. ist zu komplex, halbwegs transparent sollte die Technik schon sein.

Zur Bitrate: Die wird mir in keinem meiner Programme angezeigt, auch nicht im VLC. Ist wohl nicht die aktuelle Version. Ich mache da jetzt einen dicken Strich drunter, genug Zeit verspielt. Vielen Dank an alle für ihre Mühe.

Gruss Sigi

 

[mccs]

zu viel kann sein - oder auch nicht. Auch in meinem technikbegeisterten Umfeld stochert jeder nur im Nebel - das kann's nicht sein.

Genau richtig beschrieben, so ist es. Aber auf eine ganz andere Weise als vermutet:
Bildbearbeitung - und Filme sind nichts anderes als eine Aneinandereihung von Bildern - bedarf einer Menge von Hintergrundwissen. Zuerst physikalische Dinge, Optik- oder Farbenlehre genannt. Dann mathematische Dinge, z.B. Komprimierungsverfahren und die Bedeutung von Containern. Dann das Wissen darüber, in welcher Reihenfolge sollte ich den Bilder-Datenstrom bearbeiten. Zuletzt: Mit welchen technischen Geräten (Bildsensor, Festplatten, Arbeitsumgebung, Bildschirme, deren Farbraum und Datenstrom usw.) hantiere ich, welche sind geeignet und welche nicht und was muss ich besonders beachten.
Wer mit diesem fehlenden Wissen Bildbearbeitung macht, stochert natürlich nur im Dunkel. Eine Diskussion oder Hilfestellung macht keinen Sinn, da keine Information fliessen kann. Zuletzt: Software und Hardware als Grundlage für Bildbearbeitung ist sehr teuer und kann ohne umfassendes Hintergrundwissen gar nicht effizient bedient werden.

Ein Beispiel möge das verdeutllichen: Digicameras haben seit Jahren flächenmässig gleich grosse Bildchips. Immer mehr Megapixel werden untergebracht. Aufgrund physikalischer Gegebenheiten kann man bei diesen Chips nur ca. 5MB Bilddaten sinnvoll abfordern, mit jeder weiteren Steigerung handelt man sich Nachteile ein, die sich dann in Bildrauschen, fehlerhaften Darstellungen und Farbrändern bemerkbar machen. Allein die eingebaute Mini-Optik im Plastiktubus kann die erforderlichen über 1.000 Linien/inch nicht leisten, weil die Physik das nicht erlaubt. Und trotzdem werden solche Cameras gebaut, gekauft, benutzt. Und die Wahl fällt dann auf mehr Megapixel. Da kann man wirklich nichts machen...
LG mccs

 

[mectst]

Irgendwie ist mir die anfängliche Begeisterung für die neue digitale Aufnahmetechnik total abhanden gekommen, zu viel kann sein - oder auch nicht.
Gruss Sigi

Darum ja auch meine allererste Antwort "Die Basics der digitalen Videoaufnahme in wenigen Worte ist kaum möglich".
Aber eigentlich ist das überall so: Mal eben schnell eine Modell-Heli fliegen ist nicht drin, einem Computer-Anfänger die Installation von Linux oder Windows in allen Details aufzuzeigen - vergiss es! Wenn es gut werden soll, muss man sich eben etwas mit der Materie beschäftigen, ist vielleicht nicht schön, aber ist nun mal so.


Grüße Thomas

 

[schoerg]

Zur Bitrate: Die wird mir in keinem meiner Programme angezeigt, auch nicht im VLC. Ist wohl nicht die aktuelle Version. Ich mache da jetzt einen dicken Strich drunter, genug Zeit verspielt. Vielen Dank an alle für ihre Mühe.

Ich hätte dir ja MediaInfo (wie schon oben) empfohlen. VLC sieht man genauso, egal welche Version.