Bau einer HD-Zeitrafferkamera (Teil 1)

Habt ihr Euch nicht auch schon mal gefragt wie diese Zeitrafferaufnahmen in Doku-Filmen entstehen? Oder wie könnte man so etwas überhaupt nach machen? Geht, das etwa auch in HD-Qualität?

Die Antwort ist: Ja! Das einzige, was man dafür benötigt ist eine handelsübliche Digitalkamera, die über genügend Bildspeicher verfügt und mit Hilfe entsprechender Elektronik in regelmäßigen Abständen ausgelöst wird (Stativ ist Pflicht!). Die so produzierten Einzelbilder werden anschließend zu einer Videosequenz zusammengefügt. Außerdem sollte, sofern wir in HD-Qualität arbeiten wollen, eine Auflösung von über 1920×1080 Pixeln gewählt werden. Wiederum sollte mit der Auflösung aber auch nicht übertreiben werden, weil sonst der Bildspeicher schnell knapp werden kann.

Darüber hinaus hat man mit einer Digitalkamera gegenüber eines Camcorders, mit dem man das Bild einfach schneller abspielen könnte, den Vorteil, dass sie in der Bildschärfe, Farbe und vor allem im Low-Light-Bereich den Camcordern noch deutlich überlegen sind. Durch lange Belichtungszeiten sind Aufnahmen in in der dunkelsten Nacht bei richtiger Handhabung fast kein Problem. Außerdem sind sie kleiner, leichter und nicht so kostbar wie der „große Bruder“.

Hier ein kleines Beispiel (Alle 30 Sek. ein Bild durch manuelle Bedienung): Zeitraffer.mpg

Für das vollautomatische Auslösen der Kamera gibt es folgende Möglichkeiten:

  • Auslösung durch Auslösekabel (z.B. LANC) mit Intervallschaltung
  • Auslösung mit Hilfe eines Servos und Intervallschaltung
  • Auslösung mit Hilfe einer IR-Fernbedienung und Intervallschaltung

 

Auslösung durch Auslösekabel (z.B. LANC) mit Intervallschaltung

Das Auslösen mit einem Auslösekabel ist die einfachste und sicherste Methode. Jedoch besitzen nur wenige Kameratypen diesen Anschluss. Für diese Lösung wird lediglich ein passender Auslöser und eine Intervallschaltung von Conrad (Art.-Nr. 191299-62) benötigt. Die Intervallschaltung bezieht ihren Strom über das Auslösekabel und löst die Digitalkamera in wählbaren Zeitabständen aus. Alles weitere zum Umbau erfahrt ihr weiter unten.

Auslösung mit Hilfe eines Servos und Intervallschaltung

Sofern eine Auslösung über ein Steuerkabel nicht möglich ist, kann man den Auslöseknopf der Digitalkamera auch direkt mit Hilfe eines Servos betätigen. Dabei wird der Servo mit einer kombinierten Intervall- und Impulsschaltung angesteuert, wodurch der Servoarm sanft den Auslöser drückt. Da diese Methode allerdings wesentlich aufwändiger ist, sollte man sie nur wählen, wenn eine LANC- oder IR-Steuerung aufgrund der technischen Begebenheiten nicht möglich ist. Mehr zu dieser Lösung hier: http://www.kap-man.de/a-trigg-1.htm

Auslösung mit Hilfe einer IR-Fernbedienung und Intervallschaltung

Die wahrscheinlich am häufigsten anwendbare Lösung, ist das Auslösen per Infrarot. Hierzu wird eine passende Fernbedienung der Herstellerfirma der Kamera und die bereits weiter oben angesprochene Intervallschaltung von Conrad (Art.-Nr. 191299-62) benötigt. Hierbei handelt es sich praktisch um den gleichen Aufbau wie bei der Steuerung über LANC, jedoch ersetzt die IR-Fernbedienung das Auslösekabel.

Diese Möglichkeit werde ich noch genauer austesten. Mehr dazu in ein paar Tagen!

Versuch eingestellt – 19.10.2006

Ich muss das Projekt mit der Zeitrafferkamera leider einstellen, da meine Olympus-Kamera anscheinend doch nicht über IR zu steuern ist und mir für eine Servo-Lösung einfach die Zeit fehlt (Jetzt habe ich das ganze Material umsonst gekauft). Aber vielleicht treibe ich ja noch mal eine andere Kamera auf, dann geht es hier auf jeden Fall wieder weiter. Schließlich sollen die Ausgaben ja nicht umsonst gewesen sein!

Bau der Zeitrafferkamera wieder aufgenommen – 31.03.2006

Da Osterferien sind und ich wieder etwas mehr Zeit zur Verfügung habe, habe ich das Experimentieren mit der Zeitrafferkamera wieder aufgenommen. Diesmal verwende ich allerdings meine HDV-Kamera, die HDR-HC1, und eine ältere Sony IR-Fernbedienung.

12-Stufen-DrehschalterAlso schnell noch ein paar Teile bei Conrad.de bestellt und die Intervallschaltung (Art.-Nr. 191299-62) zusammen gelötet. Anschließend habe ich den Kondensator C1, wie auf der Homepage von W. Winne beschrieben, durch 1000µF ausgetauscht, das Poti P1 durch einen Widerstand (100Ω, theoretisch müsste auch eine Brücke funktionieren) und das Poti P2 durch einen 12-fach Drehstufenschalter ersetzt, auf dem anschließend die Widerstandswerte greisförmig aufgelötet werden, sodass sich die Kette der Widerstände erhöht, sobald man eine Stufe höher schaltet. Bei dem Drehschalter muss beachtet werden, dass der kleine Metallring mit dem abgewinkelten Metallstift entfernt werden muss. Ansonsten ist die Position 12 blockiert (siehe Bild).

Bei einer Stromversorgung über eine 9V-Batterie kann ich nun die Zeiten 5, 10, 15, 20, 30, 40, 60, 120, 300, 600, 1200, 2400 Sekunden einstellen. Die Werte wurden ziemlich genau erreicht. So habe ich beispielsweise bei 2400 sek. (40 Minuten) nur eine Abweichung von 43 Sekunden. Allerdings war dieses ständige Ausprobieren eine sehr mühselige Arbeit.

Für den Drehstufenschalter habe ich folgende Widerstandswerte verwendet (unter der Voraussetzung, dass für P2 ein 100Ω-Widerstand verwendet wurde):

Widerstandswerte am Drehschalter

Zwischen der 2. und 5. Position des Schalters schwankt der hinzukommende Widerstandswert zwischen 6,9 und 9,4kΩ. Dies liegt bloß daran, dass ich eine kleine Ungenauigkeit korrigiert habe.

Verlötung an der IR-FernbedienungNun zur Fernbedienung. Dort habe ich den Schutzlack von 2 Leiterbahnen vor und hinter dem Taster für die Fotofunktion abgekratzt und zwei Kabel angelötet. Sobald ich diese Kabel verbinde, wird der Taster überbrückt und die Kamera löst aus. Anschließend habe ich die beiden Kabel durch eine kleine Öffnung nach außen geleitet und durch das Batteriefach (eine kleine Kerbe reinfeilen) in das Gehäuse der Intervallschaltung geführt und dort angeschlossen. Ich übernehme allerdings keine Gewähr, dass die Fernbedienung nicht beschädigt wird, wenn ihr dies nachmacht!

Zum Schluss noch schnell den Ein-Aus-Schalter eingebaut, die Betriebs-LED angelötet und die kleine rote Leuchtdiode, die das Auslösen anzeigt, mit Hilfe eines Verlängerungskabels durch eine größere LED im Gehäuse ersetzt.

Das Innenleben des Zeitraffermoduls im Überblick

Nun noch ein kurzer Funktionstest, das Gehäuse zusammengebaut und fertig ist die Zeitrafferschaltung! Das verwendete Gehäuse mit integriertem Batteriefach findet ihr ebenfalls bei Conrad: Link

Damit es auch nach etwas aussieht, habe ich mir mal schnell eine einfache Beschriftung erstellt, die ich auf den Rand einer DinA4-Klebefolie für CD-Labels gedruckt und auf das Gehäuse aufgeklebt habe:

Das fertig montierte Zeitraffermodul

Möchtet ihr auch so eine Beschriftung auf eurem Gehäuse anbringen, so ladet einfach eine der folgenden Dateien herunter:

Zeitrafferkamera_Bedruckung.bmp (für alle Programme)
Zeitrafferkamera_Bedruckung.psd (für Adobe Photoshop)

Nun benötige ich nur noch einen größeren Memory-Stick…

Erste Probeaufnahmen – 05.06.2007

Mittlerweile habe ich, da ein Großteil der Klausuren schon geschrieben sind, wieder etwas Zeit um hier weiter zu schreiben. Inzwischen habe ich mir schon einen 1 GB Memory-Stick besorgt und ein paar Probeaufnahmen gemacht.

Da ich nur den Standartakku der HC1 zur Verfügung hatte und nicht noch mehr Geld ausgeben wollte, kam mir Idee eine 12V-Energiestation und einen 220V-Wandler einzusetzen und die Kamera so über das Netzteil zu betreiben. Rechts ist der Versuchsaufbau zu erkennen.

Zunächst einmal habe ich mich an auf- und zugehenden Tulpen versucht:

Aufgehende Tulpen

Zeitraffer_aufgehende Tulpen.mpg – Spieldauer: 0:19 Größe: 68 MB
Zeitraffer_aufgehende Tulpen.wmv – Spieldauer: 0:19 Größe: 1,12 MB

Sich schließende Tulpen

Zeitraffer_zugehende Tulpen.mpg – Spieldauer: 0:22 Größe: 58 MB
Zeitraffer_zugehende Tulpen.wmv – Spieldauer: 0:22 Größe: 2,28 MB

Danach versuchte ich einen Sonnenaufgang aufzunehmen. Interessant finde ich hierbei die Kondensstrahlen der Flugzeuge, die nun wie schnelle Raketen aussehen (nur in der hochauflösenden Version zu erkennen). Allerdings war die Kamera trotz Kompass zu weit nach rechts ausgerichtet.

Sonnenaufgang

Zeitraffer_Sonnenaufgang.mpg – Spieldauer: 0:10 Größe: 32 MB
Zeitraffer_Sonnenaufgang.wmv – Spieldauer: 0:10 Größe: 1 MB

Schwierig war bei den Aufnahmen vor allem bei manueller Belichtung die Einstellungen richtig einzuschätzen, da sich die Lichtsituation schließlich ständig verändert.

Bei den ganzen Versuchen musste ich leider feststellen, dass die Spannung des 9V-Akkus nach 2 Stunden immer stärker abfällt, sodass die Intervallzeiten kürzer werden bis das Relais schließlich gar nicht mehr anschlägt. Es gibt zwar auch Akkus mit fast der 3-fachen Kapazität, jedoch kosten diese über 10€ das Stück. Deshalb werde ich beim nächsten Sonnenaufgang ein 9V-Netzteil über den 220V-Wandler an das Zeitraffermodul anschließen.

Außerdem habe ich im Forum Videotreffpunkt.com einen Link zu einer Bauanleitung eines digitalen Zeitraffermoduls entdeckt. Dies wäre natürlich eine wesentlich elegantere Lösung, jedoch bleibe ich erstmal bei meinem analogen Modul, da ich nicht noch mehr Geld für dieses Projekt ausgeben möchte.

http://www.sternhimmel-ueber-ulm.de/timer00.htm

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