Tipps zur Aufnahme physikalischer Videos für die Videoanalyse.


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Schülerinnen und Schüler haben viel Spaß am Filmen, aber ein mit einem Handy freihändig und im Halbdunkel aufgenommenes Versuchsvideo wird sich kaum für eine sinnvolle Videoanalyse eignen, aus dem physikalische Erkenntnisse gewonnen werden können.
Man sollte den Schülerinnen und Schülern daher folgende Regeln für eine gute Videoaufnahme ans Herz legen, bevor sie selbst Versuchsvideos drehen.
Auch als Lehrkraft sollten Sie diese Regeln beim Erstellen eigener Versuchsvideos beachten.


1) Anforderungen an die Kamera.

Die Kamera sollte

  • ein qualitativ hochwertiges Objektiv besitzen, Handylinsen erfüllen diese Forderung nur unzureichend.
  • eine große Linse und einen guten optischer Zoom haben. Dies ist vor allem für Aufnahmen aus der Distanz von Vorteil.
  • eine nicht zu kleine Bildgröße liefern:
    640x480 Pixel sind in der Regel ausreichend, 320x240 Pixel sind für viele Aufnahmen eher zu wenig.
  • die Bildrate sollte nicht zu klein sein.
    15 Bilder je Sekunde sollte die Kamera mindestens bewältigen können.
    Für manche Aufnahmen (etwa für Wurf- oder Fallbewegungen) ist dies aber u.U. nicht ausreichend.
    Dauert der Bewegungsablauf z.B. nur etwa 0,4 s (freier Fall aus 1,0m Höhe), dann bekommen Sie nur 6 bis 7 Bilder zum Auswerten.
    30 Bilder je Sekunde sind für die meisten Zwecke ausreichend, selbst wenn "Hochgeschwindigkeitskameras" - die mehrere hundert Bilder je Sekunde machen - inzwischen auch für Normalanwender in den Bereich des Bezahlbaren gelangen (Stand Ende 2009).
  • die Bildrate bei der Aufnahme sollte bekannt sein, damit man sie später bei der Analyse angeben kann.

Kameras für die Videoanalyse zu empfehlen ist fast unmöglich, denn der Markt ist in so rasanter Entwicklung, dass eine hier ausgesprochene Empfehlung schon nach weniger als einem halben Jahr evtl. Makulatur wäre.

Wenn es möglich ist, wäre für die Videoanalyse eine Kamera vorzuziehen, die die o.g. Punkte erfüllt und ihre Filme im AVI-Format speichert. Sie sparen sich so u.U. eine Konvertierung der Formate.


2) Kameraführung.

Die Kamera sollte

  • während der Aufnahme möglichst nicht bewegt werden.
    Daher die Kamera niemals freihändig halten, der Film wird dabei garantiert verwackelt und man bekommt keine festen Bezugspunkte - zur Bewegung des Objekts kommt dann noch die Bewegung der Kamera hinzu.
    Besser die Kamera auf einem Objekt (Tisch, Experimentiertisch etc.) aufsetzen oder ein Stativ verwenden.
  • so ausgerichtet sein, dass die optische Achse der Kamera möglichst senkrecht zur Bewegungsebene verläuft, sonst bekommt man Winkelverzerrungen.

3) Hintergrund und Ausleuchtung

Der Hintergrund sollte

  • möglichst gleichmäßig sein und sich nicht bewegen,
  • relativ homogen sein und keine zu großen Helligkeitsschwankungen haben,
  • möglichst nicht spiegeln.

Die Ausleuchtung sollte

  • möglichst über den ganzen Filmbereich gleichmäßig sein,
  • so gewählt werden, dass das Versuchsobjekt möglichst keine Schatten wirft.

4) Kalibrierung

Auf dem Bild sollte

  • ein ausreichend großer Maßstab (Messlatte etc.) mit aufgenommen werden.
  • es genügt aber auch, wenn man die Abmessungen eines Objekts in der Aufnahme (Länge einer Fahrbahn, Länge eines Autos, Durchmesser einer Kugel, etc.) kennt.

5) Messobjekt

Der Gegenstand, dessen Bewegung man erfassen möchte, sollte

  • einen guten Kontrast zum Hintergrund aufweisen,
  • ausreichend beleuchtet sein,
  • während der Bewegung nicht von anderen Gegenständen verdeckt werden,
  • sich - nach Möglichkeit - nicht allzu schnell bewegen,
  • einen guten Bezugspunkt haben, der ausreichend deutlich (Farbe) absticht und so leicht verfolgt werden kann.

Ganz allgemein gelten natürlich auch all die Regeln, die man vom normalen Fotografieren her kennt, d.h. man sollte - falls dies möglich ist - bei bewegten Objekten auf kurze Belichtungszeiten achten.

Wenn man all diese Punkte beachtet, wird man sehr brauchbare Videos bekommen, deren Analyse Spaß macht und vielleicht sogar automatisiert möglich ist.


Grüninger, Landesbildungsserver