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Mithilfe einer Digitalkamera,
eures Smartphons oder Handys könnt ihr schnell und ohne weitere aufwendige Hilfsmittel eine Bewegung
aufnehmen. Dabei ist es wichtig
zu wissen, in welchem
Dateiformat die Digitalkamera die Dateien speichert.
Am PC könnt ihr die Dateien nicht nur anschauen, sondern auch bearbeiten und analysieren.
zur Physik:
Mit einer geeigneten Software zur Videobearbeitung könnt ihr den Kurzfilm nicht nur ansehen, sondern auch die Einzelbilder betrachten und analysieren. Auf der Zeitleiste seht ihr dann wie viel Zeit zwischen den Einzelbildern verstrichen ist. Wenn ihr jetzt einen Maßstab (z.B. Lineal) neben die Messstrecke eines Fahrrads gelegt habt, dann könnt ihr eine sehr genaue Messwerttabelle aufnehmen.
Je nach Kamera, Einstellung und Dateityp, liegen diese Einzelbilder um 0,02 s bis 0,1 s auseinander. So realisiert ihr eine hohe Messgenauigkeit.
Zur Auswertung der Videos gibt es verschiedene Möglichkeiten:
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Unter Windows XP könnt ihr als Bearbeitungs- bzw. Analyseprogramm den "Windows Movie Maker" nutzen. Dieser ist standardmäßig in XP enthalten.
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Professioneller könnt ihr das Videoanalyseprogramm
VIANA
nutzen, welches ihr auf den Seiten der Uni Essen kostenlos downloaden könnt. Nach dem Download könnt ihr VIANA starten und los geht es. VIANA ist weitgehend selbsterklärend. Nachfolgend findet ihr ein paar Hinweise, die ihr bei der Aufnahme der Bewegungen beachten müsst. Alternativ gibt es auch Viana.net, eine Weiterentwicklung von VIANA, welche den Vorteil bietet, dass auch die Videoformate von eurem Smart Phone problemlos eingelesen werden.
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Messungen per Videoanalyse - VIANA |
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1.
zu messenden Vorgang in digitaler Form (Digicam oder Handy) aufnehmen, dabei unbedingt auf folgende Punkte achten:
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Maßstab (Lineal, bekannte Länge ö.Ä.) parallel zur untersuchten Bewegungsrichtung mit in die Aufnahme bringen
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Aufnahme so organisieren, dass die Kamera nicht
geschwenkt werden muss, während der Aufnahme nicht
zoomen
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Bewegung möglichst parallel zur Kamera organisieren (s. Abbildung)
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2. die
Videodatei muss zur Analyse in VIANA in das avi – Format
konvertieren werden. Dazu gibt es eine Vielzahl von
Konverterprogrammen. Im Folgenden werde ich kurz die
Konvertierung mit VirtualDub (freeware) beschreiben.
a. VirtualDub
ist freeware und kann kostenlos im Internet (http://www.virtualdub.net/)
Größe 511kB heruntergeladen werden, ihr könnt natürlich auch
andere Programme verwenden
b.VirtualDub
starten, Film laden, im Menü Video
→
Compression →indeo®video5.10 und eine geeignete Komprimierung wählen und unter neuem Namen abspeichern
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Eine Alternative zur Videobearbeitung stellt das Programm
FormatFactory dar, das bei der Bearbeitung der "neuen"
Formaten ein "wahrer Alleskönner" ist.//Zitat
CHIP
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3. Für die weitere Analyse muss die Bildrate (wie viele Bilder werden im Film pro Sekunde aufgenommen) bekannt sein. Diese erhält man durch:
a.
… Videodatei im Explorer mit rechter Maustaste anklicken
b.
→
Eigenschaften →
Dateiinfo (s. Abbildung, hier 30
Bilder/s)
4. VIANA
starten und den Anweisungen (selbsterklärend) folgen
a. Unter Kalibrierung die Enden des Maßstabs anklicken und die Streckenlänge eingeben (Dezimalzahlen mit Punkt statt Komma trennen)
b. Bildrate bzw. Framerate z.B. 30 eingeben, damit VIANA weiß, welchen
zeitlichen Abstand eure Bilder haben.
c. dann Bild für Bild den bewegten Körper anklicken, dabei darauf achten, dass stets die gleiche Stelle am Körper angeklickt wird (beim Fahrrad nicht abwechselnd das Vorder- und Hinterrad)
d. VIANA bietet auch die graphische Darstellung der Bewegung an, da stets das gesamte Grafikfenster genutzt wird, müsst ihr bei der Interpretation des Graphen unbedingt den Maßstab beachten
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Das Programm ist auch mit OpenOffice kompatibel, leider können dort bislang keine Trendlinien eingefügt werden. |
Auswertung der "Ente" vom 30.12.07 ( EXCEL - Datei) |