DigitaleKameras

=Das digitale Bild / Kamera=

Digitale Kameras
Eine digitale Kamera arbeitet "digital". Das einfallende Licht trifft nicht auf einen zu belichtenden Film, sondern auf einen Analog-Digital-Wandler (Sensor, Chip, ...). Dieser wandelt Licht in elektrische Spannungen, welche anschließend als RGB-Werte gespeichert und weiter verarbeitet werden können. **Das Objektiv** Es gibt keine echten "digitalen" Objektive. Das Licht war und bleibt analog und fällt immer noch genau so durch verschiedene Linsen und die Blende auf den dahinter liegenden Bildsensor. So könnte man annehmen, dass alte Objektive auch mit neueren Kameras zusammen arbeiten müssten. Das ist allerdings in den wenigsten Fällen so. Das Objektiv einer modernen digitalen Kamera unterscheidet sich von seinen analogen Vorgängern u.a. durch folgende Merkmale: Fazit: Diverse technische Verbesserungen wurden im Laufe der Zeit realisiert. Neuere Objektive besitzen eine technisch höhere Qualität (weniger Lichtverluste und weniger Verzerrungen bei der Abbildung). Die optische Auflösung des verwendeten Objektivs muß in seiner Qualität mindestens der Bildauflösung des in der Kamera eingesetzten Sensors entsprechen. **Der Bildsensor**
 * 1) Abbildungsfehler werden weitgehendst korrigiert (asphärische Linsen).
 * 2) Lichtverluste werden minimiert (Nanovergütung).
 * 3) Das Licht fällt möglichst senkrecht auf die Pixel des Chips, damit der Chip optimal arbeiten kann.

Arbeitsweise
Ein Bildsensor einer jeder digitalen Kamera besitzt die gleiche Pixelstruktur wie ein digitales Bild. Der Bildsensor wandelt das durch das Objektiv einfallende Licht für jeden Pixel separat in elektrische Spannung um. Die während der Belichtung (z.B. 1/120Sek.) des Sensors auf einem Pixel entstehende elektrische Spannung wird bei der AD-Wandlung in den entsprechenden RGB-Wert dieses Pixels (z.B. 24Bit bei 8Bit für jeden Subpixel) gewandelt. Das Licht wird von unseren modernen Objektiven möglichst senkrecht auf die Pixel des Sensors gerichtet, da diese das Licht dann optimal in die entsprechende elektrische Spannung wandeln können. Je größer die Fläche eines Pixels für das einfallende Licht ist, desto lichtempfindlicher ist der Sensor. Eine hohe Bildauflösung (z.B. UHD) benötigt also eigentlich auch eine größere Fläche, um entsprechend Licht "einzufangen", ansonsten ist mit unerwünschtem Bildrauschen zu rechnen. Das Objektiv muß in der Qualität seiner "analogen" optischen Auflösung der Auflösung des Chips entsprechen, d.h. ein guter Chip liefert auch nur schlechte Qualität, wenn das genutzte Objektiv eine mindere Qualität besitzt. Der Sensor bestimmt also ganz maßgeblich auch die Qualität des digitalen Bildes.

Größe
Die Größe des Bildsensors bestimmt auch die Gestaltungsmöglichkeiten im Umgang mit der Schärfentiefe. Ein Porträtfotograf kann sich Zeit nehmen, die gewünschte Schärfentiefe korrekt einzustellen. Er wird daher eine Kamera mit einem großen Chip verwenden. Auch wer den Filmlook benötigt, kommt um einen großen Sensor nicht herum. Bei einem Videodreh in einer EB-Situation ist es oft besser, einen kleinen Sensor zu verwenden, denn die Schärfe kann hier schneller korrekt eingestellt werden aufgrund des größeren Schärfentiefebreichs.

Typ
Die heute eingesetzten Sensoren sind meist vom Typ CMOS (Complimentary Metal Oxide Semi-conductor), ältere Sensoren vom Typ CCD (Charge Coupled Device). CCDs sind teurer in der Herstellung und produzieren weniger Bildrauschen, CMOS benötigen weniger Energie und sind günstiger zu produzieren. Die typischen Größen sind: Vollformat 36x24mm, Kleinbildformat APS-C 23x15mm.
 * Weitere Infos**
 * MFT (Micro Four Thirds)
 * Autofocus/Kontrastmessung ,
 * @http://www.elmar-baumann.de/fotografie/techtutorial/autofokus-02.html
 * Sensorgröße und Schärfentiefe

Aufgabe 1: Foto- vs. Videokamera
Ermitteln Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen Foto- und Videokameras!

Informationen zur Aufgabestellung finden Sie u.a. hier:

 * @https://de.wikipedia.org/wiki/Digitale_Kinokamera
 * @http://business.panasonic.de/professional-kamera/
 * @http://business.panasonic.de/professional-kamera/produkte-und-zubehor/broadcast-und-proav
 * @http://www.testberichte.de/testsieger/level3_camcorder_profigeraete_366.html

Aufgabe 2: Sensor und Bildqualität

 * Erläutern Sie Ihren Mitschülern, welchen Einfluss der Sensor auf die Bildqualität hat.
 * Erklären Sie möglichst detailliert die technischen Hintergründe!
 * Verwenden Sie zur Erläuterung auch folgende Begriffe:
 * G röße des Sensors
 * Filterraster
 * Anzahl der Pixel
 * Empfindlichkeit der Pixel
 * Rolling Shutter Effekt
 * @https://de.wikipedia.org/wiki/Rolling-Shutter-Effekt
 * @https://www.youtube.com/watch?v=iXg_7Ckv_io Shutter Speed
 * @http://www.frag-den-neudeck.de/Archive/933
 * @https://www.google.de/search?q=rolling+shutter+effekt&tbm=isch
 * @https://www.youtube.com/watch?v=dNVtMmLlnoE
 * @http://www.red.com/learn/red-101/global-rolling-shutter
 * @https://www.stemmer-imaging.de/de/grundlagen/rolling-shutter/
 * @http://www.frag-den-neudeck.de/Archive/933
 * @https://www.stemmer-imaging.de/de/grundlagen/rolling-shutter/
 * @https://www.drohnen.de/14718/jello-effekt/ Jello-Effekt
 * @http://www.ccd-sensor.de/html/full_frame.html

Informationen zur Aufgabenstellung finden Sie u.a. hier:

 * @https://www.prophoto-online.de/index.php/page/single-print/id/5405
 * @https://www.prophoto-online.de/digitalfotografie/Digitale-Bildqualitaet-Vier-Faktoren-fuer-das-perfekte-Bild-10005405
 * @http://www.chip.de/artikel/Digitalkamera-2011-Die-16-Megapixel-Falle-2_47131705.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/avf-Ratgeber-Kurse-Wissen-Digitalkameras-Megapixel-Aufloesung-2780267.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Bildsensor
 * @http://www.foto-kurs.com/bildsensor-digitalkamera.php
 * @http://www.chip.de/artikel/Beste-Bildqualitaet-Kamera-mit-grossem-Bildsensor_65774328.html
 * @http://www.chip.de/artikel/Digitalkamera-2011-Die-16-Megapixel-Falle-2_47131705.html
 * @http://www.golem.de/news/bildsensor-chip-sieht-mehr-farben-als-das-menschliche-auge-1410-109655.html
 * @http://www.itwissen.info/definition/lexikon/CMOS-Sensor-CMOS-sensor.html
 * @http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Bildsensor-picture-sensor.html
 * @http://www.fotowelt-online.de/fototheorie/grundlagen/ccdsensoren.php
 * @http://www.axis.com/de/products/video/about_networkvideo/image_sensors.htm
 * @http://www.pcwelt.de/ratgeber/CMOS-vs-CCD-Bildsensoren-5794727.html
 * @https://blog.notebooksbilliger.de/sony-kuendigt-neuen-bildsensor-fuer-smartphones-an/
 * @http://fotoblog-reiseberichte.de/hat-die-sensorgroesse-mit-der-bildqualitaet-zu-tun/
 * @http://www.ebay.de/gds/Welchen-Einfluss-haben-Megapixel-auf-die-Bildqualitaet-/10000000178691780/g.html
 * @http://www.foto-schuhmacher.de/artikel/mega-pixel.html
 * @http://www.dkamera.de/news/grundlagenwissen-zu-den-bildsensoren-von-digitalkameras/

Aufgabe 3: Bildstabilisator (optisch, mechanisch, elektronisch, ...)
Erläutern Sie die Funktionsweise der verschiedenen Methoden zur Bildstabilisierung bei Foto- und Videokameras! Informationen zur Aufgabestellung finden Sie u.a. hier:
 * @http://www.digicam-beratung.de/test-bildstabilisator-ois.htm
 * @http://www.digitalkamera.de/Meldung/Techniken_der_Bildstabilisierung__Teil_1/4523.aspx
 * @http://www.kleine-fotoschule.de/brennweiten/bildstabilisierung.html
 * @http://www.computerbild.de/artikel/avf-Ratgeber-Kurse-Wissen-Besser-fotografieren-2439975.html
 * @http://www.chip.de/artikel/Die-besten-Digicams-mit-Bildstabilisator-2_18872512.html
 * @http://www.gutefrage.net/frage/worin-liegt-der-unterschied-zw-einem-digitalen-und-optischen-bildstabilisator-und-welcher-ist-zu-empfehlen

Aufgabe 4: Zeitlupe / Slow Motion
Erläutern Sie Ihre detaillierten Anforderungen an Kameras, welche für Slow-Motion Aufnahmen eingesetzt werden sollen! Informationen zur Aufgabestellung finden Sie u.a. hier:
 * @http://www.technikhaus24.de/slow-motion-kamera/
 * @http://t3n.de/news/slow-motion-apps-502494/
 * @http://www.netzwelt.de/videos/17858-iphone-6-kamera-slowmotion-funktion-aktion.html
 * @http://praxistipps.chip.de/slow-motion-videos-unter-android-drehen-so-gehts_32462
 * @http://iphone-tricks.de/anleitung/3101-slow-motion-effekt-bei-videos-veraendern

Aufgabe 5: Consumer- oder Profi-Equipment?
Ermitteln Sie die wesentlichen Qualitätskriterien an denen Sie Amateur- von Profi-Kameras unterscheiden können!
 * Amateur-Equipment? Profi-Equipment?
 * Woran erkennt man das im Bild?
 * Woran erkennt man das an der "Hardware"?
 * Woran erkennt man das an der "Software"?

Informationen zur Aufgabestellung finden Sie u.a. hier:
 * @http://www.slashcam.de/info/Full-HD-mit-Slowmotion--Ihr-seit-die-Experten--446092.html
 * @http://www.chip.de/bestenlisten/Bestenliste-Action-Kameras--index/index/id/1105/
 * @http://www.chip.de/artikel/Worauf-beim-Kamerakauf-achten-Die-25-wichtigsten-Tipps_16367392.html

Aufgabe 6: Gut und günstig oder billig und schlecht?
Kommentieren Sie die technischen Angaben zur abgebildeten Fotokamera!

Aufgabe 7: Camcorder
... to do ...
 * http://www.cnet.com/products/sony-handycam-fdr-ax33/#!
 * @http://www.expertreviews.co.uk/video-cameras/camcorders/1402367/sony-4k-handycam-fdr-axp33-review-hands-on
 * @http://www.amazon.de/gp/product/B00RK7ODFE/
 * @http://www.chip.de/preisvergleich/296994/Sony-FDR-X1000V.html

Aufgabe 8: Hidden Cams / Spy Cams (Brillen, Apps, ...)
... to do ...
 * Wozu? (Nanny, ...)
 * Wo und wie installieren?
 * Leistungsumfang
 * @http://www.brickhousesecurity.com/category/hidden+cameras/best+hidden+cameras.do
 * http://www.amazon.com/Best-Sellers-Camera-Photo-Hidden-Cameras/zgbs/photo/12909791#2
 * @http://www.gadgetsandgear.com/hidden-video-spy-cameras.html
 * @http://hidden-camera-review.toptenreviews.com/
 * @http://hidden-camera-review.toptenreviews.com/svat-covert-alarm-clock-dvr-review.html
 * @http://www.spytecinc.com/video-devices/bestsellers.html
 * @http://www.spytecinc.com/video-devices/bestsellers.html

z.B. Go Pro Hero 4 Black, Panasonic HX-A500, Sony HDR-AS100V
> damit diese in hochwertigeren Videoformaten in der Post verwendet werden können?
 * Was sind Action Cams?
 * Wozu kann man Action Cams einsetzen?
 * Welche Einschränkungen sind zu berücksichtigen?
 * Welche Eigenschaften unterscheiden die billigen von den teuren Action Cams?
 * Welche Tipps sind zu beherzigen beim Einsatz der Action Cams?
 * Welche Bildformate werden von Action Cams erzeugt?
 * Wie sieht die Nachbearbeitung der erzeugten Formate aus,

Infos:

 * @http://www.chip.de/bestenlisten/Bestenliste-Action-Kameras--index/index/id/1105/
 * @http://www.zdf.de/wiso/action-cams-go-pro-qumox-panasonic-sony-36323590.html
 * @http://www.amazon.de/dp/B00NEZ8JAQ/
 * @https://shop.gopro.com/EMEA/ GoPro Kameras
 * @https://www.youtube.com/watch?v=mX_c1OjqgLM GoPro HERO 4 Silver Test deutsch
 * @https://www.youtube.com/watch?v=AZrG4tgLvmM Halterungsset
 * @http://www.chip.de/artikel/Welche-GoPro-kaufen-Hero-4-Action-Kamera-im-Vergleich_61333982.html Modell-Vergleichstest
 * @http://www.thomann.de/de/gopro_hero4_silver_adventure.htm

Aufgabe 10: Dateiimport und -weiterverarbeitung

 * 1) Welche Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung der aufgenommenen Videos stehen zur Verfügung?
 * 2) Welche der von Ihnen genannten Möglichkeiten sind gegenüber anderen zu bevorzugen? Warum?

Infos:

 * @https://de.gopro.com/support/articles/how-to-import-camera-files-to-a-computer-mac verschiedene Import-Möglichkeiten - welche ist die schnellste, beste ...?
 * @http://shop.gopro.com/softwareandapp/gopro-studio/GoPro-Studio.html

=Lösungen=

Aufgabe 10 - Dateiimport und -weiterverarbeitung
1. 2. > Beim erneuten direkten Anschluss meiner GoPro Hero4 Silver via mitgeliefertem USB-Kabel wurde gar nicht mehr nach meiner bevorzugten Vorgehensweise gefragt. Die GoPro-Software sorgte gleich für das Überspielen meiner Daten auf den Computer. Wohin? KA (Keine Ahnung), das werde ich dann wohl herausfinden müssen ... ... und löschte dann auch gleich die Originale von der Speicherkarte der Kamera ... uff ...
 * via Karten-Adapter direkt die Karte auslesen
 * Anschluss der Kamera an Computer / Auslesen via Software des Herstellers der Kamera
 * Anschluss der Kamera an Computer / Auslesen mit Dateimanager
 * Am schnellsten überspielen Sie die auf der Karte befindlichen Dateien mit einem Karten-Adapter (USB3.0). Wenn die Videos bereits in standardisierten Formaten auf der Karte gespeichert wurden, dann steht einer ordentlichen Weiterverarbeitung mit professioneller Schnittsoftware nichts im Wege.
 * Am schonendsten für die Speicherkarte ist der Verbleib der Karte in der Camera und das Auslesen via Dateimanager. Diese Art des Überspielens der Daten setzt ebenfalls eine fehlerfreie Speicherung der Videodaten in standardisierten Formaten voraus und braucht oft mehr Zeit als das Auslesen via Karten-Adapter.
 * Am "sichersten" aber u.U. auch am "nervigsten" ist die Verwendung der Software des Herstellers. Diese Software hat ggf. die genauesten Informationen über die verwendeten Dateiformate und kann die gespeicherten Dateien daher auch immer am besten importieren und weiterverarbeiten. Dummerweise ist die Software des Herstellers aber manchmal auch auf die Installation weiterer Software angewiesen, z.B. GoPro Studio:
 * obwohl dort noch sehr viel Platz für neues Material war,
 * und ich die Videos auch gerne noch einmal unterwegs anderen auf dem Display der Hero4 Silver gezeigt hätte

GoPro Studio stellt die importierten Dateien gleich für mich zur weiteren Verarbeitung bereit. Durch das Klicken der rechte Maustaste in GoProStudio auf den ersten Clip und dann Auswahl "Reveal in Explorer" konnte ich auf die importierten Dateien zugreifen und diese andernorts noch einmal sichern für den Fall, dass ich die Originale später noch einmal benötige. Die Software macht einen ganz passablen Eindruck, wobei mir am besten die schnelle Ansicht sowie ggf. das Löschen von missglückten Aufnahmen gefällt (Rechtsklick auf Video, Remove). Je genauer hier bei der Vorauswahl gearbeitet wird, desto schneller geht die Arbeit anschliessend. "Convert All" wandelt dann alle mit "Add Clip To Conversion List" ausgewählten Videoausschnitte um in das AVI-Format. Der vorgeschlagene Export der ausgewählten Videoinhalte in das AVI-Format wird für den Schnitt benötigt. (Die Erklärung dafür finden Sie im 2LJ beim Thema Interframe vs. Intraframe.) Wenn man im Schnitt die so ausgewählten Videoausschnitte aneinander hängt, dann kann man schon einmal im ersten Versuch das Ergebnis seiner Arbeit exportieren und anschliessend ansehen. ...