Zeitrafferaufnahmen

Inhalt

 

1. Grundlagen

2. Zeitrafferaufnahmen mit Webcam

2.1 Software

2.2 Probelauf und Versuchsstart

2.3 Versuchsende

2.4 Einblendungen erstellen

2.5 Zeitrafferfilm erstellen

3. Zeitrafferaufnahmen mit Digitalkamera
4. Grundaufbau - Quarzuhrwerk
4.1 Bauteile
4.2 Aufbauplan
4.3 Aufbau
4.4 Verschaltung der Reedkontakte
5. Steuerung für Drahtauslöser
5.1 Bauteile für Drahtauslösersteuerung
5.2 Aufbauplan Drahtauslöser
5.3 Aufbau
5.3.1 Elektrisch Teil1
5.3.2 Mechanisch
5.3.3 Bearbeiten der Ruderscheibe. <Bild rechts>
5.3.4 Elektrisch Teil2
6. Steuerung für elektrischen Auslöser
6.1 Bauteile für elektrische Auslösersteuerung
6.2 Aufbauplan elektrische Auslöser
6.3 Aufbau

7. Alternative Zeitsteuerung über Blitzschuh

 

 

1. Grundlagen

 

Bei einigen Versuchen kann es für eine spätere Analyse wichtig sein, einen Zeitrafferfilm zu erstellen. Die Pflanzenwachstumsversuche die sich über Tage und Wochen hin ziehen, können so später in einem Film mit wenigen Minuten zusammen gekürzt, und Unterschiede im Wachstum sichtbar gemacht werden, die vorher nicht auffallen.

 

Der einfachste Weg eine Zeitrafferaufnahme zu ertsellen, ist eine Digitalen Camcorder zu nehmen, der diese Funktion eingebaut hat. Bei Versuchen mit Pflanzen, die über viele Tage oder Wochen wachsen, ist es sinnvoll nur alle 5-15 Minuten ein Bild zu erzeugen. Daher müsste der Camcorder diese Funktion anbieten.


Da mir kein Camcorder mit solch eine Funktion zur Verfügun steht, werden bei den Versuchen von MinoTech zwei andere Methoden genutzt, um einen Zeitrafferfilm zu erstellen. Die Bilder werden alle 15 Minuten mit einer Webcam und mit einer Digitalkamera gemacht.

 

Damit Sie selbst Zeitrafferfilme erstellen können, werden Diese beiden Methoden, und eine Bauanleitung für eine einfache Kamerasteuerschaltung erklärt.

 

 

2. Zeitrafferaufnahmen mit Webcam

 

Vor dem ersten Zeitrafferfilm mit den Bildern ihrer Webcam, müssen Sie folgendes Equipment aufgebaut und installiert haben:

  • Webcam
  • PC
  • Programm, um zeitgesteuert Bilder mit Datumsangaben im Dateinamen, lokal auf dem PC abzulegen
  • Programm um eine Reihe von Bildern als Videodatei zusammenzufassen
  • Videoleuchte oder Lampen


2.1 Software

 

Sie benötigen Software für zeitgesteuerte Webcamaufnahmen, und Software zur Umwandlung  von Bildern in ein Video. Wenn Sie diese noch nicht auf Ihrem Rechner haben, können Sie sich die Software auch aus dem Netz herunter.

 

Nachfolgend ein paar passende Beispielprogramme, die kostenlos und einfach zu bedienen sind:

 

    

Als erstes schließen Sie ihre Webcam am PC an und installieren die mitgelieferte Webcamsoftware, wenn noch nicht geschehen.


Danach installieren Sie auf dem PC die Software, mit der Sie zeitgesteuert (z.B. alle 5 Minuten) ein Bild der Webcam auf dem PC ablegen.
Wichtig ist, das das abgelegte Bild im Dateinamen auch die Datums- und Zeitangaben beinhaltet, wie z.B. foto_20130320_1945.jpg. Nur so können Sie später aus allen Bildern einen Zeitrafferfilm erstellen.

Nun installieren Sie die Software, mit der Sie später aus den Einzelbildern ein Zeitraffervideo erstellen möchten.



2.2 Probelauf und Versuchsstart


Starten Sie nun ihr Programm für die Webcam-Timeraufnahmen, und prüfen lokal auf Ihrem Rechner ob die Bilder im richtigen Intervall, Bildgröße,
und mit richtigen Dateinamen abgespeichert werden.

 

Achten Sie darauf das die Ausleuchtung des Versuchsaufbaus durch Lampen stimmt. Wenn dies der Fall ist, kann ihr Versuch gestartet werden.

 

 

2.3 Versuchsende


Am Ende vom Versuch liegen alle Bilder lokal auf ihrer Festplatte, und Sie können damit einen Zeitrafferfilm erstellen.

 


2.4 Einblendungen erstellen

 

Je nachdem welche Software Sie für ihren Zeitrafferfilm erstellen, können Sie zwischen oder während des Filmes Texteinblendungen einbauen. Eine günstige  Bilder-zu-Video-Software, wird diese Funktion nicht unbedingt anbieten.

 

In dem Fall können Sie mit einem Officeprodukt wie Powerpoint, oder etwas vergleichbarem, eine Präsentation erstellen und diese als Screenshot als eigenes Bild ablegen.

 

Wie mache ich einen Screenshot?

Einen Screenshot erstellen Sie, indem Sie die Präsentation am PC öffnen und die Taste "Drucken" auf der Tastatur betätigen. Das Bild liegt dann im Zwischenspeicher der Rechners und kann durch "Einfügen" in jedem Grafikprogramm eingefügt und als Grafik abgespeichert werden.

 

 

2.5 Zeitrafferfilm erstellen


Wenn Ihr Versuch beendet ist, starten Sie nun die Bilder-zu-Video-Software.
Gehen Sie nach dem Starten zur Auswahl der Bilder in den Ordner, indem ihre Einzelbilder abgelegt wurden. Wählen Sie nun alle Bilder aus, die später im Zeitrafferfilm zu sehen sein sollen und fügen die Bilder ein.


Sie können im Programm angeben wie lange jeder Einzelbild gezeigt werden soll, und wenn Sie möchten, können Sie noch ein Einleitungsbild,
oder Einblendungen (ggf. Screenshot der Präsentationen) einfügen und bei den Bilderübergängen noch Effekte einbauen, soweit die Software dies ermöglicht.

Danach starten Sie die Verarbeitung und ihr Zeitrafferfilm ist fertig.

 

 

3. Zeitrafferaufnahmen mit Digitalkamera

Wer keine hochaufllösende Webcam besitzt und trotzdem einen Zeitrafferfilm mit höherer Auflösung machen möchte, der kann dazu seine Digitalkamera verwendet.

 

Wenn die Digitalkamera eine Zeitrafferfunktion bereits eingebaut hat, kann diese direkt nutzen.

 

Wer eine Digitalkamera besitzt, die keine Zeitrafferfunktion hat,
kann sich selbst helfen und mit den folgenden Informationen in den Kapiteln 4,5 und 6 eine Steuerung bauen, mit der zeitgesteuerte Bilder erstellt und später daraus ein Zeitrafferfilm erstellt werden kann.

 

Wenn Sie mit Ihrer Kamera die Einzelbilder erstellt haben, gehen Sie wieder wie im Kapitel 2.5 beschrieben vor, um aus den Einzelbildern einen Zeitrafferfilm zu erstellen.

 

Wer Löten kann und eine etwas professionellere Variante als die folgende Zeitsteuerung haben möchte, findet in Kapitel 7. mehr Informationen dazu.

 

Nun zur einfachen Steuerschaltung für die Digitalkamera

 

Der beschriebene Aufbau nutzt ein Quarzuhrwerk, an dessen Zeiger ein kleiner Magnet befestiigt ist. Sobald der Magnet an einem Reedkontakt vorbei kommt, der unterhalb des Zeigers aufgeklebt ist, wird dieser Kontakt geschlossen und eine Steuerschaltung kann damit angesteuert werden.

 

Für die Steuerschaltung, muss die Digitalkamera entweder ein Gewinde am Auslöser für einen mechanischen Drahtauslöser besitzen, oder einen Anschluss für einen elektrischen Fernauslöser. Auf diese beiden Varianten, einer Steuerschaltung mit Drahtauslöser und der elektronischen Fernauslöser, wird nachfolgend eingegangen.

 

Die Grundlage beider Aufbauten ist ein handelsübliches Quarzuhrwerk das in dem meisten Elektronikläden gekauft werden kann. Das folgende Bild zeigt den kompletten Aufbau mit stehenden Reedkontakten.

 

 

4. Grundaufbau - Quarzuhrwerk

Mit dem Quarzuhrwerk können Sie später mit wenig Aufwand zeitgesteuert alle 15, 30 oder 60 Minten und Sekunden, sowie alle 3, 6, 9 und 12 Stunden ein Bild machen.

 

Wie genau der Grundaufbau mit dem Quarzuhrwerk geht, wird nachfolgend beschrieben.

 

 

4.1 Bauteile

 

Sie brauchen für den Aufbau folgende Bauteile:

  • Quarzuhrwerk
  • Minimagnet (2mm) 1-3 Stück.
  • 4 Reedkontakte
  • Etwas Draht
  • Batterie für Quarzuhrwerk.
  • Kleber (z.B. 2-Komponenten-, oder Heißkleber)


4.2 Aufbauplan

Die beiden folgenden Bilder zeigen den prinzipiellen Aufbau

 

 

4.3 Aufbau

Der Aufbau ist relativ einfach. Nehmen Sie das Quarzuhrwerk und legen es auf dem Tisch.

 

Prüfen Sie danach wie lang der Stunden, Minuten, und Sekundenzeiger ist, und suchen die größte gemeinsame Länge.

 

In dem Kreis markieren sie nun die Stelle von 3,6,9,12 Uhr.

Nehmen Sie nun die Reedkontakte und den Magneten und prüfen an welche Seite Sie den Magneten halten müssen, damit der Kontakt schließt. Genau diese Seite markieren die an jedem Reedkontakt. Wie ein Reedkontakt im Prinzip funktioniert zeigt das folgende Bild

Funktion Reedkontakt
Funktion Reedkontakt

Nehmen Sie nun ein Reedkontakt nach dem anderen und kleben ihn mittig auf den Markierungen am Quarzuhrwerk so fest, das die Markierungen der Kontakte zum Zeiger hin schauen würden.

 

Die Kontakte müssen dabei längs zur Zeigerachse stehen, und das Kontaktfähnchen in der Mitte muss parallel zum Quarzuhrwerk liegen, damit der Magnet später das Fähnchen anziehen kann.

Je nachdem welche Zeitsteuerung Sie haben wollen, nehmen Sie nun den entsprechenden Zeiger, und kleben den kleinen Magneten von oben auf den Zeiger, an der Stelle an der auch die Mitte des Reedkontaktes ist.


So kommt der Magnet später beim drehen des Zeigers genau über dem Reedkontakt und kann diesen schließen. Wenn der Zeiger zu nahe am Reedkontakt langläuft, biegen Sie den Zeiger soweit nach oben bis der Zeiger mit dem Magneten frei über den Reedkontakten langlaufen kann.


Eine Liste, welchen Zeiger Sie für welche Zeitsteuerung brauchen.

Sekundenzeiger => Ein Bild alle 15, 30, 45 und 60 Sekunden
Minutenzeiger => Ein Bild alle 15, 30, 45 und 60 Minuten
Stundenzeiger => Ein Bild alle 3, 6, 9 und 12 Stunden

Hinweis zum Sekundenzeiger:
Ob der Sekundenzeiger lang genug über den Reedkontakt ist, um mit diesem die Kamera auszulösen,  müssen Sie ausprobieren. Es kann sein das Sie nur mit dem Minuten-, und Stundenzeiger arbeiten können.

 

Hinweis zum Stundenzeiger:
Da der Stundenzeiger nur sehr langsam am Reedkontakt vorbeiläuft, kann es sein das der Auslöser nicht nur 10 Seukunden, sondern einige Minuten gedrückt bleibt. Das könnte nicht so gut für die Mechanik der Digitalkamera sein.

 

Daher verwende ich bei meinen Versuchen nur mit dem Minutenzeiger, und erstelle alle 15 Minuten ein Bild. Der Kontakt wird dabei je Ansteuerung ca. 1-2 Minuten maximal gedrückt.

 

 

4.4 Verschaltung der Reedkontakte

Sie können noch alle Reedkontakte in der Mitte miteinander verlöten wie weiter oben im Bild dargestellt, und den gemeinsamen Kontakt rausführen.

 

Je nachdem welche Steuerung Sie brauchen, können Sie nun die 4 freien äußeren Anschlüsse der Reedkontakte miteinander verschalten.

Kontakt 1 = 3 Uhr
Kontakt 2 = 6 Uhr
Kontakt 3 = 9 Uhr
Kontakt 4 = 12 Uhr

Kontakt 1 => Je nach Zeiger ein Bild alle 60 Sek. / 60 Minuten / 12 Stunden
Kontakt 1+2 => Je nach Zeiger ein Bild alle 30 Sek. / 30 Minuten / 6 Stunden
Kontakt 1-4 => Je nach Zeiger ein Bild alle 15 Sek. / 15 Minuten / 3 Stunden

 

 

5. Steuerung für Drahtauslöser


Wenn Sie eine ältere Digitalkamera besitzen, kann es sein das diese einen Anschluss für einen Drahtauslöser hat, aber noch keinen für einen elektrischen Fernauslöser.

 

Um diesen Drahtauslöser automatisch und mechanisch anzusteuern, müssen sie Ihren Quarzuhrwerkaufbau um den folgenden Aufbau erweitern:

 

 

5.1 Bauteile für Drahtauslösersteuerung

Sie benötigen für diesen Aufbau folgende Bauteile:

  • Servotester
  • Servokabel
  • Servo
  • Ruderscheibe (rund) für Servo
  • Kleinnetzteil (4,8 - 6V)
  • Klinkenbuchse mit Kabel für Servotesterstromversorgung
  • Doppellitze
  • Holzlatten
  • Drahtauslöser
  • Holzleim



5.2 Aufbauplan Drahtauslöser

Das Bild zeigt noch einmal den Gesamtaufbau.

 

Drahtausloeser Komplettaufbau
Drahtausloeser Komplettaufbau


5.3 Aufbau

5.3.1 Elektrisch Teil1

Löten Sie alle nötigen Kabel an den Sevotester, um diesen über das Netzteil mit Strom zu versorgen und Ihren Servo anzuschließen.

 

Stecken Sie nach den verkabeln des Servotesters testweise das Netzteil und den Servo an, um den Servotester zu prüfen. Wenn sich der Servo durch drehen des Potis bewegt, stellen Sie das Poti auf die mittlere Position.


Verbinden oder verlöten Sie die äußeren Kontakte der Reedokontakte, wie unter "Verschaltung der Reedkontakte" beschrieben, damit Sie später Ihre Zeitsteuerung haben.

 

 

5.3.2 Mechanisch

Bauen Sie auf ein Holzbrett eine Halterung für einen Servo und eine Halterung für den Drahtauslöser im Winkel von 90° zueinander auf.
Der Servo muss später mit seinem Ruderausschlag  mit seiner bearbeiteten Ruderscheibe den Knopf des Drahtauslösers durchdrücken können.
Sie können den richtigen Abstand der Ruderscheibe und des Drahtauslösers ermitteln, indem Sie den Drahtauslöser in die Digitalkamera einschrauben,
und danach mit der Ruderscheibe soweit von Hand eindrücken bis die Kamera auslöst. Zwei Detailaufnahmen dieser Mechanik zeigen die beiden Bilder

 

Drahtausloeser-Mechanik
Drahtausloeser-Mechanik
Drahtausloeser_Seite
Drahtausloeser_Seite

Merken Sie sich den Abstand, und zeichnen diesen auf dem Holzbrett an.

 

Ruderscheibe-Detail
Ruderscheibe-Detail

5.3.3 Bearbeiten der Ruderscheibe.

Bauen Sie die Ruderscheibe wieder von Servo ab, und bearbeiten Sie in etwa so wie auf dem Bild rechts zu sehen.

 

Wichtig ist die Steigung, damit der Drahtauslöser langsam beim bewegen des Servos nach außen gedrückt wird.

 

Wenn Die Ruderscheibe fertig ausgesägt und die Kanten geglättet sind, können Sie den Servotester an den Servo anschließen, damit dieser in die Neutralstellung geht.

 

Schrauben Sie die Ruderscheibe so auf den Servo, das der schmalste Teil der Ruderscheibe zum Drahtauslöser zeigt. Das heißt, der Drahtauslöser ist nicht gedrückt!  


Befestigen Sie nun den Servo und den Drahtauslöser so auf dem Holzbrett, das beide fest angebracht sind.

 

 

5.3.4 Elektrisch Teil2

 

Drehen Sie nun das Poti am Servotester in die eine und in die andere Richtung.

 

Merken Sie sich in welcher Richtung sie das Poti drehen müssen, damit der Servo die Ruderscheibe so dreht, das Diese den Drahtauslöser betätigt.

Als nächstes müssen Sie an der Unterseite des Servotesters die beiden Kontakte die vom Quarzuhrwerk kommen, an die Potianschlüsse anlöten.

 

Sie löten den Mittelabgriff der Reedkontakte an den Mittelabgriff des Potis an. Das Kabel der anderen zusammengefassten Kontakte löten Sie an den Anschluss an, bei dem ihr Poti den Vollausschlag hatte und den Drahtauslöser betätigt hat.

 

Beispiel: Sie haben ganz nach "rechts" gedreht, dann schließen Sie das Kabel "rechts" am Poti an. Am besten geht es wenn Sie einen Potiknopf verwenden. Dort wo der Zeiger des Drehknopfes hinzeigt, dort ist der Kontakt auf der Platinenunterseite, der angelötet werden muss.

Damit ist der Aufbau abgeschlossen. Sie können das Poti wieder in Mittelstellung bringen und ggf. im Betrieb etwas nachsteuern.

 

Sobald der Magnet am Quarzuhrwerk einen der verschalteten Reedkontakte schließt, wird das Poti am Servotester auf der einen Seite überbrückt, was einem Vollausschlag des Potis in einer Richtung gleich kommt. Dadurch wird der Drahtauslöser über den Servo betätigt, und das Bild an der Digitalkamera erstellt.

Hinweis an alle Elektrotechniker:
Mit dieser Methode wird das Poti von z.B. 10 kOhm auf 5kOhm reduziert. Im Betrieb über viele Jahre gab es trotzdem nie ein Problem mit dem Servotester.

 

 

6. Steuerung für elektrischen Auslöser

 

Der Aufbau für einen elektrischen Auslöser wurde mangels einer Kamera mit elektrischen Auslöser bisher nicht umgesetzt. Daher ist dieser Aufbau nicht geprüft! Nachbau nur auf eigene Gefahr!
Es wird angenommen, das der elektrische Auslöser nichts anderes beinhaltet als einen Taster, der zwei Kontakte miteinander verbindet.

 

 

6.1 Bauteile für elektrische Auslösersteuerung

  • Elektrische Auslöser für Digitalkamera. (bei einigen Modellen ist dies ein Klinkenanschluss)

 

 

6.2 Aufbauplan elektrische Auslöser

Da ich keinen elektrischen Auslöser besitze kann ich den Aufbau nachfolgend nur erklären.

 

 

6.3 Aufbau

Öffnen Sie den elektrischen Fernauslöser und führen die beiden Kontakte des Tasters nach draußen.

Verbinden oder verlöten Sie die äußeren Kontakte der Reedokontakte, wie unter "Verschaltung der Reedkontakte" beschrieben, damit Sie später Ihre Zeitsteuerung haben.

Verbinden Sie die freien Anschlüsse des elektrischen Auslösers mit den beiden Kabeln der Reedkontakte vom Quarzuhrwerk.

Sobald der Magnet am Quarzuhrwerk einen der verschalteten Reedkontakte schließt, wird das Signal über das Kabel an die Kamera weitergeleitet und die Kamera löst aus.

 

 

7. Alternative Zeitsteuerung über Blitzschuh

 

Die im Kapitel 6. beschrieben Variante ist ein Weg mit seiner Digitalkamera Einzelbilder zu erstellen, die später zu einem Zeitrafferfilm zusammengefügt werden.

 

Eine sehr gute Alternative bietet ELV mit ihren Funksystem "FS-20". Dieser ist für den Blitzschuh einer Kamera gedacht, und als Bausatz erhältlich. Das Empfangs-Funkmodul wird auf den Blitzschuh gesteckt. Ausgelöst wird über einen Fernauslöser, der Drahtlos per Funk betätigt wird.

 

Der Clou ist nun das ELV auch einen Fernauslöser mit erweiteren Funktionen anbietet, den "FS20FA-PRO-TS". Mit diesem können Belichtungsreihen und Zeitrafferaufnahmen mit Einzelbildern alle 1sec - 25 min. Es können maximal 30.000 Auslösungen am Sender eingestellt werden.

 

Wenn wir annehmen, das alle 5 Minuten ein Einzelbild geschossen wird, könnte man umgerechnet ca. 3 Monate lang Bilder schießen, bevor die 30.000 Auslösungen erreicht sind.