Warum bei Kameraschwenks unscharfe Bilder und Doppelkonturen trotz 4k/60p und mehr?

[King Rollo]

Guten Tag zusammen.

Da ich gerade ein paar Action-Kameras teste, bin ich über ein Phänomen gestolpert, für das ich eine Erklärung suche:

Selbst bei hohen Bildwiederholraten wie 4k/60p und 1080/120p kommt es immer wieder vor, dass selbst bei moderaten Kameraschwenks das Bild unscharf ist bzw. Doppelkonturen auftreten, so wie auf dem Bild zu sehen (Screenshot vom Media Player Classic unter Windows 11).

Das ist zwar nicht immer so krass und je nach Situation sowie Hersteller & Modell unterschiedlich ausgeprägt, aber auftreten tut das Phänomen quasi bei allen Kameras, die ich aktuell zur Verfügung habe, welche da wären:

- DJI Osmo Action 5 Pro
- Insta360 Ace Pro
- Insta360 Ace Pro 2
- GoPro Hero11 Black
- Samsung Galaxy S24

Aber warum ist das überhaupt so? Müssten 60 Bilder pro Sekunde und erst recht 120 fps nicht locker ausreichen, um ein "ruckelfreies", scharfes Video zu erzeugen?

[SamLombardo]

Chat GPT sagt:

Bei schnellen Schwenks gilt:
60 FPS → starkes Motion Blur / Ruckeln
120 FPS → sichtbar besser, aber noch unscharf
240 FPS → nahe an „klar“, aber nicht augenähnlich
500–1000 FPS → Bewegung kann fast ohne wahrnehmbare Unschärfe dargestellt werden
(vorausgesetzt extrem kurze Belichtungszeit, z. B. 1/1000 s oder kürzer)


Brauchst halt einfach viel mehr FPS:biggrin:

[Relex]

Teste es mal draußen bei gutem Licht.

Bei inddor aufnahmen wird die Belichtungszeit wahrscheinlich automatisch nach oben geschraubt um ausreichend viel Licht einzusammeln, was aber in Bewegung Motion Blur erzeugt.

Häufig ist Motion Blur passend zur Framerate ja sogar gewünscht, um bei 24/30/60 FPS ein ruckelfreies Bild zu bekommen.

Die üblichen 24 FPS im Kino könnte sich kein Mensch ansehen, wenn nicht mit langer shutter speed und somit viel Motion Blur gearbeitet wird. Ohne Motion Blur wäre das gefühlt so ruckelig wie ein stop motion film.

Natürlich würde man bei ner Action Cam scharfe bilder bevorzugen und notfalls mehr Ruckeln in Kauf nehmen, aber hier musst du wie gesagt das ganze mal draußen bei guten Lichtbedingungen testen oder manuell die Belichtungszeit runter schrauben, wenn das geht.

[BAGZZlash]

Dieser Effekt ist nur indirekt mit der Bildrate verknüpft. Eigentlich geht es um die Belichtungszeit pro Frame.

[TheCounter]

Dazu hab ich passenderweise gestern ein sehr interessantes Video gesehen:

P-4pbFcERnk

[Shink]

Das was Relex und BAGZZlash sagen:
Man braucht ungefähr eine Belichtungszeit von 1/VollformatÄquivalenteBrennweite Sekunden, um ein Bild scharf zu bekommen wenn man die Kamera mit der Hand hält.

Die DJI hat eine VF-äquivalente Brennweite von 15mm. D.h. wenn du damit ein Foto mit 1/15 s Verschlusszeit machst, wird es nicht verwackelt. So weit, so gut.
Aber mit 1/15s Verschlusszeit bekommst du nun einmal maximal 15 Bilder pro Sekunden hin (bzw weniger, wenn das Auslösen Zeit braucht).
Wenn dein Licht also nur für 1/15 Sekunden Verschlusszeit reicht, ist es egal, wie viele fps du einstellst, da kommen nur 15 Bilder pro Sekunden raus; der Rest ist doppelt/geraten/unscharf.

D.h. was du tun kannst:
- Mehr Licht im Motiv.
- Keine Kameraschwenks machen. Unsere Augen machen auch Sprünge und keine linearen Bewegungen - die Bilder dazwischen wirft das Gehirn dann weg. Das Problem hat man eventuell trotzdem bei Objekten die sich bewegen aber es sieht nicht ganz so zum Kotzen aus.
- Mehr Licht auf dem Sensor: Höhere Bildempfindlichkeit (und Rauschen), lichtstärkeres Objektiv, größerer Sensor.

€: Ich seh gerade, die DJI hat eine Rolling shutter Zeit von maximal 13ms. Das heißt, das Auslesen des Sensors dauert 13ms. Wenn sich innerhalb dieser 13ms die Kamera (oder das Motiv) bewegt, passen die Zeilen nicht zusammen. So gesehen klingen 120FPS ohnehin nach einer schlechten Idee.
https://www.slashcam.de/artikel/Test/DJI-Osmo-Action-5-Pro-Sensortest--Dynamic-Range-und-Rolling-Shutter--alles-.html#RollingShutter

[King Rollo]

Ja, krass! Danke euch! Das war ir nicht bewusst! :)