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Speed-Ramp-Effekt mit Hausmitteln

Viele meiner Blog-Beiträge beschäftigen sich mit der Idee, professionelle Ergebnisse in der Fotografie und Videografie mit kostenloser Open-Source Software zu erzielen. So bleiben Investitionen bis zum semi-professionellen Status auf einem erträglichen Niveau, wenn es um die Ausgestaltung der Rechnerhardware und und die der Softwareauswahl geht.

Für alle diejenigen, die ihre Videos nicht mit der Software der Platzhirsche wie Adobe mit Premiere Pro oder Apple mit Final Cut Pro schneiden, bleiben Speed-Ramp-Effekte ein kniffeliges Thema. Speed-Ramps werden gerne in dynamischen Videos oder auch in Szenen eingesetzt, in der eine hohe Fokussierung des Zuschauers auf ein Ereignis erreicht werden soll. Dabei verändert sich die Geschwindigkeit der Bildfolgen dynamisch von schnell nach langsam oder auch umgekehrt.

Lightworks, Shotcut, Kdenlive oder andere lassen diese Möglichkeit in ihrer Effekt-Palette allerdings vermissen. Das aber in wirklich jeder Videobearbeitungssoftware vorhandene Werkzeug bzw. Hausmittel ist das Schneidwerkzeug. Kombiniert man dieses Werkzeug mit der richtigen Mathematik zur Erstellung einer Speed-Ramp, kommt man auf erstaunlich gute Ergebnisse.

Voraussetzung sind viele, viele Bilder. Soll heißen: Videos, die mit mindestens 60fps (frames per seconds / Bilder pro Sekunde) aufgenommen sind, besser mit 120fps. Damit liegt zunächst ein mal eine Menge aufeinanderfolgender Bilder vor.

speed ramp serie von einzelbildern

Der Cursor ist nun auf die Stelle im Videomaterial zu setzen, an dem das Einsetzen des Effektes beginnen soll. In Lightworks beispielsweise lässt sich mit dem Shortcut „c“ ein Schnitt setzen. Je nach Video-Bearbeitungssoftware ist entsprechend hiervon abweichend vorzugehen. Bei der Absicht, die Speed-Ramp über eine Sekunde laufen zu lassen, muss bei einem geplanten Export des Videos mit 24fps nun mit dem Cursor 24 Einzelbilder weiter gesprungen werden. Hier setzen wir wieder einen Schnitt. Der nun zwischen den Schnittmarken liegende Abschnitt wird später entfernt. Nun springen wir ein weiteres Einzelbild weiter und setzen den nächsten Schnitt. Dieses einzelne Bild verbleibt später im Bilderstrom.

speed ramp serie von einzelbildern geschnitten

Jetzt alles von vorn, aber diesmal nur 23 Einzelbilder weiter springen. Die Anzahl der zu überspringenden Bilder wird sich nun immer um ein Bild reduzieren. Nach den 23 Einzelbilder einen Schnitt setzen, dann nochmal ein Einzelbild weiter springen und wieder einen Schnitt setzen.

Und nochmals: 22 Einzelbilder weiter springen, Schnitt setzen, ein weiteres Einzelbild nach vorn springen und wieder einen Schnitt setzen. Weiter geht es mit 21 Einzelbildern, 20, 19, 18, usw. bis keines mehr übrig bleibt. Zugegeben: eine etwas eintönige Konzentrationsaufgabe.

speed ramp serie von einzelbildern verbleibend

Sind alle Schnitte fertig gesetzt, werden die Abschnitte mit den 24 Einzelbilder, 23 Einzelbilder, 22, 21, 20, 19, usw. aus dem Bildmaterial entfernt. Es verbleibt eine mit linear kleiner werdenden Lücken versehene Video-Sequenz. Im nächsten Schritt lassen wir das Bestandsmaterial aneinander rutschen und erhalten fortlaufendes Video-Material. Die Speed-Ramp ist fertig!

speed ramp fertig

Hat man das Verfahren soweit verinnerlicht, kann diesen nach Belieben modifiziert oder auch beispielsweise umgedreht werden. Wie ist die Wirkung, wenn die Anzahl der entfernten Bilder nicht in einem linearen sondern in einem quadratischen Zusammenhang (32,16,8,4,2,1) stehen? Ausprobieren! Auch die Kalkulation der Einstieg- und Ausstiegspunkte bedarf etwas Übung und ist keinesfalls so komfortabel, wie in den genannten Video-Bearbeitungsprogrammen der ersten Liga.

Ich wünsche also viele Spaß beim Üben und Sparen sowie beim Genuss der Speed-Ramps in euren Eigenproduktionen.

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Bildbearbeitung Blog Fotokurs Praxisbericht

darktable mit OpenCL Unterstützung unter Ubuntu

Schon immer stellt die Bild- und Videobearbeitung neben dem Thema Gaming höchste Ansprüche an die Performance der Computer Infrastruktur. Viele Verarbeitungsaufgaben lasten die Haupt-CPU zu 100% aus während die hochperformante Grafikkarte Däumchen dreht. Apple hat das Problem vor rund zehn Jahren erkannt und ein Framework mit dem Namen „OpenCL“ entwickelt. Damit war die Möglichkeit geschaffen, alle Prozessoren einen Systems als uneinheitlichen Parallelrechner nutzbar zu machen. Entscheident ist nun noch, dass die eingesetzte Software auf dieses Framework zugreift und das Beschleunigungpotential ausnutzt. Adobe Photoshop, Gimp, darktable, Blender, FFmpeg, Final Cut Pro, Google Chrome und Mozilla Firefox sind nur einige, die hier genannt werden sollen, die entsprechend auf die Nutzung von OpenCL vorbereitet sind.

Die Installation und Einrichtung von OpenCL unterscheidet sich abhängig vom Betriebssystem (Linux, Mac OS, Windows) und der verwendeten Rechnerhardware. Dieser Bericht richtet sich an Nutzer der Linux Distriburtion Ubuntu auf einem Dell XPS 13 (9370) mit dem Ziel, die Bildbearbeitungssoftware darktable zu beschleunigen.

Mit dem schon länger verfügbaren Open-Source Framework „Beignet“ lässt sich leider keine Kompatibilität zu darktable erreichen. Erst mit dem ebenfalls open-source OpenCL Ansatz von Intel mit dem Namen „NEO“ gelingt die Nutzung der Parallelrechnerarchitektur zur performanten Nutzung der Bildbearbeitungssoftware.

OpenCL Installation

Die Einrichtung gelingt über die Installation des entsprechenden Paketes mit folgendem Terminalkommando:

sudo apt-get install intel-opencl-icd

Möglicherweise macht es Sinn, zuvor Beignet sauber zu entfernen, um konkurrierende OpenCL Installationen zu vermeiden:

beignet uninstall

Die Überprüfung der OpenCL Unterstützung kann mit „clinfo“ überprüft werden:

sudo apt-get install clinfo

clinfo

Die nun folgende Terminalausgabe gibt Auskunft über den Status der OpenCL Konfiguration.

OpenCL Aktivierung in darktable

Nach dem Start von darktable sollte überprüft werden, ob die OpenCL Unterstützung aktiviert ist.

darktable settings

Überprüfung der Leistung

Die Überprüfung des Geschwindigkeitgewinns lässt sich durch den Start von daktable mit den Befehlszeilenparametern „-d opencl -d perf“ erreichen. Nach jeder Ausführung der Pixelpipe erhalten Sie eine detaillierte Zuordnung der Verarbeitungszeit zu jedem Modul sowie ein noch detaillierteres Profil für alle verwendeten OpenCL-Kernel.

darktable screenshot terminal Ausgabe

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Bewegt es sich?

Bei der Überlegung, mit welchen Einstellungen ein Foto gelingen wird, gibt es einige Fragestellungen, die man sich zu Hilfe nehmen sollte. „Bewegt es sich?“ ist eine davon, egal ob man nun in einer der Automatik-Einstellungen, im AV-/TV-Modus oder im manuellen Betrieb arbeitet.

In dem Beziehungsmodell von Belichtungszeit, Blendenwert und ISO-Empfindlichkeit erfodert eine Aufnahmesituation häufig, dass ein oder zwei dieser Parameter unumgänglich in einem bestimmten Korridor liegen müssen, da sonst das gewünschte Ergebnis nicht erzielt werden kann. Die jeweils verbleibenden Parameter sorgen dann für eine ausreichende Flexibilität, um das Foto wie gewünscht zu belichten.

Belichtungszeit

Muss die Frage „Bewegt es sich?“ mit „ja“ beantwortet werden, muss die Belichtungszeit so wählen werden, dass eine Bewegungsunschärfe ausgeschlossen ist (… es sei denn, ich möchte diese als gestalterisches Mittel einsetzen). Wie kurz diese sein muss, korreliert mit der verwendeten Brennweite des Objektives und der Bewegungsdynamik der Situation. Für sich bewegende Menschen, Tiere und Fahrzeuge liegt der Wert irgendwo zwischen 1/125 Sekunde und 1/1000 Sekunde. Die konkrete Einstellung braucht Erfahrung, die durch keinen Artikel der Welt ersetzt werden kann.

Blendenwert

Nach der Wahl der Belichtungszeit verbleiben zwei freie Parameter: die Blende und die ISO-Empfindlichkeit. Dabei ist die Blende gestalterisches Mittel der Aufnahme und die ISO-Empfindlichkeit ein technische Qualitätsmerkmal. In aller Regel steht die Bildgestaltung im Vordergrund, so dass die Auswahl der Blende und damit die Ausprägung der Schärfentiefe der nächste Schritt in der Abfolge der Überlegungen ist. Hierbei gilt: Für die Freistellung des Objektes und einen unscharfen Hintergund (Bokeh) mit dem Blendenwert runter (Blende weit geöffnet). Für durchgängige Schärfe vom Objekt bis zum Horizont mit dem Blendenwert hoch (Blende weiter geschlossen).

ISO-Empfindlichkeit

Der verbleibende Parameter ISO-Empfindlichkeit wird innerhalb sinnvoller Grenzen, je nach Rauschverhalten der Kamera, so gewählt, dass eine richtig belichtete Aufnahme entsteht. Damit sind wir letztlich im Modus „Auto-ISO“, den viele Kameras von Haus aus zur Verfügung stellen und auch häufig bei mir zum Einsatz kommt. Wer bei höheren ISO-Empfindlichkeiten besorgt um das Rauschverhalten seiner Aufnahme ist kann es vielleich wie David du Chemin halten, den ich in diesem Fall gerne zitiere: „If noise is what people notice, noise is not your biggest problem.“

Fazit

Egal welcher Überzeugung man bei der Wahl der Kameraeinstellung nachgeht, Automatik-, Programm-, AV-, TV-, AutoIso- oder manueller Modus, um die obigen Überlegungungen kommt man nicht umher, wenn man eine scharfe und wie gewünscht arrangiert Aufnahme erhalte möchte. Ich persönlich finde es unendlich anstrengend, welchen Automatik-Modus auch immer so zu trimmen, dass das gewünschte bzw. notwendige Ergebnis dabei erzielt wird. Die Poblematik von „Moving-Targets“ eingeschlossen. So bewundere ich die Geduld jedes Fotografie-Einsteigers bei der Nutzung der automatischen Kameraunterstützung für mittelmäßige Resultate aus großer Angst vor dem, augenschaunlich nur den Profis vorbehaltenem, manuellen Modus. So plädiere ich an jeden, der sich zu diesem Schritt noch nicht durchgerungen, hat, die Berechenbarkeit und klare Rückmeldung manueller Einstellungen für bessere fotografische Ergebnisse zu nutzen.

Beispiel Windkraftanlage

Windkraftanlage mit Wolken

Bei diesem Motiv konnte die Frage „Bewegt es sich?“ klar mit „ja“ beantwortet werden. Entsprechend der zu erwartenden hohen Geschwindigkeit der Rotorblattenden habe ich eine sehr kurze Belichtungszeit von 1/1000 Sekunde gewählt.

Ihren besonderen Ausdruck sollte die Aufnahme dadurch erhalten, dass eine möglichst durchgängig scharfe Abbildung vom Vordergrund bis zum Himmel gegeben ist. Mit einem Blendenwert von 8 wird bei einer Brennweite von 21mm auf der Crop-Kamera Canon 80D eine Schärfentiefe im Bereich von etwas 2m bis unendlich erreicht. Um das zu erreichen liegt der Fokuspunkt bei rund 6 Metern. Wie man zu diesen Werten und Einstellungen kommt, erläutere ich demnächst in einem weiteren Fotokurs-Beitrag.

Verbleibt die ISO-Empfindlichkeit, die bei einem Wert von 200 zu einer sauber belichteten Aufnahme führt. Ein hervorragender Wert in Bezug auf den Rauschanteil im Bild.

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Bildbearbeitung mit darktable als Alternative zu Lightroom

Eine kostenlose Bildbearbeitungssoftware meldet sich als Alternative zum quasi Standard Adobe Lightroom mit neuen Funktionen in der Version 2.6. Bis vor einigen Monaten war darktable noch Betriebssystemanwendern von macOS und den bekannten Linux-Distributionen (Ubuntu, Debian, Fedora, openSUSE und anderen) vorbehalten. Doch seit der Version 2.4.0 erreicht die Software ebenso alle Microsoft Windows Freunde. Ein Grund mehr, allen Interessierten, Verunsicherten und Zweiflern das leistungsfähige Werkzeug ein Stück näher zu bringen.

Fixkosten vermeiden

Seit Ende 2017 ist Lightroom an unterschiedliche Abo-Modelle gekoppelt, die dauerhaft zu monatlichen Kosten führen. Für professionelle und berufliche Fotografen lässt sich das sicher abbilden, der Hobbyfotograf oder ambitionierte/semiprofessionelle Fotograf kommt aber diesbezüglich zu einer anderen Bewertung.

In diesem Fall bieten sich Kandidaten an, die gegen einen unterschiedlich hohen einmaligen Kaufpreis zu haben sind: Luminar, Affinity Photo, Photoshop Elements, Capture One oder weitere. Um unerfreuliche Überraschungen zu vermeiden sollte man aber prüfen, wie die Preise für Sicherheitsupdates und neue Softwareversionen gestaltet sind.

Warum aber nicht ganz auf Ausgaben verzichten? Mit darktable, LightZone, RawTherapee und weiteren bieten sich interessante Softwarelösungen an, wobei darktable wohl als das prominenteste und potenteste Werkzeug gelten dürfte. Aber ist man damit wirklich zumindest mal „semi-professionell“ aufgestellt?

Funktionsvielfalt genießen

Die Arbeitsumgebung von darktable unterteilt sich in die zwei Hauptansichten „Leuchttisch“ und „Dunkelkammer“. Desweiteren steht je eine Ansicht für „Thethering“ zur Anbindung von Kameras, „Karte“ zur Georeferenzierung , „Diaschau“ und „Drucken“ zur Verfügung.

Auf dem Leuchttisch werden die Fotos importiert, gesichtet und organisiert und können bei Bedarf schon mit Filtern versehen werden. darktable arbeitet nicht destruktiv, nimmt also keine Veränderung an dem Rohmaterial vor.

In der Dunkelkammer können die Fotos dann mit über 50 Bildbearbeitungsmodulen modifiziert werden. Die Module sind in die Gruppen Farben, Tonwerte, Bildrauschen, Schärfe und anderes gegliedert. So werden die einzelnen Bearbeitungsschritte in einem Stapel organisiert, wobei jeder einzelne Bearbeitungsschritt in diesem Stapel jederzeit geändert, aktiviert oder deaktiviert werden kann. Überblendmodi und Masken samt Maskenverwaltung liefern eine leistungsfähig Grundlage für bemerkenswerte Ergebnisse. Die Bearbeitungen werden in XMP-Filialdateien festgehalten und sind auf weitere Bilder übertragbar.

Darktable Screenshot
Screenshot der sogenannten „Dunkelkammer“ von Darktable

Community nutzen

Die darktable Community ist ausreichend groß, um an fundierte und gut aufbereitet Informationen zu gelangen. In Anbetracht der Situation, dass in der OpenSource-Scene sehr viele Überzeugungstäter unterwegs sind, ist es darüber hinaus leicht in den direkten und persönlichen Kontakt mit darktable Anwendern zu treten, um Funktionen und Arbeitsweisen zu lernen und von erfahrenen Nutzern zu profitieren. Ich selbst greife gerne zurück auf den Youtube-Kanal von Bruce Williams, der kompetent, freundlich und kurzweilig das Spektrum von Beginner bis zum semi-professionellen Fotografen bedient.

Computer mit Händen

Einfach mal ausprobieren

… könnte hier wohl ein guter Tipp sein, zumal insbesondere das Retusche-Modul, wie auch die Webseite photoscala schreibt, auf dem Markt als „einzigartig“ anzusehen ist. Wichtig ist, sich beim Ausprobieren etwas Zeit zu lassen, um den bislang gewohnten Workflows Zeit für die Adaptierung auf darktable zu geben.

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Praxisbericht Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM

Für rund 200 Euro ist das Tele-Zoomobjektiv Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM zu haben. Auf dem Gebrauchtmarkt auch gerne unter 100 Euro. Natürlich kann dieses preiswerte Objektiv es nicht in allen Bereichen mit deutlich teureren und hochwertigeren Objektiven aufnehmen. Aus aktuellem Anlass schauen wir uns die Linse am Fallbeispiel der Mondfotografie mit der Crop-Kamera Canon EOS 80D an und werden erleben, dass die Einschränkungen im Vergleich zu einem Premium Tele-Zoomobjektiv Canon EF 70-200mm f/2.8L IS II USM, welches bei einem Anschaffungspreis von etwa 2000 Euro liegt, gar nicht so groß sind.

Der Einsatzfall Mondfotografie erfordert die Ausnutzung der maximalen Brennweite von 250mm. Bei welcher Blende aber hat das EF-S Objektiv seinen Sweet-Spot, seinen Arbeitspunkt, mit der höchsten Abbildungsleistung? Im ersten Schritt liefern hier die folgenden Probeaufnahmen mit steigenden Blendenwerten und entsprechend kleiner werdender Blendenöffnung hilfreiche Erkenntnisse.

Die Fotos zeigen, dass bei Blendenwerten von F5.6 bis F8.0 sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Bei höheren Blendenwerten ergeben sich deutliche Abstriche in der Abbildungsqualität. Da im Falle der Mondfotografie das Thema Schärfentiefe eine klar untergeordnete Rolle spielt und eine Offenblende den schlechten Lichtverhältnissen zu Gute kommt, passen hier die Anforderungen bestens zu den physikalischen Gegebenheiten.

Wie groß ist nun aber der Leistungsunterschied des Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM gegenüber des Canon EF 70-200mm f/2.8L IS II USM bei Blende F5.6? Auf dem Portal „The Digital Picture“ liefert das „Lens Comparison Tool“ aufschlussreiche Testaufnahmen.

An der Crop-Kamera Canon EOS 60D (die Canon EOS 80D steht in dem Tool nicht zur Auswahl) sind kaum wahrnehmbare Unterschiede zu verzeichnen. Spielen also, wie in diesem Anwendungsfall der Mondfotografie, Randverzeichnung und Vignettierung eine untergeordnete Rolle, schlägt sich die günstige Linse absolut passabel.

Bietet der erweiterte Blendenbereich bis Offenblende F2.8 beim Canon EF 70-200mm f/2.8L IS II USM zusätzliches Potential? Zunächst erstmal nicht. Bei der Fotografie des Vollmondes kommt man bei ISO100 und einer Blende F5.6 auf eine Verschlusszeit von etwas 1/80 Sekunde. Kürze Verschlusszeiten durch Blende 2.8 spielen hier keine Rolle, da bei der Verschlusszeit von 1/80 Sekunde nicht mit Bewegungsunschärfe zu rechnen ist. Immer vorausgesetzt, dass Kamera und Objektiv auf einem stabilen Stativ montiert sind. Das Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM ist also uneingeschränkt einsetzbar, zumal die 50mm mehr an Brennweite in dem ohnehin schon grenzwertigen Brennweitenbereich von rund 200mm ein echtes Plus sind. Brennweiten von 300mm bis 400mm an der Crop-Kamera wären für die Mondfotografie optimal, stellen aber nochmal ganz andere Anforderungen an das Portemonnaie. Mit 250mm Brennweite wird die Aufnahme später auf Full-HD (1920×1280 Pixel) geschnitten und kann eine noch ausreichend große Darstellung des Erdtrabanten zeigen.

Zurück zur Blende F2.8 versus F5.6. Die Fotografie des „Blutmondes“ vom 21.01.2019 wirft hier ein neues Licht auf das günstige Canon Objektiv. Die schlechten Lichtverhältnisse in der Phase der Vollabdeckung des Mondes durch die Erde fordern in Zusammenhang mit dem EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM einen ISO-Wert von 800 bei 3 Sekunden Belichtungszeit und dem genannten minimalen Blendenwert von F5.6. Bei 3 Sekunden Belichtungszeit muss die Aufnahmesituation jetzt mit einer gewissen Bewegungsunschärfe leben. Abzuwägen bleibt hier der Schritt auf ISO1600 oder ISO3200, welchen die Canon EOS 80D aber mit entsprechend höherem Rauschanteil quittieren wird. Hier spielt das Canon EF 70-200mm f/2.8L IS II USM klar seine Stärken mit Offenblende F2.8 aus und beschenkt den Fotografen mit deutlich kürzeren Belichtungszeiten ohne den Einfluss von Bewegungsunschärfe auf das Ergebnis.

Fazit

Gute Wetterverhältnisse vorausgesetzt hat man mit dem günstigen EF-S Objektiv alle rund 29 Tage die Möglichkeit, hervorragende Bilder vom Vollmond anzufertigen, um die Wände auch von ambitionierten Hobbyfotografen zu schmücken. Die lichtarmen Verhältnisse einer Mondfinsternis oder auch des Blutmondes fordern klar leistungsfähigere und damit auch teurere Objektive. Die gute Nachricht: bis zur nächsten totalen Mondfinsternis im Jahr 2029 bleibt ausreichend Zeit zum Sparen.

Eintritt des Mondes in den Erdschatten. Aufnahme mit guter Qualität:

Eintritt des Mondes in den Erdschatten. Aufnahme mit deutlichen technischen Mängeln: