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Videoanalyse mit Viana

Video aufnehmen, Maßstab setzen, Punkte markieren – so wird aus einem Handyvideo eine Messreihe.

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Was eine Videoanalyse leistet

Eine Kamera nimmt in festen Zeitabständen Einzelbilder auf. Aus der Lage eines Körpers in jedem Bild lässt sich seine Bewegung vermessen.

  • Bildrate:Die Zahl der Bilder pro Sekunde, angegeben in fps (frames per second). Handys filmen meist mit 30 oder 60 fps, in Zeitlupe mit 120 oder 240 fps.
  • Zeitabstand:Bei 30 fps liegen zwischen zwei Bildern 1/30 s ≈ 0,033 s.
  • Software:Programme wie Viana oder Tracker zeigen das Video Bild für Bild und rechnen Bildpunkte in Meter um.
  • Zeit und Ort:Jedem Bild wird sein Zeitpunkt t zugeordnet, ein Klick auf den Körper liefert seinen Ort x und y.
  • Ergebnis:Eine Messwerttabelle mit t, x und y, aus der die Software t-s- und t-v-Diagramme zeichnet.
Merke

Zeitabstand: \(\Delta t=\dfrac{1}{\text{Bildrate}}\), bei 30 fps also \(\Delta t\approx 0{,}033\,\mathrm{s}\).

Videoanalyse: Sie liefert zu jedem Bild die Zeit t und den Ort (x|y) des Körpers.

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In fünf Schritten zur Messreihe

Die Arbeitsschritte sind in Viana und in Tracker fast gleich.

  • Video laden:Video öffnen, Anfang und Ende der Bewegung festlegen und die Bildrate prüfen.
  • Maßstab setzen:Einen Gegenstand bekannter Länge in der Bewegungsebene, etwa einen Meterstab, mit einer Strecke markieren und seine Länge eingeben. Das heißt Kalibrieren.
  • Koordinatensystem:Ursprung und Achsenrichtung festlegen, meist im Startpunkt des Körpers.
  • Markieren:Den Körper Bild für Bild anklicken oder die automatische Objekterkennung nutzen, die den Körper an seiner Farbe erkennt.
  • Auswerten:Tabelle und Diagramme ansehen und die Messwerte für die weitere Auswertung exportieren.

Ziehe die beiden violetten Marken genau an die Enden des 1-m-Stabs und beobachte, wie sich der gemessene Weg des Balls verändert.

Maßstab setzen

Halte fest: Jede Ortsangabe der Software hängt am Maßstab – ist er ungenau gesetzt, sind alle Messwerte um denselben Faktor falsch.

Merke

Ablauf: Video laden → Maßstab setzen (kalibrieren) → Koordinatensystem festlegen → Körper markieren → auswerten.

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Allgemeine Hinweise

Maßstab in der Bewegungsebene

Der Meterstab muss genauso weit von der Kamera entfernt sein wie der bewegte Körper. Sonst rechnet die Software mit einem falschen Umrechnungsfaktor.

Immer dieselbe Stelle anklicken

Markiere in jedem Bild denselben Punkt des Körpers, am besten seine Mitte. Wechselnde Klickpunkte erzeugen Zacken in den Diagrammen.

Bildrate prüfen

Zeitlupenvideos werden oft mit 30 fps abgespielt, obwohl mit 240 fps gefilmt wurde. Stimmt die Bildrate in der Software nicht, sind alle Zeiten falsch.

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