Präzise Speedmessung ohne Chrono

[Betelgeuse]

Hi Leute, ein bekannter aus der Sternwarte hatte eine absolut genial einfache Idee, speedmessung durch photogrammetrische strichspurmessung.
Was braucht man dazu?
Einen Bogen
Einen Pfeil (mit roter Tonpapierbandarole als kontrastmittel)
Ein Referenzobjekt bekannter Länge (Diese schwarz-weiß gestreiften 1m Schultafellineale sind dazu ideal)
Eine Digitale Spiegelreflexcamera mit manuell einstellbarer Belichtungs- (=Verschluss-) zeit, und idealerweise Mehrfachauslösefunktion
Ein netter Helfer.
Ihr stellt nun das Referenzobjekt längs zur flugrichtung gut sichtbar direkt unter die künftige Flugbahn des Pfeils.
Der Gehilfe mit der Cam stellt sich jetzt seitlich auf, so dass er auf selber höhe wie das Referenzobjekt, jedoch außerhalb des Gefahrenbereiches steht.
Der Gehilfe visiert mit dem Autofokus das Referenzobjekt an, zählt von drei rückwärts, bei los wird simultan die Kamera und der Pfeil ausgelöst.
Das Referenzobjekt (=die Messebene) sollte etwa 5m vom Schützen entfernt sein, Die Belichtungszeit zwischen 1/40 (bei schnellen) und 1/25s (bei langsamen Pfeilen) gewählt werden.
Die mehrfachauslösefunktion (viel schneller als jeder auslösefinger) erhöht die Chance massiv, das wenigstens ein Bild den fliegenden Pfeil und das Referenzobjekt enthält.
Habt ihr eure Bilder, öffnet sie ganz primitiv mit Paint, messt jetzt mit der linien-zeichnen funktion die pixellänge des Referenzobjekts und der flugspur der roten Bandarole,

[Betelgeuse]

Zieht die pixelentsprechung der eigenbreite der Bandarole von der Flugspur ab, setzt das mit der Referenz ins verhältnis und schon wisst ihr, wie qeit der Pfeil flog.
Beispiel:
Referenzobjekt 1m, Belichtung 1/25s, Referenzobjekt auf Foto 200 Pixel, Rote Spur auf dem Foto 402 Pixel.
Die bandarole war 1cm breit, von der Referenz wissen wir, dass 1m=200 Pixel, also 1cm=2 Pixel, dise von den 402 abgezogen, macht 400. 400/200*1m ergibt 2m in einer 25el Sekunde, also noch mal 25.
Der Pfeil hatte also 50m/s, durch 0,3048 macht 164fps.

[fatz]

Klingt interessant. Hast du das schon probiert? Kannst du eins von den Messbildern posten?

[Betelgeuse]

Mit Pfeilen noch nicht, aber mit Sternen, um das Bildfeld auszumessen, da die Drehgeschwindigkeit des Himmels (also eigentlich der Erde) bekannt ist, kann man dann die Länge der Strichspur mit der Bildbreite ins Verhältnis setzen.
Die Verschlusszeiten sind extrem genau, und Jeder der schonmal bewegte Objekte fotografiert hat, kennt das mit dem Verwischen. Man muss nur etwas Kleines haben (die Bandarole) um genau Anfang und Ende des Verwischens feststellen zu können.
Ich werde mich dem am Freitag mal widmen und euch ausführlich darlegen wie es war, hab nur noch keine Cam, aber leihweise sollte das kein Problem werden.

[Galighenna]

Mit dieser Methode habe ich schon vor einigen Jahren bei Bildern, bei denen der Pfeil zufällig mit im Bild war, die Geschwindigkeit bestimmt. Das Funktioniert nämlich auch, wenn man kein Referenzobjekt hat, indem man einfach die Pfeillänge als Basis nutzt. Man kann in fast jedem Bild erkennen wie weit der Pfeil sich bewegt hat und wie lang der Pfeil in Pixeln ist, in dem man die Länge der "wischspur" auswertet.

Die Exakte Belichtungszeit steht meistens in den EXIF Daten der JPG Dateien. Ein Bild das mit der Einstellung 1/25s Belichtet wurde, muss nämlich nicht zwangsläufig mit exakt 1/25s belichtet sein. Manche Kameras (bei den hochwertigen Spiegelreflex Semi-Profi Kameras evtl nicht, da habe ich keine Erfahrungswerte) betrügen nämlich ihre Benutzer, in dem sie im Hintergrund die Einstellungen zwecks Optimierung nochmal leicht anpassen. Da wird aus 1/50s auch mal 1/55s, 1/45s oder 1/60s etc, damit die Belichtung möglichst genau auf den gewählten ISO Wert passt.

[Betelgeuse]

Man lernt nie aus, Danke für die Zusatzinfo, wusste nicht, dass wir mittlerweile sogar schon von Fotoapparaten entmündigt werden.
Mit welchem programm lese ich die exif aus?
Jetz weiß ich endlich, warum es diese nich-Bild Dataien auf der SD gibt die genauso heißen wie die Bilder.

[Galighenna]

Die "nicht-Bild" Dateien sind vermutlich die RAW Dateien. Sie enthalten die Rohdaten, die der Sensor an die Kameraelektronik gibt. Mit diesen Bilddateien arbeiten Fotografen häufig um Belichtungskorrekturen und tiefergreifende Bearbeitungen durch zu führen die mit den fertigen JPG Dateien so nicht mehr möglich sind.

Die EXIF Daten kannst du sehen, wenn du (vermutlich Windows Benutzer) mit der Rechten Maustaste auf das JPG klickst, "Eigenschaften" auswählst, und in dem Fenster dann zum Reiter "Details" wechselst. Dort stehen dann die ganzen Daten drin.

Also Handy Kameras passen die Belichtungszeiten Grundsätzlich auch bei manuellen Einstellungen an, und Kompakt Kameras tun das auch. Wie das bei hochwertigen Kameras ist, kann ich nicht sagen. Die Wahrscheinlichkeit ist aber geringer je mehr sich das Gerät an Profis richtet. Es spielt aber für die Messung eigentlich keine Rolle, denn wir erhalten ja den exakten Wert aus dem Bild.

[Betelgeuse]

Dann geht das also sogar spontan mit jeder x-beliebigen Handycam ohne vorbereitungen, mega!
Und da wird über Audioaufnahmen mit Abschuss und Einschlaggeräusch diskutiert.
Das mit dem Referenzmaßstab kannte ich von der Speedmessung von Feuerwaffen, die haben dann meist eine in 10cm schritten schwarz-weiß gestreifte Wand als Hintergrund, da wird dann der auslöser und der Abzug elektrisch betätigt, damit man die Kugel auch erwischt.

[Fichtenelch78]

Also mit der "Audio"-methode habe ich auch schon Bögen vermessen. Das geht allerdings nur wenn man nen Bogen hat der ein relativ lautes "Ablassgeräusch" hat. Man schießt aus einer definierten Entfernung auf ein Ziel und nimmt das ganze per Mikrophon aus. Danach nimmt man sich nen guten Audioeditor und an den "Peaks" des Ablasses und des Einschlages lässt sich die Zeit ermitteln die Der Pfeil vom Ablass bis zum Einschlag gebraucht hat. Der Rest ist dann einfache Geschwindigkeit=Weg/Zeit rechnung. Man muss nur bei den Umrechnungen aufpassen. Sonst geht das ganz gut!

[Neumi]

Moin, um die Schallmethode genauer zu machen, must du aber noch die Schallgeschindigkeit berücksichtigen.
Grüsse - Neumi

[Neumi]

Aber Fichtenelch, du ermittelst mit der Akustikmethode ja nur die Durchschnitts-Geschwindigkeit bei einer bestimmten Entfernung und nicht die Abwurfgeschwindigkeit.
Grüsse - Neumi

[Selfbower]

Also wenn das Mikro genau auf der Hälfte der Schussdistanz steht, kann man die Schallgeschwindigkeits rumrechnerei rauslassen. Bei 5 m Schussdistanz denke ich, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit reicht, um die Anfangsgeschwindigkeit relativ genau zu treffen.

LG. Daniel

[Fichtenelch78]

Jab...da haste recht Daniel. Das Mikro einfach genau in die Mitte legen und das mit der Schallgeschwindigkeit hat sich erledigt.
Klar...bekommt man dadurch nur die Durchschnittgeschwindigkeit des Pfeils....aber ich finde DAS eigentlich viel wichtiger als die Anfangsgeschwindigkeit.

P.S. Wenn man die Schussdistanz mal etwas länger macht kann man auch prima errechnen wieviel Geschwindigkeit der Pfeil über die Strecke X verliert. Das macht sich relativ gut wenn man mal etwas mit Federformen usw. experimentieren möchte.

[Neumi]

Die Schallgeschwindigkeit verändert sich nicht, nur weil das Mikro in der Streckenmitte steht. Man hat dann vom Abschusspunkt bis zum Messpunkt die eine Hälfte der Verzögerung und die andere Hälfte eben vom Messpunkt bis zum Zielpunkt. Die Zeitverzögerung des Schall bleibt gleich. Der Threadtitel sagt präzise Speedmessung. Aber praktisch gesehen ist das sicherlich zu vernachlässigen, wenn die Entfernung zum Ziel nur 5m ist. Und sicher kann man mit der Methode so einiges herausfinden. Aber wie gesagt: wenn ich da was nicht ganz falsch verstanden habe, gings dem Threadersteller um die Abwurfgeschwindigkeit.
Grüsse - Neumi

[fatz]

Also mit der Verzoegerung bist auf dem Holzweg. Da hat der Daniel schon recht. Ist das Mikro in der Mitte, faengt die Messung
um genau das spaeter an, was sie dann spaeter aufhoert. Ist das Mikro am Bogen faengt die Messung nahezu unverzoegert an,
hoert aber mehr verzoegert auf. Man kann aber auch einfach die Zeit ausrechnen, die der Schall braucht:
Abstand / Schallgeschwindigkeit
Letztere ist 330m/s