Kartierung & Vermessung

Fotointervall-/Bewegungsunschärferechner

Auslöseintervall für Ihr Überlappungsziel, plus Bewegungsunschärfe-Risiko bei Ihrer Verschlusszeit.

Nur eine Planungshilfe — keine zertifizierte Flugplanungssoftware oder Luftraumfreigabe. Überprüfen Sie Ergebnisse immer anhand des Handbuchs Ihres Fluggeräts und der aktuellen Vorschriften, bevor Sie fliegen. Vollständiger Haftungsausschluss.

Füllen Sie jedes Kamerafeld, Höhe, Geschwindigkeit und Verschlusszeit aus, um zu berechnen.

Der 1-Pixel-Unschärfe-Schwellenwert ist eine übliche photogrammetrische Faustregel, keine feste Anforderung — manche Anwendungen tolerieren mehr, manche (Präzisionskartierung) wollen weniger.

Was der Rechner ermittelt

Geben Sie Kamera, Höhe, Geschwindigkeit, Längsüberlappung und Verschlusszeit an, und er liefert:

  • die GSD, die Bodengröße eines Pixels in dieser Höhe;
  • den Auslöseabstand, die Bodenstrecke zwischen den Fotos, die für Ihre Längsüberlappung nötig ist;
  • das Auslöseintervall, die Zeit zwischen den Fotos bei Ihrer Geschwindigkeit;
  • die Bewegungsunschärfe, also wie weit sich die Drohne während einer Belichtung bewegt, in Zentimetern und in Pixeln. Das Ergebnis wird markiert, wenn die Unschärfe ein Pixel überschreitet.

Ein Rechenbeispiel

Eine DJI Mavic 3 Pro in 80 m Höhe hat eine GSD von etwa 2,2 cm/px, und jedes Foto deckt entlang der Flugbahn etwa 86 m ab. Bei 80 % Längsüberlappung:

  • sind Fotos alle 17,3 m nötig;
  • bei 8 m/s ist das ein Foto alle 2,2 s;
  • bei 1/1000 s bewegt sich die Drohne während der Belichtung 0,8 cm: etwa 0,4 px Unschärfe, das ist scharf;
  • bei 1/250 s sind es 3,2 cm: etwa 1,5 px Unschärfe, was bei voller Auflösung sichtbar weich ist.

Die Unschärfegrenze, umgedreht

Dieselben Zahlen sagen Ihnen, wie schnell Sie bei einer gegebenen Verschlusszeit und GSD höchstens fliegen können:

Höchstgeschwindigkeit (m/s) = GSD (m) ÷ Verschlusszeit (s)

Bei 2,2 cm/px und 1/500 s sind das 0,022 ÷ 0,002 = 11 m/s bei einem Pixel Unschärfe. Halbieren Sie die Höhe, oder verdoppelt sich die Verschlusszeit bei trübem Licht, halbiert sich auch die sichere Geschwindigkeit. An einem bedeckten Tag, wenn die Kamera eine längere Verschlusszeit braucht, ist Langsamerfliegen oft die einfachste Lösung.

Prüfen Sie, ob die Kamera mithalten kann

Das Auslöseintervall muss länger sein als die Zeit, die Ihre Kamera zum Aufnehmen und Speichern jedes Fotos braucht. Diese Zeit hängt von der Kamera, vom Dateiformat (RAW + JPEG ist am langsamsten) und von der Speicherkarte ab. Ist das Intervall zu kurz, lässt die Kamera Aufnahmen aus und hinterlässt Lücken. Die meisten Kartierungs-Apps warnen Sie oder bremsen die Drohne automatisch; falls Ihre das nicht tut:

  • fliegen Sie langsamer;
  • fliegen Sie höher, wenn die GSD es zulässt, denn dann deckt jedes Foto mehr Boden ab;
  • verringern Sie die Längsüberlappung etwas;
  • fotografieren Sie nur JPEG und verwenden Sie eine schnelle Karte.

Rolling Shutter und mechanischer Verschluss

Viele kleinere Drohnen, darunter die DJI-Mini- und -Air-Serie, haben einen elektronischen Rolling Shutter: Der Sensor wird Zeile für Zeile ausgelesen, sodass sich die Drohne bewegt, während ein Bild aufgezeichnet wird. Bei Kartierungsgeschwindigkeiten verzerrt das das Bild leicht. Photogrammetrie-Software kann das korrigieren, wenn Sie ihr sagen, dass die Kamera einen Rolling Shutter hat, aber der Effekt wächst mit der Geschwindigkeit. Enterprise-Kartierungsdrohnen haben oft einen mechanischen Verschluss, der das ganze Bild auf einmal belichtet. Bei einer Kamera mit Rolling Shutter liefert ein langsamerer Flug, als es die Unschärfegrenze allein verlangen würde, sauberere Ergebnisse.

Wind und das Intervall

Der Rechner nimmt eine gleichmäßige Geschwindigkeit über Grund an. Beim Flug gegen den Wind sinkt Ihre Geschwindigkeit über Grund, sodass ein zeitgesteuerter Auslöser die Fotos dichter als geplant auslöst; bei Rückenwind rücken sie weiter auseinander, und die Längsüberlappung sinkt. Ein entfernungsgesteuertes Auslösen vermeidet das. Müssen Sie nach Zeit auslösen, planen Sie das Intervall für die Bahnen mit Rückenwind, auf denen die Drohne am schnellsten Boden gutmacht. Prüfen Sie vor dem Flug mit Wind in der Höhe den Wind in Ihrer Kartierungshöhe.

Es gibt keine universelle Antwort — kürzere Verschlusszeiten reduzieren Bewegungsunschärfe, benötigen aber mehr Licht. Als Ausgangspunkt sollten Sie versuchen, die Bewegungsunschärfe unter etwa 1 Pixel zu halten; der Rechner zeigt an, wenn Sie das überschritten haben.

Für die Sichtprüfung selten. Bei der Photogrammetrie verringert Unschärfe die Zahl der Übereinstimmungspunkte, die die Software finden kann, und macht die fertige Karte weicher. Die Unschärfe unter einem Pixel zu halten, ist eine gängige Faustregel für die Kartierung.

Schnell genug, um die Unschärfe bei Ihrer Geschwindigkeit und GSD unter einem Pixel zu halten, was bei typischen Kartierungsgeschwindigkeiten und -höhen oft 1/500 s bis 1/1000 s bedeutet. Verwenden Sie Zeitautomatik oder manuelle Belichtung, damit die Kamera bei nachlassendem Licht nicht selbst eine lange Verschlusszeit wählt.

Nicht mit einem ausreichend schnellen Verschluss. Hover-and-Shoot-Modi liefern die schärfsten Bilder und eignen sich für Kameras mit Rolling Shutter, machen den Einsatz aber deutlich länger.

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