2013/09/14

Hero 3 Praxis über & unter Wasser

GoPros HD Hero 3 Kameras sind wahrlich beliebt. Insbesondere die technisch jüngste Black Edition der drei Hero 3 Schwestern ist ein Zauberwürfel, der trotz seiner geringen Baugröße erstaunliche Bilder über und unter Wasser aufzunehmen vermag.

Nur, was soll man denn nun an der Hero 3 Black Edition genau einstellen und wie verarbeitet man das Videomaterial dann überhaupt?

Dieser Beitrag bildet den Auftakt einer kleinen, losen Reihe von Beiträgen, in denen ich ein wenig von meiner Erfahrung und Wissen im Umgang mit den Heros weitergeben möchte.

GoPro HD Hero 3 Black (& Silver)


Mein Schwerpunkt liegt dabei ganz bewusst auf der GoPro HD Hero 3 Black Edition und (mit Einschränkungen) auf der HD Hero 3 Silver Edition. Die ursprüngliche HD Hero und HD Hero 2 behandele ich nicht, weil beide aufgrund ihres unter Wasser nur sehr eingeschränkt funktionierenden Weißabgleichs nicht wirklich empfehlenswert sind, wenn man häufiger im Kaltwasser unterwegs und dort filmen möchte.

Die HD Hero 3 Black Edition unterscheidet sich von ihrer kleineren Schwester, der Silver Edition, hauptsächlich durch den aufwändigeren Bildsensor mit höherer Auflösung und Empfindlichkeit. Es gibt durchaus Anwender, die auf die Silver Edition schwören; für das Tauchen gerade auch in unseren Breiten kann ich persönlich nur raten, grundsätzlich zur Black Edition zu greifen. Insbesondere rauscht der ältere Sensor der Silver Edition trotz seiner geringeren Auflösung deutlich mehr, was sofort sichtbar wird, wenn Protune aktiviert wird. Ein nachträgliches Entrauschen ist dann gar nicht mehr so einfach. Bei der Black Edition tritt auch bei aktiviertem Protune sichtbares Rauschen erst bei recht schlechtem Licht in Erscheinung.

Bis auf meine Aussagen zu den hohen Auflösungen und hohen Bildwiederholraten gelten die sonstigen Hinweise auch für die Silver Edition der GoPro HD Hero 3 Geschwister.
Nachtrag: Mit der HD Hero 3+ hat GoPro den Bogen überspannt und Protune versaubeutelt. Leider hat GoPro die bisherige Protune-Kurve so verändert, dass Rohmaterial bei WB raw einen satten Sepia-Stich hat. Das ist ohne Cineform/GoPro Studio praktisch nicht mehr zu korrigieren. Beim bewährten Arbeitsfluss wird das Grading erst durchgeführt, nachdem alle Szenen endgültig festgelegt wurden. Und Cineform ist nun einmal nicht für den ernsthaften Videoschnitt gedacht. Ich habe mir schnell noch eine HD Hero 3 Black Edition verbilligt zugelegt ... quasi als Reserve.

Universell: 2.7K Wide


Wenn es um die bei der GoPro HD Hero 3 Black Edition verfügbaren Videoauflösungen und deren Verarbeitung in der Kamera geht, führt kein Weg um die Lektüre des Blogartikels Understanding Your New GoPro von Abe Kislevitz herum.

Wenn es nicht gerade auf Speicherplatz ankommt, dann empfehle ich die hohe Auflösung 2.7K (mit 2700×1520 Pixeln), die die GoPro HD Hero 3 Black Edition so speziell macht. Mit 25 Bildern pro Sekunde reicht mir dieser Videomodus beim Tauchen völlig aus. Nachtrag: Mit der HD Hero 3+ hat GoPro den Bogen überspannt und Protune versaubeutelt. Leider hat GoPro die bisherige Protune-Kurve so verändert, dass Rohmaterial bei WB raw einen satten Sepia-Stich hat. Das ist ohne Cineform/GoPro Studio praktisch nicht mehr zu korrigieren. Beim bewährten Arbeitsfluss wird das Grading erst durchgeführt, nachdem alle Szenen endgültig festgelegt wurden. Und Cineform ist nun einmal nicht für den ernsthaften Videoschnitt gedacht. Ich habe mir schnell noch eine HD Hero 3 Black Edition verbilligt zugelegt ... quasi als Reserve.

Aber auch beim Fliegen finde ich ihn sehr gut, wenn es nicht gerade um rasante Flüge geht. In solchen spezielleren Fällen greift man besser zum guten alten 1080p bei 50 Bildern/s.
Anmerkung: Traditionell wurde bei HD-Aufnahmen bislang immer die vertikale Auflösung angegeben, also beispielsweise 720p oder 1080p. Das angehängte «p» zeigt an, dass immer ein vollständiges («progressive») Bild aufgezeichnet wird. Im Gegensatz dazu steht ein «i» für «interlaced», also ein Bild im sogenannten Zeilensprungverfahren. Hier wird jeweils ein Bild einmal nur aus allen ungeraden Zeilen aufgebaut, danach aus allen geraden Zeilen, dann geht es wieder von vorne los. Man benötigt somit nur halb soviel Speicherplatz ... und dafür passen aufeinanderfolgende Halbbilder nicht ordentlich zusammen, sobald man etwas mehr Bewegung im Bild hat. Zum Glück hat GoPro diese Notlösung aus den Ursprüngen der Videotechnik von vornherein bei den HD Heros weggelassen.
Dass man bei der 1520p Auflösung nun von 2.7K spricht, dürfte dem Bedürfnis nach lautem Marktgeschrei geschuldet sein. Vermutlich wird mittelfristig der Weg aber zu 4K gehen, damit man frische, blutige Narben beim Action Sport besser bewundern kann.

Aber zurück ins Jetzt und Hier. Zunächst einmal existiert die Auflösung 2.7K/1520p nur noch in einem Blickwinkel: weit. Was im ersten Moment wie ein deutlicher Nachteil aussieht, ist in Wirklichkeit aber keiner. Sinnvollerweise hat GoPro bei dieser Auflösung darauf verzichtet, andere Blickwinkel anzubieten; möglicherweise haben auch technische Grenzen zu dieser sinnvollen Entscheidung beigetragen.

Da die HD Hero 3 (ebenso wie die Vorgänger) immer nur eine feste Optik besitzen, werden die verschiedenen Blickwinkel letztlich dadurch erzielt, dass jeweils nur ein geeigneter Ausschnitt von dem Bild direkt aus dem Sensor benutzt wird. Bei gewünschten 2700 Pixeln (genau sind es 2716 Pixel, aber egal) in horizontaler Richtung und einer Sensorauflösung von 3840 Pixeln horizontal bleibt keine Reserve mehr für andere Blickwinkel übrig, ohne dass dann statt herunterskaliert nun heraufskaliert werden müsste. Und Heraufskalieren ist Mist, weil es Daten erzeugt, die ursprünglich nicht da waren, weil sie nicht erfasst werden konnten.

Die Auflösung von 2.7K ist nun deshalb nützlich, weil man die Wahl des Blickwinkels nicht mehr vorab festlegen muss und während der Aufnahme nicht mehr ändern kann. Stattdessen führt man diesen Schritt erst später durch, wenn man das Filmmaterial passend schneidet und die gewünschten Ausschnitte wählt:
  • Im einfachsten Fall skaliert man dabei das gesamte Bild einfach von 1520p auf 1080p herunter. Damit bleibt man beim typischen Weitwinkel-Eindruck.
  • Oder man wählt sich einen geeigneten Ausschnitt, der vielleicht genau 1080p groß ist.
  • Legt man einen 1080p Ausschnitt genau in die Bildmitte, dann erhält man im Ergebnis letztlich einen sehr schmalen Weitwinkel, der je nach Szene oftmals kaum mehr wahrnehmbar ist.
  • Durch entsprechende Wahl größerer Ausschnitte kann man stufenlos die Stärke des Weitwinkels zwischen schmal und weit variieren.
  • Man nutzt die Reserve von knapp 1,5:1 für einen verlustfreien digitalen Zoom.
  • Und schließlich nutzt man die höhere Auflösung dazu, sich einen geeigneten Ausschnitt erst im Schnitt auszuwählen und so Unwägbarkeiten bei der Aufnahme auszugleichen.

Und die richtige Farbe?


Gerne werden Anwendern von Kameras immer wieder Farbfilter für das Filmen unter Wasser verkauft. Für die Tropen sind Rotfilter der Renner. Diese sind für unsere heimischen Gewässer allerdings kaum zu gebrauchen, hier sind, wenn überhaupt, Cyan-Filter angebracht.

Der Vorteil dieser Filter ist, dass der Anwender sich keine Gedanken um den Weißabgleich machen muss und trotzdem zumeist ein nicht völlig verunfalltes Ergebnis erhält. Für viele Anwender sind Filter damit das Mittel der Wahl.

Nun richtet sich mein Artikel aber an diejenigen, die mehr aus ihrer Kamera herausholen wollen. Und da sind Farbfilter mehr Fluch als Segen. Da sie immer Licht schlucken, sind sie gerade in unseren Gewässern wenig hilfreich. Ich persönlich verzichte völlig auf sie, da meine Erfahrungen mit ihnen im Einsatz mit der HD Hero und HD Hero 2 alles andere als zufriedenstellend waren.

Viel wichtiger und grundliegend ist es, jeglichen Weißabgleich komplett auszuschalten. Denn was der nicht falsch machen kann, fehlt auch später nicht im Videomaterial, wo man es nie wieder richtig hinein bekommt. Die HD Hero und HD Hero 2 waren mir hier Lehre genug.

Will man mit der GoPro HD Hero 3 also mehr als nur einfachste Aufnahmen erzielen, dann führt kein Weg an diesen beiden Einstellungen vorbei:
  • Protune ein und
  • Weißabgleich aus.
Bei Protune handelt es sich um eine spezielle Weiterverarbeitung der Sensordaten der Kamera, bevor diese auf die Speicherkarte geschrieben werden. Doch dazu erst einmal nur Schritt für Schritt mehr.

Schaltet man Protune ein, dann geschehen mehrere Dinge auf einmal, die letztlich es erforderlich machen, dass man das ursprüngliche Videomaterial in jedem Fall nachbearbeiten muss. Wieder einmal mehr gilt (außerhalb der Politik): ohne Fleiß kein Preis. Im Detail verhält sich eine GoPro HD Hero 3 also anders, sobald man Protune aktiviert:
  • die Kompression des Sensorbilddaten bei der Speicherung wird reduziert; damit werden die erzeugten Videodateien deutlich größer! Damit einher geht das Problem geeigneter microSD-Speicherkarten (leider ein Dauerthema, siehe dazu beispielsweise hier).
  • es erfolgt kein elektronisches Schärfen des Sensorbildes mehr.
  • es erfolgt kein automatischen Anheben der Farbsättigung mehr.
  • der Helligkeitsverlauf im aufgenommenen Bild (also die Tonwert-Kurve) wird nicht mehr linear abgespeichert, sondern die Kamera benutzt eine S-Kurve, die an ihren Enden (besonders hell und besonders dunkel) sehr flach ist, so dass hier auch noch feine Unterschiede gespeichert werden. Im mittleren Bereich ist die Kurve steiler, so dass Unterschiede etwas ungenauer erfasst werden, was aber völlig ausreichend ist.
In nachfolgenden Artikeln werde ich dann erklären, wie man mit solchen Videodateien umgeht.

Wer hat's bemerkt? In unserer Liste fehlt der Weißabgleich! Zunächst einmal bedeutet das Einschalten von Protune nicht, dass der Weißabgleich automatisch ausgeschaltet wird. Ganz im Gegenteil. Allerdings erlaubt nur Protune es, nun den Weißabgleich zu kontrollieren. So kann der Weißabgleich nun auf bestimmte Farbtemperaturen eingestellt werden ... was uns aber nicht wirklich weiter hilft.

Uns hilft nur: Weißabgleich aus! Das nennt sich vermutlich aus firmenpolitischen Empfindlichkeiten heraus nur nicht direkt so: man spricht lieber vom «rohen Weißabgleich», englisch scheinbar eleganter als «WB Raw» (für white balance raw) verklausuliert. Schaltet man in diese Betriebsart, dann hält sich fortan der automatische Weißabgleich beim Filmen heraus.
Anmerkung: Die Helligkeitsregelung der Kamera bleibt weiterhin auch bei aktiviertem Protune immer automatisch; sie kann nicht ausgeschaltet oder verändert werden.

Protune und Weißabgleich einstellen


Zunächst einmal geht man in die Einstellungen «Settings» der GoPro HD Hero 3. Dazu drückt man die mode-Taste auf der Vordersteite der Kamera langsam so oft, bis ein Schraubenschlüssel erscheint. Das bedeutet hier zum Glück nicht, dass die Kamera in die Werkstatt will, sondern dass man hier Einstellungen vornehmen kann. Nun noch den Auslöser oben auf der Kamera drücken, damit wir zu den Einstellungen gelangen.

Wer will, stellt hier gleich einmal die nützliche Auflösung von 2.7K mit 25 Bildern/s ein. Dazu muss man den Auslöser drücken und kommt dann in ein Untermenü, in dem man die Auflösung, den Aufnahmewinkel und die Bildrate getrennt einstellen kann. Sobald man aber eine Auflösung von 2.7K anwählt, sind die beiden restlichen Parameter fest.

Wir tasten uns nun erst einmal mit der mode-Taste langsam durch die weiteren möglichen Einstellungen, bis wir bei den für uns wichtigen Einstellungen angelangt sind: capture settings. Ein Druck auf den Auslöser bringt uns wieder einen Stufe tiefer.

Nun tasten wir uns erneut mit der modus-Taste soweit vor, bis wir das Wörtchen «Protune» sehen. Einmal den Auslöser drücken. Danach mit der modus-Taste auf «ON» wechseln und mit dem Auslöser bestätigen. Puh, die Hälfte ist geschafft.

Jetzt kommt der Weißabgleich an die Reihe. Diese Einstellung erscheint erst dann, wenn man Protune aktiviert hat. Also gehen wir mit der modus-Taste eine Einstellung weiter und kommen damit zum Weißabgleich «WB».

Wieder mit dem Auslöser diese Einstellung aufrufen und mit der modus-Taste dann «CAM RAW» anwählen. Auslöser drücken. Fertig.

Drückt man nun lange den Auslöser, dann verlässt man komplett die Einstellungen und findet sich wieder auf der obersten Ebene wieder; im Normalfall ist das die Betriebsart «Filmen».

Der erste Schock? Filmen mit Protune...



Unbearbeitetes Rohmaterial: unansehnlich!
Wer nun einen Testclip filmt und sich direkt anschaut, den wird vielleicht der Schlag treffen: lediglich ein flaues, nicht vorzeigbares Bild ist zu sehen. So wie eines rechts beispielhaft zu sehen ist. (Anmerkung: ich habe hier ein komprimiertes Bild für das Blog benutzt, daher die deutlichen Kompressionsartefakte.)

Aber Geduld, das ist nicht das Ende. Wir werden schrittweise lernen, daraus wieder etwas Ansehnliches zu zaubern.

Nachbearbeitetes Videomaterial.
(Tonwertkorrektur, Farbsättigung und Schärfe)
Dann kommt beispielsweise so etwas heraus, wie es rechts unter dem ersten Bild zu sehen ist. Den persönlichen Farbgeschmack einmal beseite, sieht man hier sehr schön, wie das Videomaterial durch die Nachbearbeitung zum Leben erweckt wird. Das Schöne daran: man kann nun beispielsweise die Farbsättigung, Farbstimmung und Schärfe dem eigenen Geschmack oder der zu erzielenden Stimmung anpassen.

Aber auch hier gilt: in Maßen benutzen, es sei denn, man möchte die typischen  quietschbunten Urlaubsvideos einmal so richtig durch den Kakao ziehen. Es war für mich erstaunlich, wie deutlich Kameras im Konsumerbereich die Farbsättigung und Schärfe hochdrehen, damit der Kunde vermeintlich knackige Farben, blaueste Himmel, grünste Wälder und schärfste Bikini-Konturen zu sehen und lieben bekommt. Aber Geschmack entsteht bekanntlich im Auge des Betrachters ... wobei dessen Seh-Erziehung und Alter ein gewichtiges Wörtchen haben.

Was in meinem Beispiel allerdings fehlt, ist ein kräftiger Farbstich. Keine Angst, darauf werde ich noch einmal gesondert eingehen: in meinem Fundus habe ich ein paar hervorragende Beispiele, wie der GoPro'sche Weißabgleich unter Wasser daneben zu hauen vermag.

Bis demnächst!

Nachtrag: Mit Effektive Videobearbeitung von 2.7K Videomaterial in Kdenlive und der Videobearbeitung mit Hero 3 Videomaterial (über Wasser) geht es nun thematisch weiter.
Nachbemerkung: Ich werde jedoch nicht auf das von GoPro selbst angebotene Werkzeug GoPro Studio eingehen. Dieses wendet sich bewusst an Anfänger, die möglichst rasch Ergebnisse erzielen wollen, jedoch sich nicht dafür interessieren, was eigentlich wirklich passiert und die deshalb nur wenige, möglichst einfache, Eingriffsmöglichkeiten benötigen. Ursprünglich hieß das Zeugs ja einmal Cineform Studio und läuft immer noch nur auf Windows und OS X. Außerdem passt Cineform nicht in den normalen Arbeitsfluss, bei dem das Grading erst nach dem endgültigen Festlegen der Szenen erfolgt. Wer denkt sich solchen Unsinn eigentlich bei GoPro aus? Wir sind hier nicht bei der Entwicklung von Zelluloid!

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