Hochgeschwindigkeitskameras im Physikunterricht

1.4 Systematischer Fehler von Hochgeschwindigkeitskameras mit CMOS-Sensoren
1. Im abgedunkelten Raum (Abb. 1.4), da hier insbesondere das Flackern wesentlich
deutlicher sichtbar ist. Nachteilig ist allerdings, dass sich von Frame zu Frame nur
sehr wenig ändert, was eine geringere Belastung des Prozessors und somit eventuell
eine höhere Bildverarbeitungsrate zur Folge haben kann. Diese wiederum könnte
dann eine kleinere Zeitverschiebung innerhalb des Bildes verursachen.
Abbildung 1.4.: Test der Kamera im Dunkeln.
2. In einem mit Leuchtstoffröhren beleuchteten Raum, mit unruhigem, ungleichmäßigem
Hintergrund (Abb. 1.5), da sich innerhalb eines Bildes viele Farbinformationen
ändern. Damit wird der Prozessor evtl. stärker belastet und so die maximale Zeitverschiebung
provoziert.
Abbildung 1.5.: Test der Kamera im mit Leuchtstoffröhren beleuchteten Raum.
Auf dem aufgenommenen Videos „Kameratest_1“ und „Kameratest_2“ ist klar zu
erkennen, dass ab einer Frequenz von 2390 Hz kein Flackern mehr wahrnehmbar ist.
Erst ab 2490 Hz ist wieder ein ganz leichtes Flimmern zu sehen. Dies bestätigt die
Vermutung, dass die Zeitverschiebung innerhalb des Bildes zwischen der ersten und der
letzten Zeile Δt ≈ 1
1200
s ist. Die Vermutung, dass bei geringen Unterschieden von Bild zu
Bild der Prozessor weniger Daten verarbeiten muss und sich damit die Zeitverschiebung
verringert, kann mit den vorliegenden Daten nicht bestätigt werden.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine Zeitverschiebung innerhalb eines Frames existiert, jedoch
scheint diese unabhängig von der Änderungsrate der Bildinformationen zu sein.
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