Hochgeschwindigkeitskameras im Physikunterricht

Inhaltsverzeichnis
Vorwort 4
1. Allgemeines zu Hochgeschwindigkeitskameras 5
1.1. Funktionsweisen von Hochgeschwindigkeitskameras ............. 5
1.2. Die Casio EX F1 ................................ 7
1.3. Die Casio EX FS 10 - klein und kompakt ................... 8
1.4. Systematischer Fehler von Hochgeschwindigkeitskameras mit CMOS-
Sensoren ..................................... 9
1.4.1. Theoretische Überlegungen zum „Rolling-Shutter“ .......... 9
1.4.2. Experiment zur Bestimmung der Zeitunschärfe ............ 10
1.4.3. Durchführung und Ergebnis des Experimentes zur Zeitunschärfe . . 12
1.5. Experimentelle Bestimmung der tatsächlichen Framerate .......... 14
2. Praktische Hinweise für den Anwender 16
2.1. Erstellen von Hochgeschwindigkeitsfilmen ................... 16
2.1.1. Licht ins Dunkle bringen – Das richtige Ausleuchten ......... 16
2.1.1.1. Die Wahl der richtigen Lichtquelle ............. 16
2.1.1.2. Das Ausleuchten ....................... 17
2.1.1.3. Beispiele für verschiedene Ausleuchtungsmethoden .... 17
2.1.1.4. Günstige Studiolichtalternative ............... 19
2.1.2. Filmen von Hochgeschwindigkeitsvideos ................ 20
2.1.2.1. Aufnahmegeschwindigkeit .................. 20
2.1.2.2. Zoom und Fokus ....................... 20
2.1.2.3. Die Remote-Funktion .................... 21
2.1.3. Belichtungs- und Kontrasteinstellungen ................ 22
2.1.4. Bearbeiten und Auswerten von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen . . 22
2.2. Verwendete Prorgamme . . .......................... 22
2.2.1. MPEG-Streamclip – eine Kurzanleitung ............... 23
2.2.2. Aufrichten von Hochkantaufnahmen mit MPEG-Streamclip ..... 24
2.3. Videoanalyse mit measure dynamics ...................... 25
2.3.1. Allgemeines zu measure dynamics ................... 25
2.3.2. Hinweise zu den Aufnahmen ...................... 25
2.3.3. Hinweise zur Analyse .......................... 25
2.3.4. Messwerterfassung ........................... 26
2.3.5. Weitere Messwerte bearbeiten ..................... 27
2.3.6. Messfehlerabschätzung bei measure dynamics ............ 27
3. Die Hochgeschwindigkeitskamera im Mechanik-Unterricht 30
3.1. Das Wiesnersche-Mechanikkonzept ...................... 30
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