Hilfe: Behebt das Flackern in Drohnen und anderen Kameras mit kleinem Sensor

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    • Hilfe: Behebt das Flackern in Drohnen und anderen Kameras mit kleinem Sensor

      in den letzten Monaten war das Flackern in Drohnen und GoPro-Aufnahmen eines meiner größten Probleme bei der Erstellung von Filmen. Soweit ich feststellen kann, tritt es hauptsächlich bei schwierigen / gleißenden Lichtverhältnissen auf. Trotz ausführlichen Internetrecherchen und dem Testen von vermutlich allen DeFlicker oder ähnlichem Plugins und Effekten die es gibt, konnte ich keine Lösung finden die nicht sehr viel Unschärfe einführt. Um das Problem besser zu verstehen fing ich an genauer nach der Ursache des Flackerns zu suchen. Insgesamt wurden über mehrere Monate eine Vielzahl an Tests unter verschiedenen Bedingungen mit verschiedenen Kameras und Filtern durchgeführt.

      Die Baseline:

      Grundlage für die Tests war immer die Einstellung der Kameras auf 25 Bilder pro Sekunde, Shutter so niedrig wie möglich, vorzugsweise 1/50 mit der Auflösung 4k (3840x2160) IPB. Die Kameras, mit denen ich getestet habe, sind eine GoPro Hero 5 Black, eine DJI Mavic Pro Platinum und eine Canon EOS 90D mit 24 -105 EF II[1]. Hier sei bemerkt, dass es keinen Unterschied machte ob ich in D-LOG, Cinestyle oder Normal gefilmt habe. Die Videos wurden von mir, wenn nötig, gegraded und auf 1080p heruntergerechnet, da nicht alle Fernseher UHD anzeigen können.

      Beobachtungen zum Auftreten des Flackerns:

      1. Das Flimmern tritt vornehmlich in grünen, braunen oder grauen Bereichen des Videos bei sehr gleißenden Lichtverhältnissen auf, in bestimmten Fällen auch bei Abendstimmung (Aufnahme 1). Ich habe viele mögliche Einstellungen zu ISO, Belichtungszeit und wenn möglich Blende ausprobiert. Es macht kein Unterschied ob ein ND-Filter eingesetzt wird oder ob der Shutter 1/50, 1/100, 1/1000 oder asynchron, wie z.B. 1/125 ist. Die Drohne und die GoPro zeigen ein ähnlich auffälliges Flimmern, bei der EOS 90D ist es vergleichsweise reduziert.
      2. Zusätzlich kann ich das Flimmern in irritierender Intensität nur auf Flachbildfernsehern feststellen. Auf Computermonitoren ist es nur bei einigen zu sehen, eine gewisse Abhängigkeit vom verwendeten Player ist zwar festzustellen jedoch ist es nie so schlimm wie auf Fernsehern. Um auszuschließen, dass es nicht an meinem Fernseher liegt, war ich, bewaffnet mit einen Set von Testvideos, bei einem großen Elektromarkt und habe sie dort auf verschiedensten Fernsehern mit unterschiedlichsten Techniken (LCD, QLED, Bildwiederholfrequenzen) abgespielt. Bei allen getesteten Fernsehern flimmerte es.
      3. Eine interessante Erkenntnis ist, wenn man die flackernden Videos auf YouTube hochlädt, und dann auf demselben Fernseher abspielt, behebt dies bei manchen Videos das Flackern. Warum es bei manchen der Fall ist, bei anderen nicht, konnte ich jedoch nicht nachvollziehen.
      4. Zu guter Letzt stellte ich vor kurzem fest, dass das Flackern auch bei Fernsehdokumentationen sporadisch auftritt. In einer offensichtlich von einer kleineren Hobbydrohne aufgenommen Szene in dem ein Gelände von oben gefilmt wurde, konnte ich das Flackern deutlich sehen, jedoch nicht so stark wie bei meinen eigenen Aufnahmen.

      Halbbildflimmern:

      Was ich bei meiner Internetrecherche oft las, ist dass das Flackern am Zeilensprungverfahren (ZSV) liegt. Das kann ich basierend auf meinen Tests mit verschiedensten Fernsehern, von denen die neuerenModell das Vollbildverfahren nutzen nicht bestätigen. Um das ZSV eindeutig als Grund für das Flackern aus zu schließen, habe ich versucht, meine Videos in einem „i“ Codec, welcher für ZSV-Fernseher eingeführt wurde, zu rendern. Jedoch war es mir nicht möglich diese Videos auf einer FireTV-Box ab zu spielen. Falls jemand weiß wie das geht, teilt es mir bitte mit, dann kann ich auch dies noch einmal testen. Nach dem was ich weiß, macht sowohl das Verfahren, als auch „i“ oder „p“ keinen Unterschied.



      Überschärfung:

      Nach Aussagen im Internet zeigt die Mavic Kamera, respektive allgemein Kameras mit kleinerem Sensor, eine unnatürliche Schärfe welche zu Problemen in Detailbereichen führt, gerade wenn Fernseher mit niedrigerer Auflösung und Zeilensprungverfahren benutzt werden. Auch dies kann ich basierend auf meinen Tests mit verschiedenen Fernsehern mit HD und UHD Material nicht als Grund für mein Flackern festmachen. Eine Reduktion der Schärfe bei der Aufnahme, oder beim post-processing hatte ebenfalls keinen sichtbaren Effekt in Bezug auf das Flimmern.

      DaVinci Resolves DeFlicker - Magnified Flicker Ergebnisse:

      Nachdem mir keine Hardware- / Einstellungsmöglichkeit mehr einfielen suchte ich nach möglichen Lösungen mittels Scopes, da ich in einem Drohnenforum zum Thema Pumpen der Luminanz folgendes gelesen hatte: „Da pumpt der komplette untere Bereich, wie eine Equalizer Anzeige bei HeavyMetal“. Er nannte das GOP-Flackern. Um das Problem einzugrenzen habe ich den Deflicker Effekt von DaVinci Resolve Pro benutzt um das Flackern hervorzuheben. Dabei zeigte sich, dass je nach Kamera es eine Frequenz gibt, in der die Helligkeit periodisch ansteigt und abfällt.

      Die Darstellung dieser Helligkeitsschwankungen im Abbildung 1 zeigt es leider nicht so deutlich. Deshalb empfehle ich jedem es selbst auszuprobieren; wenn man es Frame für Frame ansieht ist es offensichtlich. Ich habe dazu ein GIF erstellt, welches das Waveform[ii] für ca. 10 sec zeigt. Bei dieser Aufnahme trat dieser Anstieg immer für genau acht Frames auf, dann fiel er auf das Niveau des ersten Frames zurück. Bei der GoPro konnte ich eine Frequenz von 13 Frames erkennen. Jedoch ist diese von Aufnahme zu Aufnahme unterschiedlich.



      Ich kann nicht sagen, warum dieser Helligkeitsanstieg auftritt. Mir ist nicht klar ob es am Sensor, an der Kompression (GOP – Flackern) oder ob es noch weitere Gründe gibt.

      Ich schreibe diese Zusammenfassung meiner Ergebnisse in der Hoffnung, dass mehr Leute meine Ergebnisse überprüfen können und das Problem weiter eingegrenzt werden kann. In meiner Cloud findet Ihr einige Beispielvideos die das Problem verdeutlichen.

      Lösungsidee:

      Meine Lösungsidee setzt voraus, dass ich richtig liege und das Flackern tatsächlich von der beschriebenen Helligkeitsschwankung herrührt. Ich kann auch komplett falsch liegen und wenn jemand jetzt schreibt, dass ich einfach nur etwas falsch eingestellt habe, ist für mich das Problem auch gelöst und ich bin ganz sicher nicht böse.

      Zurück zum Punkt:

      Ich glaube, dass wenn das Video Frame für Frame analysiert werden würde und dabei ein Durchschnittlicher Luminanz Wert errechnet wird und dann der mittlere Luminanz Wert jedes Frames dorthin gezogen wird, das Flackern behoben wäre.

      Mein Problem:
      ich habe leider keine Ahnung wie man Plugins schreibt. Ich habe mir die Software Development Kits von Premiere und After Effects angeschaut und nicht verstanden. Hier bräuchte ich jemanden von euch, der weiß wie das geht und mir hilft ein solches Plugin zu schreiben.

      Zusammengefasst (nach meinem aktuellen Wissensstand):

      • Das Flackern wird durch Helligkeitssprünge ausgelöst
      • Die durchschnittliche Luminanz jedes Kanals müsste errechnet werden
      • Jeder Frame muss auf die durchschnittliche Luminanz mithilfe der Möglichkeiten von Premiere Pro, After Effects oder Resolve gebracht werden (Plugins)
      • Ein Clip der im Schnitt in der Luminanz sink, zum Beispiel ein Sonnenuntergang, wird erkannt und nicht alle Frames auf dasselbe, sondern auf ein gleichmäßig sinkendes Niveau gebracht
      Zum Beheben:

      Bonus:

      Natürlich ist dies nicht optimal, denn Helligkeitsunterschiede die klein aber unter Umständen die Stimmung ausmachen, werden dadurch eliminiert, aber immerhin kann man das Video angucken ohne dass einem das Flackern die Augen zerstört.


      Referenzen:

      Die gesamte Cloud findet ihr unter:
      1drv.ms/u/s!AuR9baH4xDGjjMwdUrm1dCXQvrsRvg?e=hRGcbR



      Fußnoten:







      [1] Ich habe diese Kamera erst seit kurzem, sodass ich keine so ausführlichen Test mit dieser machen konnte. Ich habe in einer Aufnahme gemeint Flicker zu haben, allerdings das nicht reproduzieren können. Deshalb werde ich über diese Kamera nicht viel Sprechen solange ich mir nicht 100% sicher bin was Sache ist.






      [i] Heavy-Metal Pumpen (Danke Hammer!):
      kopterforum.de/topic/65187-mav…nfl%C3%A4chen-%C3%A4cker/

      [ii] Waveform:

      1drv.ms/u/s!AuR9baH4xDGjjMw4MK-xvdYvf9xaog?e=KhMDyq

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    • Danke für die schnelle Hilfe. Habe ein paar Tests gemacht und konnte meinen Flacker leider nicht zu 100% beseitigen. Auf meinem Monitor sieht es bis auf in zwei kleineren Bereichen soweit gut aus, auf dem Fernseher ist es aber immer noch stark vorhanden. Es ist nicht mehr so gleichmäßig, aber dennoch sind alle 1 - 2 Sekunden immer wieder starke Schwankungen in dunkle Bereiche zu sehen. Natürlich bin ich in den letzten 24 Studen nicht zum Profi in Neat Video geworden, deshalb kann es natürlich auch an meinen Einstellungen liegen. Gibt es noch andere Plugins oder in Premiere oder Resolve eingebaute Effekte die etwas ähnliches machen? Dann könnte ich überprüfen ob es an mir liegt oder ob dies doch noch nicht die Lösung meines Problems war. Wenn du noch etwas Zeit hast, würde ich mich freuen wenn du dir meine Aufnahme[1] einmal anguckst, im Y Enhanced sieht man es sehr gut. Vielleicht kannst du mir sagen ob es wirklich noch ein rest Flackern ist oder ob ich noch ein anderes Problem habe? Das wäre super!
      [1] 1drv.ms/u/s!AuR9baH4xDGjjM0bhlQjQLKlKwQhWA?e=VdQkjt
      Hier meine bearbeitete Version:
      1drv.ms/v/s!AuR9baH4xDGjjM0azb6SqluIv2j7YA?e=BhxXNz
      Schon einmal vielen Dank!
      PG

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von PG_ ()

    • Ja, im Scope sieht es größdenteils gut aus, am Fernseher allerdings immer noch nicht. Na ja, werde noch mal weiter experimentieren, vielleicht finde ich das Problem ja noch. Dir ist keine billigere Alternative in Premiere Pro oder Resolve bekannt, oder? Vielen Dank für deine Hilfe!
    • Nein, die Nachschärfe-Komponente ist Bestandteil von Neat Video.
      Ich kenne Magix jetzt nicht, gehe aber stark davon aus, dass Neat auch gegenüber dessen interner Nachschärfung wesentlich besser ist, aus 2 Gründen:
      1. Neat schärft unter Berücksichtigung des Rauschprofils des Clips, was bedeutet, dass eben auch nur die Details geschärft werden, und nicht auch das Rauschen (was andere Schärfe-Tools auch als Details interpretieren und dann auch kontraproduktiv schärfen).
      2. Man kann steuern, was genau geschärft werden soll, und jeweils wieviel: Feine Details, mittlere oder gröbere. Meist reicht, nur die feinen Details zu schärfen. Darüber hinaus treten durch das Nachschärfen in Neat keine Halo Effekte auf, wenn man einen entsprechenden Haken setzt.
      Grundsätzlich entsteht so eine natürliche, organische Schärfe, bei der Details herausgearbeitet werden, statt sie einfach durch simple übertriebene Aufhellung/Abschattung von Kanten weg zu kontrastieren.
      Aber Achtung, das Ganze ist nicht wenig rechenintensiv, und sollte sowieso erst beim finalen Rausrendern eingeschaltet werden, nicht während des Schneidens. Es ist nicht unbedingt ein Immer-Drauf-Plugin.

      Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von skyscope ()