Verzeichnung bei Weitwinkelobjektiven: Was tun bei stürzenden Linien?

Stellen Sie sich folgende Szene vor: Der Himmel färbt sich dunkelrot, Krähen fliegen über den Kirchenturm. Die letzten Sonnenstrahlen lassen die bronzene Glocke in der Abenddämmerung schimmern. Sie denken: «Das gibt das perfekte Foto.» Zu Hause schliessen Sie Ihre Kamera voller Vorfreude am Computer an. Was folgt, ist die grosse Enttäuschung: Der Kirchenturm steht schief, das ganze Bild ist verzeichnet.

Gründe der Verzeichnung

Verzeichnete Bilder sind ein weit verbreitetes Problem und lassen so manchen Fotografen verzweifeln. Weitwinkelobjektive produzieren oft stürzende Linien. Bei der Verzeichnung handelt es sich um einen geometrischen Abbildungsfehler. Je weiter der Bildpunkt von der optischen Achse entfernt ist, desto deutlicher ändert sich der Massstab. Die Ursache für verzeichnete Bilder liegt in der Lage der Blenden. Diese engen das Strahlenbündel der Abbildung vor oder hinter der Hauptebene eines optischen Systems mit Öffnungsfelder ein.

Es werden zwei verschiedene Arten von Verzeichnungen unterschieden:

  • Kissenförmig: Nimmt die Vergrösserung zu den Rändern des Bildfelds zu, nennt sich die Verzeichnung «kissenförmig».
  • Tonnenförmig: Nimmt die Vergrösserung ab, spricht man von «tonnenförmiger» Verzeichnung. Weitwinkelobjektive verzeichnen die Bilder immer tonnenförmig.

Webcam-Bilder mittels Software automatisiert entzerren

Oftmals ist der Einsatz eines Weitwinkelobjektivs die einzige Lösung, auch wenn die Bilder verzeichnet werden. In diesem Falle ist es möglich, das Bild vor der Publikation automatisiert zu entzerren. Mittels Software berechnen komplexe Algorithmen, wo die Pixel liegen sollten, um gerade Linien zu bilden.

Webcam: Abbildungsfehler wird mit jedem Bild korrigiert

Mit einer speziell entwickelten Software entzerrt avisec die Abbildungsfehler der Webcams automatisiert. Egal mit welcher Kamera die Bilder geschossen wurden, sie weisen nach der Bearbeitung keine stürzenden Linien mehr auf.


Zeigt Ihre Webcam verzeichnete Bilder? Melden Sie sich hier für ein

Wie datenschutzkonform veröffentlichen

Neuer Webcam Service liefert automatisierten Schutz der Privatsphäre:

  • Funktioniert mit beliebiger Kamera (Axis, Mobotix, Hikvision, DSLR, uvm.)
  • Unterstützt beliebige Auflösungen und Bildformate

Ganz einfach ohne Software-Installation

  • Kamera sendet Bilder zur Yellow-Cloud
  • Cloud-basierter „Privacy Protector“ entfernt Personen und schnell bewegte Objekte, Tag und Nacht
  • Personen und bewegte Objekte werden in Sekundenschnelle entfernt
  • Bearbeitete Aufnahmen werden archiviert und/oder weitergeleitet
  • Publikation auf Webseite und/oder Zeitraffer (optional)
  • Die Publikation kann beliebig verzögert werden (1 Minute bis mehrere Tage)

Anwendung:

  • Baustellenkamera / Baustellendokumentation
  • Event-Dokumentation

PoE-Injector mit Power on/off Funktion

PoE-Injector mit Power on/off und Monitoring-Funktion

Der digitale PoE+ Injector der avisec bietet nützliche Funktionen zur Fernwartung und Fernsteuerung von PoE Kameras wie:

  • Zeitgesteuert und/oder via SMS ferngesteuert, PoE-fähige Geräte ein- und ausschalten
  • Überwachen des PoE-Ausgangs
  • Gigabit, 802.3at und 802.3af kompatibel
  • Grosser Eingangsspannungsbereich von 5..36VDC oder 46..56VDC

Wie PoE-Kamera ferngesteuert ein- und ausschalten

  • PoE-Injector und 4G-Router gemäss Schema miteinander verbinden
  • Wichtig: beide Geräte, PoE-Injector und 4G-Router an der gleichen Spannungsversorgung anschliessen
  • Eine SMS an die Rufnummer des 4G-Routers senden, mit folgenden Texten:
    Einschalten:  set out0=0 (default)
    Ausschalten:  set out0=1 (schaltet den PoE-Injector vollständig aus)

Wie PoE-Kamera via 4G-Router zeitgesteuert ein- und ausschalten

Diese Lösung eignet sich hervorragend um Kameras, LED-Scheinwerfer und andere PoE-fähige Geräte zeitgesteuert ein- und auszuschalten. Diese Funktion kann z.B. für den Solarbetrieb oder Stromsparmodus genutzt werden um Geräte nachts abzuschalten. Dazu wird der PoE-Injector gemäss Schema mit dem 4G-Router verbunden. In der Cron des 4G-Routers können beliebige Ein/Aus-Schaltsequenzen definiert werden. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass die Zeitpläne jederzeit aus der Ferne geändert werden können.

Mit dem nachfolgenden Beispiel wird der digitale Ausgang und somit der PoE-Injector jeden Tag um 08:14 Uhr aus- und um 08:15 Uhr wieder eingeschaltet

LR77 Cron konfigurieren

Wie alarmiert werden wenn PoE-Gerät ein- oder ausgesteckt wird

Diese Funktion ermöglicht die Überwachung des PoE-Ausgangs in Echtzeit. Sobald ein Gerät ein- bzw. ausgesteckt wird, versendet der 4G-Router eine SMS-Warnung. Im Zusammenhang mit einem LR77 kann die Nachricht frei definiert  und an bis zu 3 Smartphones gleichzeitig versendet werden. Dazu im Menu: Konfiguration > SMS die entsprechenden Rufnummern eintragen.

Rufnummer für SMS Warnung konfigurieren

Der Zustand des digitalen Ein- und Ausgangs und somit der Zustand des PoE-Injectors kann leicht via das Status Menu des 4G-Routers kontrolliert werden. Im Status Menu unter Peripheral Ports ist der aktuelle Zustand ersichtlich.

Zustand digitaler I/0

Schema wie PoE-Injector mit 4G-Router verbinden

Der PoE+ Injector wie auch der passive Injector kann direkt mit dem Mobilfunk Router verbunden werden. Die unterschiedlichen Einsatzvarianten sind Verbindungsschema übersichtlich dargestellt.

PoE-Injector wiring schema

PoE-Injektor Kompatibilität mit 4G-Router

Der PoE+ Injector ist mit jedem 3G/4G-Router kompatibel welcher über digitale Ein- und Ausgänge verfügt. Der PoE-Injector wurde mit den folgenden Router getestet:

  • Advantech B+B SmartWorx (vormals Conel) LR77 V2
  • Advantech B+B SmartWorx (vormals Conel) UR5i V2

PoE-Injector Varianten

Es ist sowohl ein PoE passiv Injector wie auch ein PoE+ Injector lieferbar.

PoE Injector mit digitalem I/0

PoE+ Injector mit digitalem Input/Output, DIN mount und stackable

PoE passiv Injector mit digitalem Input

PoE passiv Injector mit digitalem Input DIN mount und stackable

 

 

Solar-Webcam ganz ohne Akku betreiben

Autonome Solar-Webcam ohne Solar-Akku!

Der autonome und dauerhafte Betrieb einer Solar-Webcam über mehrere Jahre ist eine Herausforderung. Muss zusätzlich mit tiefen Temperaturen unter -20°C oder längeren Schlechtwetterperioden gerechnet werden, wird die Aufgabe noch kniffliger.

Die grösste Herausforderung für den dauerhaften Betrieb liegt beim Solar-Akku! Zwar gibt es heute sehr leistungsfähige LiFePo4 Akkus welche mehrere tausend Ladezyklen garantieren, doch auch dieser Typ von Akku versagt den Dienst bei Temperaturen unter -10 bis -20°C. Der Grund ist, dass Akkus bei Temperaturen unter -20°C kaum mehr geladen werden können. Die beste Lösung wäre den Solar Akku konstant warm zu halten oder zu beheizen. Leider ist dies selten möglich, da während Nebelphasen der Akku nur bedingt nachgeladen werden kann und der Anschlusskasten für isolierte Akkus einiges grösser realisiert werden müsste. So oder so, ein solcher Betrieb würde nur mit einem überdimensionierten Solar-Akku funktionieren, so dass mit der gespeicherten Energie der letzten Sonnenstunden eine Schlechtwetterperiode überbrückt werden kann.

Solar-Webcam ohne Akku?!

Warum nicht die Akkus weglassen? Die Idee ist bestechend einfach. Es muss nur sichergestellt werden, dass die Stromversorgung für Solar-Webcam, Controller und Heizung mit dem grossen Spannungsbereich der Solar-Panels klarkommt.

Bei einer Solar-Webcam ohne Akku werden die Solar-Panels direkt an der Stromversorgung der Webcam angeschlossen. Es stehen zwei Varianten zur Verfügung:

Solar-Webcam Stromversorung für DSLR- und SLT-Kamera
Universelle Stromversorgung für Foto-Webcam: Eingangsspannung 12..56VDC. Geeignet für DSLR und SLT Kameras mit 7.2VDC Akku

Solar-Webcam PoE-Injector
Universeller PoE+ Injector: Versorgungsspannung 5..36VDC. Ist für Kameras mit LAN/PoE Anschluss geeignet.

Vorteile ohne Akku

  • Die Photovoltaik-Insellösung eignet sich für den dauerhaften Betrieb, auch bei tiefen Temperaturen unter -20°C
  • Die Kamera startet sobald genügend Licht vorhanden ist
  • Kein Altern der Akku, da keine verwendet
  • Kein Anschlusskasten notwendig, die Solar-Panels werden ohne Solar-Akku direkt angeschlossen

Nachteile ohne Akku

  • Die Kamera ist nur tagsüber in Betrieb
  • Die Kamera wird jeden Morgen kalt gestartet. Es ist empfohlen dies nur mit Komponenten auszuführen, welche vorgängig getestet wurden oder über einen erweiterten Betriebstemperaturbereich verfügen

Solar-Webcam Insellösung ohne Akku

Empfohlene Komponenten und Beschaltung:

  • Hochleistung-Solarmodule einsetzen, z.B. monokristalline Solar-Panels von Sunpower mit 110 Watt, mit einer Leerlaufspannung von 21.8 Volt und einem Wirkungsgrad von 18.9%
  • Es wird empfohlen die Solar-Panels zu überdimensionieren. Solar-Panels sind im Vergleich zum Rest der Lösung preiswert. Es lohnt sich nicht hier zu sparen. An starken Nebeltagen liegt die Ausbeute bei geringen 5-10% der Nennleistung. Das bedeutet, dass je nach Sonnenstand lediglich 5-10 Watt pro Solarpanel zur Verfügung stehen
  • Es werden mit Vorteil zwei Solar-Panels eingesetzt. Ein Solarpanel wird in Richtung aufgehender Sonne, das andere in Richtung Sonnenuntergang (den Wintersonnengang beachten) gerichtet. So ist der längst mögliche Betrieb je Tag gesichert. Da im Winter der Sonnenwinkel zum Horizont klein ist können die Solar-Panels ohne weiteres senkrecht montiert werden. Der Betrieb tagsüber und im Sommer ist auch bei einem schlechten Sonnen-Einstrahlwinkel gesichert. Ein weiterer Vorteil ist, dass so weniger Schnee und Schmutz auf den Solar-Panels haftet.
  • Schottky Diode für SolaranlageDie beiden Solar-Panels werden je mit einer Schottky-Diode parallelgeschaltet. Die Schottky-Dioden verhindern den Stromfluss von einem Solarpanel ins andere und sichern die maximale Leistung für die Photovoltaik Lösung. Je nach Sonnenstand liefert das eine oder auch beide Solar-Panels gemeinsam die Energie.
    Empfohlene Schottky Dioden 20A / 45V: Vishay Semiconductors VSB20L45-M3/54
  • Einsatz der «Universellen Stromversorgung für Foto-Webcam», mit einem Eingangsspannungsbereich von 12-56 VDC. Die Stromversorgung liefert eine geregelte Spannung für Kamera, Controller und Heizung, auch wenn die Solarspannung variiert
  • Der PoE+ Injector liefert ab 5 bis 36VDC Solarspannung die Stromversorgung für eine PoE Webcam
  • Mit Vorteil werden Fotokameras eingesetzt, da Fotokameras eine geringe Leistungsaufnahme von <4 Watt aufweisen
  • Der Akku der Fotokamera wird ebenfalls entfernt und durch einen Batterieadapter ersetzt, welcher direkt an der Stromversorgung angeschlossen wird
    Solar-Webcam Stromversorgung

Erfahrungswerte

  • An Nebeltagen startet die Solar-Webcam je nach Leistung und Ausrichtung der Solar-Panels 1.5-2 Stunden nach Sonnenaufgang und stoppt ebenso 1.5-2 Stunden vor Sonnenuntergang
  • An sonnigen Tagen startet die Lösung unmittelbar mit dem Sonnenaufgang bzw. der Sonneneinstrahlung auf das Panel und stoppt sobald die Sonne das Panel nicht mehr bescheint