Low-Budget Zeitraffer in Full HD erstellen

Neben dem normalen Fotografieren und Filmen finde ich zwei Arten von Videos sehr interessant, nämlich Slow Motion Filme, bei denen eine schnelle Aktion sehr langsam dargestellt wird, sowie Zeitraffer, bei denen eine langsame Aktion sehr schnell dargestellt wird. Während man für Slow Motion Sequenzen leider teure Hardware braucht, die eine vielfache Frames per Second (fps) Rate als normale Kameras liefern können, kann man Zeitraffer relativ simpel selbst erstellen, in dem man eine Szene lang genug fotografiert und diese Fotos dann zu einem Video zusammenfügt.

Genau das mache ich seit einigen Jahren mit einer alten Canon Digitalkamera und einigen kostenlosen Softwares. Wie genau ich solche Low-Budget Zeitraffer in Full HD erstelle und was dabei zu beachten ist, erkläre ich in diesem Post sehr detailliert. Viel Spaß dabei.

Das Endprodukt

Bevor ich ins Reden komme hier mal ein Proof of Concept Video von mir. Ein Zeitraffer über 3 Monate, fotografiert von unserem Balkon:

Grob gesehen geht es bei der Erstellung um folgende drei Schritte:

1. Fotos schießen: Fotos über einen langen Zeitraum automatisch aufnehmen und speichern
2. Fotos bearbeiten: Rohdaten zuschneiden (auf Full HD Auflösung) und bearbeiten (zum Beispiel Uhrzeit einblenden)
3. Zeitraffer erstellen: Den Zeitraffer Clip als Videodatei erstellen und speichern

Vorwort

Aus heutiger Sicht (ich schreibe diesen Post Anfang 2015) muss man zum Erstellen von Zeitraffern natürlich noch sagen, dass es gar nicht mehr so etwas besonderes ist. Mir ist schon klar, dass die Kids heute mit ihren iPhones und GoPros noch viel einfacher interessante Videoclips erzeugen können, inklusive Slow Motion und Time-Lapse (Zeitraffer).

Ich habe meinen ersten Zeitraffer im Jahr 2006 erstellt! Zu diesem Zeitpunkt gab es noch nicht mal das erste iPhone. Digitalkameras hatten so ca. 2-3 Megapixel und die ersten Fernseher mit Full HD kamen gerade erst raus. An das Filmen mit Full HD war noch gar nicht zu denken! Zu diesem Zeitpunkt war es daher sehr cool, für unter 100 € solche Full HD Zeitraffer, wie ich sie hier vorstelle, zu erstellen.

Also, los geht’s:

Notwendige Hardware

• Canon Digitalkamera: Ich hatte mich damals ausschließlich um die kleinen Canons gekümmert, weil es mir so erschien, als ob es dafür am meisten Software gibt. Aber man kann natürlich auch andere Kameras nehmen. Ich selber besitze eine PowerShot A520, die ich bei eBay für ca. 30,- € ersteigert hatte. (Ich sehe gerade, dass sie heute bei eBay für unter 10,- € weg gehen.) Da die Auflösung von Full HD ja “nur” 1920*1080 Pixel beträgt (gerade einmal 2 Megapixel), reicht eine Kamera mit ca. 3 Megapixel für diesen Zweck also vollkommen aus. Wichtig ist aber, dass die Kamera über einen Stromanschluss verfügt, damit man sie auch sehr lange betreiben kann. Außerdem sollte es eine Software geben, mit der man die Kamera fernsteuern kann. Bezüglich vieler Canons/Nikons gibt es so etwas. (Vorher informieren!)
• Notebook: Um die Kamera fernauszulösen braucht man am besten ein altes Notebook, welches einen USB-Port hat. Ich selbst habe im Keller ein altes Dell Notebook gefunden, was mit Windows XP, 1 GHz CPU und 256 MB RAM ausgestattet war. Aus heutiger Sicht also absolut veraltet. Aber für diesen Zweck vollkommen ausreichend.
• Netzteil für die Digitalkamera: Zum Beispiel ein Universalnetzteil (da deutlich billiger als die originalen Netzteile vom Hersteller), bei welchem man die Spannung einstellen kann. Achtung: Es muss über genügend Leistung verfügen. (Bei mir sind zB bei 3 V satte 2 A nötig!) Auf jeden Fall im Handbuch der Kamera nachgucken, was das Netzteil liefern muss.
• Stativ für die Kamera: Ich selber verwende neben einem 3-Bein Stativ noch ein kleines Klemmstativ (z.B. von Hama oder InLine), welches ich relativ einfach an irgendwelche Fensterrahmen, Balkongeländern, oder so, montieren kann.
• Kleinkram: Unter anderem Strom-Verlängerungskabel und Mehrfachsteckdose. Außerdem Gaffatape um die Kabel irgendwie am Geländer oder so befestigen zu können, wenn die Kamera etwas länger dort stehen soll.

Hier mal ein paar Fotos von einem typischen Aufbau meiner Gerätschaften (2x auf dem Dach für einen Zeitraffer vom Sonnenuntergang, 4x während den Aufnahmen für das oben gezeigte Video; alles noch mit einer anderen Kamera, nämlich der PowerShot A400, welche ich vorher besaß):

Schritt 0: Sich Gedanken machen

Bevor es mit der eigentlichen Erstellung eines Zeitraffers losgeht muss man sich ein paar Gedanken zu der gewünschten Dauer des Videos machen. Meiner Erfahrung nach sind Zeitraffervideos von länger als 3 Minuten ziemlich schnell langweilig, solange nur der gleiche Ausschnitt gezeigt wird. Daher ist es wichtig von vornherein zu berechnen, wie viele Fotos man denn machen möchte, um bei der resultierenden Länge des Zeitraffers nicht über die Stränge zu schlagen.

Ein Video hat immer eine Frame Rate von 25 Bildern/Sekunde. Möchte man beispielsweise einen Zeitraffer von einer Aktion aufnehmen, die in Wahrheit 12 h dauert, bietet sich ein Aufnahmeintervall von 10 Sekunden an. Somit erzeugt man über den Zeitraum nämlich ca. 4500 Bilder, was bei 25 fps eine Videolänge von 3 Minuten bedeutet.

Hat man nun eine Aktion von beispielsweise 7 Tagen, reicht ein Intervall von ca. 120 Sekunden, also alle 2 Minuten. Somit hat man im Summe wieder knapp 5000 Bilder, was ein Zeitraffervideo von 3:20 Minuten ergeben würde.

Für die Formelfreunde unter uns sieht das so aus: (Zeitangaben jeweils in Sekunden):

Schritt 1: Fotos schießen

Ich verwende aktuell eine Canon PowerShot A520 Digitalkamera und ein altes Windows XP Notebook. Darauf läuft die kostenlose Software Cam4you remote. Diese wird zwar schon seit Jahren nicht mehr weiterentwickelt, hat bei mir aber immer gute Dienste getan. (Wobei man fairerweise sagen muss, dass sie hin und wieder auch mal abgestürtzt ist, was aber dann mehr an einem Fehler der Digicam denn an der Software lag.) Man kann natürlich jede andere x-beliebige Software zur Fernauslösung verwenden.

Als Auflösung nehme ich immer die vollen 4 Megapixel der Canon, was im 4:3 Format 2272*1704 bedeutet. Sprich: Für das Full HD Video (1920*1080) muss man lediglich etwas in der Breite und einiges in der Höhe abschneiden, hat dann aber die native Auflösung der Bilder verwendet! Das ist sehr wichtig, da eine Verkleinerung der Auflösung im Nachhinein einen deutlichen Qualitätsverlust bedeuten würde!

Wichtig ist außerdem, dass die Uhrzeit der Kamera korrekt eingestellt ist. Im zweiten Schritt lasse ich nämlich das Aufnahmedatum der Bilder einblenden, um einen besseren Bezug zur dargestellten Zeitspanne zu haben. Dabei wird auf die Exif-Daten der Bilder zurückgegriffen, die beim “Abdrücken” geschrieben werden.

Das Verwenden von Cam4you remote dokumentieren die folgenden Screenshots. Für Details bitte die Bildbeschreibungen beachten.:

Nachdem man also seine Session fotografiert hat befinden sich entsprechend viele durchnummerierte Fotos in den jeweiligen Ordnern. Damit ist der erste und wichtigstes Schritt getan.

Schritt 2: Fotos bearbeiten

Im zweiten Schritt werden die Fotos vor allem zurecht geschnitten, nämlich auf exakt 1920*1080 Pixel für das Full HD Video. Außerdem wird die Uhrzeit + weiterer Freitext eingeblendet, was ich ziemlich praktisch finde, da man dadurch die tatsächliche Zeit der Aufnahme erkennen kann.

Für die Stapelverarbeitung von so vielen Fotos verwende ich IrfanView, welches ebenfalls kostenlos verfügbar ist. Bei den Einstellungen muss man immer etwas experimentieren: Der Ausschnitt der Fotos muss optisch natürlich gut aussehen (immerhin wird von der Höhe ja einiges weggeschnitten), und auch die Position des Textes kann variiert werden. Hat man die Einstellungen getestet kann man IrfanView zum Beispiel wie folgt verwenden (siehe Bildbeschreibungen):

Hier noch die eben erwähnte Zeile für das Einblenden des Datums & Uhrzeit:

$E36867(%Y-%m-%d %H:%M)

Das Ergebnis dieses Schrittes ist also ein Ordner mit zig Bildern, die alle im Format 16:9 bei exakt 1920*1080 Pixeln vorliegen. Je nach Einstellung mit ein paar Zeilen Text und der Uhrzeit des Aufnahmedatums.

Schritt 3: Zeitraffer erstellen

Es folgt der interessanteste Schritt, in dem aus den Fotos eine Videodatei erzeugt wird. Ich verwende dafür drei Tools, die ebenfalls alle OpenSource, bzw. kostenlos sind:

• VirtualDub: Ein Programm zum Erstellen von Videodateien. Es dient als Basis für das Zusammenfügen der Bilder zu einem Video. Man kann das Programm einfach herunterladen, entpacken und ausführen (VirtualDub.exe). Ich verwende die 32-bit Version, zumal es von AviSynth (folgt gleich) nur eine offizielle 32-bit Version gibt.
• AviSynth: Mit AviSynth ist es möglich, VirtualDub ein Videoformat vorzugaukeln, welches eigentlich aus einer Reihe von Bildern besteht. Sprich: Man legt dort fest, welche Bilder als Frames für ein Video verwendet werden sollen. Hier gibt man dementsprechend die genaue Anzahl der Fotos an. AviSynth wird einmalig installiert. Ich verwende Version 2.5.8 in der 32-bit Variante. Sie ist zwar von 2010, erfüllt ihren Zweck aber voll und ganz.
• Xvid: Der von mir verwendete (freie) Codec um die Videodatei zu erzeugen. Xvid wird ebenfalls heruntergeladen und einmalig installiert.

Nun geht man wie folgt vor. Es wird eine Textdatei erstellt, die den Ordner der Bilder, deren Anzahl sowie die Framerate des Videos enthält. Man kann sie einfach unter “Zeitraffer.avs” abspeichern. Sie sieht wie folgt aus, wobei die ersten zwei Zeilen nur Kommentare als Erinnerung sind:

#Read files "00001.jpg" through "03606.jpg" with 25 fps
#ImageSource("%05d.jpg", 00001, 03606, 25)

a = ImageSource("\2015-01-09\%05d.jpg", 00001, 00243, 25)

return(a)

In diesem Beispiel lese ich also die Bilder von “00001” bis “00243” mit einer fps Rate von “25” ein. Wenn man mehrere Ordner hat, kann man weitere Variablen (b, c, whatever) anlegen und darauf im return Bereich verweisen: “return(a+b+whatever)”.

Nun startet man VirtualDub, öffnet diese avs-Datei, wählt die Kompression/Codec aus und speichert das Video ab. Diese Schritte erläutere ich wieder anhand von Screenshots, wobei ich ausdrücklich darauf hinweise, dass bei den Einstellungen vom Codec (Xvid) sehr viele Details hier nicht erklärt werden! Dazu muss man sich anderweitig informieren. (Wie zum Beispiel die Variante mit 1st und 2nd pass.)

[Sound: Hat man eine passende Hintergrundmusik, kann man diese relativ einfach in VirtualDub über “Audio -> Audio from other file” einbinden. Wer sich mit Videoschnitt auskennt wird aber ohnehin das fertige Video in einem weiteren Videoschnittprogramm bearbeiten und dort mit Musik hinterlegen. Dies wäre dann allerdings nicht mehr kostenlos, worum es mir hier ja gezielt ging.]

!!!FERTIG!!! Herzlichen Glückwunsch! Es wurde nun eine fertige Videodatei erzeugt, die man mit den gängigen Progammen wie VLC einfach öffnen und angucken, oder natürlich irgendwo im Internet veröffentlichen kann.

Beispiel eines Zeitraffers

Als Beispiel habe ich oben ja bereits eines meiner Zeitraffervideos verlinkt. Es zeigt den Bereich vor unserem Balkon von Oktober bis Dezember, also von “noch alle grünen Blätter an den Bäumen” bis hin zu “es schneit”. Der komplette Aufbau (Kamera + Notebook) befand sich dabei auf dem Balkon. Da ich kostenmäßig ja nur wenig zu verlieren hatte, war mir das egal. Tatsächlich hatte das Notebook nach den ersten Temperaturen unter 0° Celsius dann auch die Grätsche gemacht.

Noch ein Hinweis zur Qualität: Leider ist das Video bei YouTube trotz “1080p HD” sehr schlecht. Das liegt vermutlich an der Kompression von YouTube, die nicht so detailreich ist wie es die feinen Baumstrukturen im Video erfordern würden. Ich habe das Video testweise auch bei Vimeo hochgeladen (Link), dort verhält es sich aber ähnlich. Die Kompressionsqualität hatte ich bei mir um ein vielfaches höher gewählt denn bei “normalen” Videos erforderlich. (Mein Video hat bei einer Länge von 1:08 Minuten immerhin eine Größe von knapp 200 MB.) Wenn ich das Video bei mir auf einem Full HD Fernseher angucke, dann ist es wirklich gestochen scharf, ähnlich wie die originalen Fotos.

Ansonsten habe ich bis jetzt folgende Aktionen gezeitraffert: Hochzeiten von Freunden und Bekannten (kommt sehr gut an, wenn man das gesamte Abendprogramm in 3 Minuten angucken kann), Sonnenauf- & Untergänge, Fußgängerzone (überall wo sich viele Menschen bewegen ist es interessant), LAN-Parties (jaja, als wir noch jung waren, …), Renovierungsarbeiten, Baukräne, etc. Mein längster Zeitraffer erstreckte sich über knapp ein Jahr und war die Dokumentation des Baus von einem Bürogebäude.

Verbesserungen

Jetzt möchte ich natürlich nicht verschweigen, dass ein Zeitraffer von einer festen Position aus auch langweilig sein kann. Folgende Ideen gibt es daher noch, wie man solche Zeitraffer noch deutlich lebendiger erscheinen lassen kann, die aber andererseits auch deutlich über “Low-Budget” liegen:

• Spiegelreflex: Keine Frage, mit einer besseren Kamera steigt auch die Qualität der Zeitraffer. Und für ein paar kleine Clips würde ich auch mit meiner DSLR mal Fotos knipsen. Spätestens beim Erstellen von tagelangen Zeitraffern muss man sich aber überlegen, ob man die Spiegelreflex damit belasten möchte.
• Slider: Mit einem Slider (oder in groß: Dolly), also einer Apperatur, auf der die Kamera während des Fotoschießens langsam in eine Richtung bewegt/gedreht wird, sehen Zeitraffer deutlich lebendiger aus. Leider kann man so ein Gerät schlecht mal eben selber bauen, schließlich muss die Kamera ruckelfrei auf einer Schiene laufen. (Hier ein Test eines solchen Sliders. Kaufen kann man so etwas hier oder hier.)
• Virtuelle Kamerafahrten: Deutlich einfacher könnte man eine Kamerafahrt machen, in dem man den Ausschnitt des Zeitraffers im originalen (viel größeren) Foto konstant verändert. Man könnte beispielsweise von oben links nach unten rechts durchfahren. Dies wäre theoretisch per Software einfach möglich, solange sie so etwas beherrscht (kann IrfanView geskriptet werden?). Alternativ könnte man eine höhere Auflösung des Zeitraffers wählen und mit einem Videoschnittprogramm durchs Bild fahren. Ich habe mich bis jetzt aber noch nicht damit beschäftigt. Hier ein einfaches Beispiel für so etwas.
• Fotografieren ohne Notebook: Für kürzere Sessions ist das Schießen der Fotos mit Notebook und Stromanschluss natürlich Käse. Deutlich einfacher geht es mit einer großen Speicherkarte und einem Fernauslöser, den man für gezeitete Fotos programmieren kann. Für alle möglichen Canon-Kameras (wie meine kleine PowerShot) kann man das Canon Hack Development Kit verwenden, welches per Skript den Foto auslösen kann. Sprich: Man kann mit einer einfachen Digitalkamera ohne weiteres Zubehör ebenfalls konstant Fotos machen.
• Szenen: Meine Zeitraffer sind immer nur eine Aktion von einem Blickwinkel aus. Deutlich hübscher sind natürlich die Zeitraffer, bei denen eine Szene nur wenige Sekunden dauert und dafür diverse Sequenzen gedreht wurden.
• Passende Hintergrundmusik: Also einfach irgendwelche Musik dahinter zu legen ist ja fast keine Kunst. Die Szenenwechsel mit der Musik zu synchronisieren, das wäre top. Würde aber bedeuten, dass man noch ein richtiges Videoschnittprogramm verwenden müsste, um die einzelnen Szenen detailliert zu schneiden.
• 3D: Da ich ebenfalls die 3D-Fotografie als Hobby habe, liegt die Idee nahe, auch Zeitraffer in 3D zu erstellen. Man müsste halt zwei Kameras exakt parallel auslösen, was mit dem eben erwähnten CHDK oder dem SteraoData Maker möglich sein sollte. Bezüglich des Bearbeitens der Fotos und der Erstellens des Zeitraffers müsste man aber noch einiges nachdenken…
• 4K/UHD: Full HD ist ja heute schon wieder out. Aber der gleiche Workflow sollte auch für größere Zeitraffer passen. 4K kann also kommen. Ach was rede ich? Ich meine natürlich mindestens 8K UHD! Lediglich am Codec müsste man drehen, vermutlich auf H.265?
• Professionelle Software: Wer mehr möchte kann mehr bekommen. Zum Beispiel mit LRTimelapse, einer professionellen Software für Adobe Lightroom. Wer zum Beispiel seine Fotos gleichmäßig belichtet, oder virtuelle Kamerafahrten machen möchte, ist hier richtig. Kostet allerdings Geld und bedarf auch Lightroom (welches ich derzeit nicht nutze).

Das Fernziel eines Zeitraffers ist also definitiv etwas wie das hier (auch wenn es bei mir noch eine Weile dauern wird…):

Das war lang

Hand aufs Herz: Wer hat bis hier hin gelesen? Echt jetzt? Wow! Vielen Dank. Ich hoffe, es hat Spaß gemacht und zum Nachbauen angeregt.

Ich würde mich sehr über Kommentare von Leuten freuen, die meinen Workflow eventuell übernommen und verbessert haben. Immer her mit Kritik und Verbesserungsvorschlägen!

So, und als kleinen Nachtrag habe ich just for fun aus vier Bildern der Fotosession von oben noch ein animiertes Gif erstellt:

Ciao.