So berechnest du Geschwindigkeit mit Zeitlupenvideos

Das Prinzip der Geschwindigkeitsmessung per Video ist die Formel aus dem Physikunterricht in der Schule: Geschwindigkeit = Strecke ÷ Zeit. Die Zeit ergibt sich im Video aus der „Bildnummer“. Nimmt ein Video 240 Bilder pro Sekunde auf, entspricht ein Bild 1/240 Sekunde.

Rechenbeispiel

Angenommen, in einem mit 240fps gefilmten Video braucht der Ball 100 Bilder von Punkt A nach Punkt B, und die Distanz zwischen A und B beträgt 16.8m.

• Benötigte Zeit = 100 ÷ 240 = ca. 0.417 s
• Geschwindigkeit = 16.8m ÷ 0.417 s = ca. 40.3m/s
• In km/h: 40.3 × 3.6 = ca. 145 km/h

Die Zeitlupen-Falle

Ein mit dem Handy gefilmtes Zeitlupenvideo kann auf zwei Arten gespeichert werden.

• Original-Highspeed-Video: Es wurde tatsächlich mit 240 Bildern/s aufgenommen, und diese Information steckt in der Datei. Das ist am genauesten.
• Für langsame Wiedergabe umgewandeltes Video: Wird eine 240fps-Aufnahme gestreckt und mit 30fps gespeichert, sieht die Datei wie ein 30fps-Video aus. Rechnest du dann mit 30fps, kommt nur 1/8 der tatsächlichen Geschwindigkeit heraus.

Bei Zeitlupenvideos musst du daher immer den Zeitlupenfaktor („wie viel langsamer wird abgespielt“) richtig einstellen. Das Web-Messtool bietet eine Einstellung, um diesen Faktor auszugleichen.

Warum sind Videos aus sozialen Netzwerken ungenau?

• Neukodierung: Beim Hochladen auf YouTube, TikTok usw. werden oft Bilder verworfen oder zusammengelegt, sodass die fps-Zahl unter der ursprünglichen Aufnahme liegt.
• Schnitt: Gibt es Schnitte oder Passagen mit veränderter Geschwindigkeit, stimmt die Zeitberechnung nicht mehr.
• Bildschirmaufnahme: Wird ein anderes Video per Bildschirmaufnahme mitgeschnitten, wiederholt sich dieselbe Szene oft über mehrere Bilder.

Werte aus solchen Videos solltest du als „grobe Schätzung“ betrachten. Für genaue Werte filmst du am besten selbst ein Originalvideo und misst damit.

Wenn die Distanz unbekannt ist

Kennst du die Distanz nicht, kannst du ein Objekt bekannter Größe im Bild als Maßstab nehmen. Ein Baseball hat zum Beispiel etwa 7.3cm Durchmesser, ein Tennisball etwa 6.7cm. Zählst du, um wie viele „Balldurchmesser“ er sich im Bild bewegt, erhältst du eine ungefähre Geschwindigkeit. Bewegt sich der Ball allerdings auf die Kamera zu oder von ihr weg, ändert sich seine Größe und der Fehler wächst.