Warum wird die Windmühle auf meiner Meteorkamera zur Pusteblume?

  • Hallo Forum,

    ich war mir etwas unschlüssig, wo ich das hier posten sollte. Ist es "seltsam und kurios"? Oder gehört es in "was habe ich beobachtet"?

    Oder ist es doch ein (Mikro-) Wetter-Phänomen an den Rotorblättern der Windmühlen (Verwirbelungen feuchter Luft, o.ä.) und somit eine "atmosphärische Beobachtung"?

    Ich habe mich für letzteres entschieden. :)


    Jedenfalls habe ich soeben folgende Kuriosität auf meiner Meteorkamera gesichtet:


    Die Windmühlen des angrenzenden Windparks werden zur Pusteblume.

    Hier das Timelapse-Video dazu (ab ca. 19:42Uhr UTC(!) geht es los):


    :film_frames: Timelapse 09./10.09.2022


    Es liegt nicht daran, dass die Windmühlen plötzlich auf Vollspeed drehen. Die "Pusteblume" ist auch im Einzelframe zu erkennen, die Belichtungszeit beträgt 40ms:


    windmuehle.jpg


    Ich sehe diesen Effekt zum ersten Mal. Warum passiert das? :/


    Hat einer von Euch eine Erklärung dafür?

    Ein Hinweis wäre evt. noch, dass die Kamera das Mondlicht im Rücken hat.


    Gruß, Jochen

  • Hallo Jochen,


    die beiden Linken Propeller drehen deutlich schneller, daher kommt eine komplette Rotation auf den Frame. Im Mondlicht reflektieren die Propellerblätter dann entsprechend, auch die Farbmarkierungen geben einen Rotationskreis. Der größere Mittlere z.B. dreht dagegen sehr langsam und daher werden hier die Propellerblätter einzeln abgebildet. Bist Du Dir wirklich sicher, das die Einzelbelichtungszeit nur 40ms beträgt? Bedenke noch, das für eine scheinbare Rotationsabbildung schon 120° Drehung genügen.

  • Servus Jochen,


    welchen Kameratyp benutzt du? Die meisten CMOS-Kameras arbeiten mit Rolling-Shutter, damit wird ein komplettes Bild nicht auf einmal im Stück ausgelesen, sondern es erfolgt ein Auslesen Zeile für Zeile. Da zwischen dem Auslesen von Zeile x zu Zeile X+1 eine kurze Zeitstrecke liegt, hat sich das Rotorblatt inzwischen auch weiterbewegt


    Der Effekt nicht immer sichtbar? Unterschiedliche Beleuchtung wegen durchziehender Wolken oder kleine Drehung der Anlage?


    Gruß Stefan

  • Hallo Zusammen!

    Bist Du Dir wirklich sicher, das die Einzelbelichtungszeit nur 40ms beträgt?

    Kann es sein, das die 40ms später zu einem Frame aufaddiert werden? Dann können das schon 0,4s oder mehr sein.

    Zumindest steht die Kamera auf 40ms. Wenn da irgendetwas aufaddiert wird, dann passiert das i.d. Software der Meteor-Erkennung.

    Evt. weiss astrophin mehr? Seraphin war da schon tiefer i.d. Aufnahmescripten drin...

    Ich habe mir mal eine fits-Datei gegriffen ("mutmasslich" Einzelframe), da steht leider nichts über die Belichtungszeit im header.


    Welchen Kameratyp benutzt du? Die meisten CMOS-Kameras arbeiten mit Rolling-Shutter

    Die Kamera ist so eine hier (Sony IMX291 Sensor)

    Der Effekt nicht immer sichtbar? Unterschiedliche Beleuchtung wegen durchziehender Wolken oder kleine Drehung der Anlage?

    Ist mir noch nie aufgefallen - auch nicht bei deutlich stärkerem Wind (=schnellerer Rotation). Allerdings war das hier die erste Aufnahme bei Vollmond.


    Gruß, Jochen

  • Ein "rolling shutter" wuerde eher gekruemmte Rotorblaetter erzeugen, aehnlich wie Galaxienarme. Ich denke auch, dass die Kamera viele Frames aufaddiert. 40ms sind ja nur 1/25s. Kann es sein, dass es eine Integration ist, z.B. von 25 Aufnahmen, die dann Netto 1s ergeben?


    Die These liesse sich bei Aufnahmen mit Mond und langsam rotierenden oder stillstehenden Rotoren ueberpruefen.

  • Hi Zusammen


    Die Kamera addiert tatsächlich frames zusammen. Ich bin mir nicht mehr sicher wie viele frames aufadddiert werden, werde das später nachschauen. Ansonsten wäre auch das flugzeug im Einzelframe ziemlich schnell 😉


    CS, Seraphin

  • Die Kamera addiert tatsächlich frames zusammen. Ich bin mir nicht mehr sicher wie viele frames aufadddiert werden, werde das später nachschauen. Ansonsten wäre auch das flugzeug im Einzelframe ziemlich schnell 😉

    Das leuchtet ein. Neu bei meiner Beobachtung wäre dann nur der Faktor "Vollmond" - vermutlich ist die Ausleuchtung der Flügel der springende Punkt.

    Wenn man sich das Timelapse-Video im weiteren Verlauf ansieht, dann kann man erkennen, dass die "Pusteblumen" immer dann entstehen, wenn es hinter der Kamera heller wir.

    Vermutlich geben da Wolkenlücken im Süden den Blick auf den Mond frei.


    Die These liesse sich bei Aufnahmen mit Mond und langsam rotierenden oder stillstehenden Rotoren ueberpruefen.

    Auch das kann man m.E. im Laufe des Videos sehen. Die vordere Windmühle dreht teilw. scheinbar langsamer (und wird dann auch nicht zur Pusteblume).


    Fazit: das Phänomen entsteht durch eine Kombi aus doch längerer Belichtung wegen addierter 40ms-Frames plus Mondlicht? :/


    Gruß, Jochen


    PS: Grundsteuer-Erklärung fertig! :nauseated_face:

  • Habe gerade nochmal nachgeschaut: der zeitliche Abstand zwischen den Zeitstempeln der Einzelframes beträgt 52 Sekunden, es ist also gut möglich, dass da etwas gestackt wird.


    Edit:


    Global Meteor Network


    Zitat

    The RMS Python based system calculates the sundown to sunrise interval and schedules video camera capture all night long. Depending on the video camera and capabilities of the RPi, the camera captures 25 or more frames per second between evening and morning twilight. During the continuous image capture, the station begins processing captured image data, doing a pre-screening to target frames with a suitable number of stars (usually around 20) that makes it worth looking for meteor detections.


  • Jochen,

    hab hier noch ein anderes Frame aus dem Timelapse gewählt.

    Links das Teil rotiert schneller wie das WKA rechts, wenn man sich das Timelapse anschaut. Da wird also irgendwas gestackt.

    Auch die Lichtverhältnisse spielen eine gewisse Rolle, ob die Blätter aufleuchten oder nicht. Wenn die in ein Windfeld geraten, dreht der Wind dabei immer auch etwas bei und mit ihm die Anlage.


    Dazu kommen noch die Wolkenlücken, wenn der Mond durchscheint, oder?

    Die Iinke Anlage liegt unten z.B. gerade noch im Schatten, während die obere Hälfte aufleuchtet.


  • Habs auch mal angeschaut, das Video mp4. In zoom player geladen frame für frame vorwärts sind die Zeitstempel 10sec auseinander, auch dort sind die Halos voll ausgebildet.


    Ich tippe schwer auf einfache Reflexionen vom zentralen, hellen Punkt aufm Mast aus, auf die Kameralinse bzw. hat es eine Art Glaskugel rundherum? Nix Rotorenstacking und dgl. Die Windmasten von links nach rechts 1, 2, 3, 4, die Halo von 1 und 3 sind grösser als die von 2 und 4, 2 und 4 sind weiter weg ist ja ersichtlich aufm Bild, darum auch eine kleinere Grösse der Reflexion.


    Scheint mir die plausibelste Erklärung.


    Gruss


    EDIT:

    Zitat

    the camera captures 25 or more frames per second


    Sind die originalen Daten bzw. eben Einzelframes denn abgreifbar bei diesen Aufnahmen? Damit wäre die Analyse ja ein Leichtes.

    Der auf Anderer Zehen tanzt

    Möge das Wetter mit dir sein

    ------------------------------------------

    Omegon Pro APO 110/660 Carbon Doublet, Baader BBHS Amici 2", Televue Delos 3.5, 6, 10mm, Nagler 22mm, Panoptic 35mm, Rigel Quikfinder, Tecnosky 8x50 finder, on aokswiss AYO II and Manfrotto 028, binoculars Leitz Trinovid 7x42

    Einmal editiert, zuletzt von CHnuschti ()

  • ... Reflexionen ... auf die Kameralinse bzw. hat es eine Art Glaskugel ...

    Scheint mir die plausibelste Erklärung.

    hmm, die Pusteblume hat aber genau den Durchmesser der Windflügel. Spricht eher für eine Ursache dort. Eine Reflexion, wie du sie vermutest, würde nicht die Unterbrechung der Pusteblume in dem Bild, das ich rausgepickt habe, erklären.

    Auch die kranzförmige Helligkeitsänderung der Pusteblumen an den Flügelspitze spricht dagegen. Ich vermute, dass da die Flügel mit roter Warnfarbe eine Markierung haben.


    Kurz dachte ich, dass da Regenschauer durchgezogen wären, die Flügel dann die Tröpfchen in Gischt umgewandelt hätten. Kennt man ja von LKWs auf der Autobahn ...

  • Guten Abend


    So ich habe nun mal nachgeschaut. Die Abgespeicherten fits files, welche in meinem Timelapse script verwendet werden, sind stacks von 255 Einzelbilder mit je 40ms. Also Stacks a 10.2s.


    Du kannst übrigens jedes dieser Files auch als Video abspielen, wie zum Beispiel dieses:




    CS, Seraphin

  • hmm, die Pusteblume hat aber genau den Durchmesser der Windflügel. Spricht eher für eine Ursache dort.

    Hm stimmt, muss meine Meinung revidieren. Ist wohl doch ein Stacking der Rotorendrehung. Im zentralen Masten Nr. 3 sind die Rotoren mal beleuchtet, mal unbeleuchtet zu sehen, aber langsam/stehend, so dass keine Umdrehung zustande kommt.

    Zudem im Video von ca. 00:43 bis 00:45 links bei Mast 1 und 2 ist ersichtlich, wie eine Wolkenlücke die Mondbestrahlung durchlässt (aufm Boden), in dem Moment wird auch die Halo ersichtlich, als das Licht durchwandert.


    Gruss

    Der auf Anderer Zehen tanzt

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  • Guten Morgen Forum,


    ich habe gerade in die Daten der letzten Nacht geschaut und habe ein dickes Fragezeichen auf meiner Stirn. Hoffentlich geht das wieder weg... :huh:


    @ Astrophin: zwischen 18:25UTC und 04:12UTC hat die Kamera 3436 fits im Ordner "RMS_data/CapturedFiles" abgelegt.


    In der von Deinem Script erstellten html-Übersicht (ebenso auf der Istra-Stream Tages-Übersicht) gibt es 688 Bilder - das sind dann wohl die Stacks? :/

    Wenn das so wäre (3436/688=4,99), dann hätte ja ein gestacktes Einzelbild ca. 5x0,04s=0,20s Gesamt-Integrationszeit? :/ :/

    In welchem RMS-Ordner befinden diese Stacks? In "RMS_data/CapturedFiles" sind nur die Rohbilder? :/


    Du kannst übrigens jedes dieser Files auch als Video abspielen, wie zum Beispiel dieses:

    Wie machst Du das? Über "RMS_source/Utils/Generate_Timelapse.py" ? :/


    Fragen über Fragen...


    Gruß, Jochen

  • Moin Kalle,

    Da wird also irgendwas gestackt.

    Korrekt. Nur das "welche Gesamt-Integrationszeit" wäre noch zu klären (siehe oben).

    Ich vermute, dass da die Flügel mit roter Warnfarbe eine Markierung haben.

    Ja, genau.

    Dazu kommen noch die Wolkenlücken, wenn der Mond durchscheint, oder?

    Die Iinke Anlage liegt unten z.B. gerade noch im Schatten, während die obere Hälfte aufleuchtet.

    Auch korrekt!


    Gruß, Jochen

  • Hi Jogi


    Auch die fits in captured data sind stacks. Die in archived landen dann die stacks welche eine detektion beinhalten, also nur die Meteoreframes.


    Ich schick dir hier die Anleitung heute Abend.


    CS, Seraphin

  • Hi Seraphin,

    Auch die fits in captured data sind stacks

    ok - Danke. Aber woher kommt dann die Diskrepanz 3436 fits im Ordner "captured" (Aufnahmezeit: 587 Minuten) vs. 688 Thumbnail-Bilder i.d. Übersicht?

    Die Thumbnail-Bilder in der Übersicht sind ja nicht alle mit Detektion, die Detektionsbilder werden ja nochmal extra "groß" dargestellt. :/


    Gruß, Jochen

  • Moin zusammen,


    ich glaube jetzt habe ich was verstanden. Ich habe ja auch eine Allsky Kamera auf Basis einer DSLR gebastelt. Da belichte ich je nach Nachtzeit so 10-13 Sekunden und mache zwischendrin Pause, damit der Spiegel nicht so leidet. Okay so verpasst man auch was, aber ich freue mich trotzdem über meine Bilder. Ich habe mich schon immer gefragt, wie die anderen Allsky Kameras mit CCD Kameras das machen. Durch diesen Thread wird das Ganze für mich klarer. Man stackt die Einzelaufnahmen solange, bis man die optimale Belichtung erreicht hat, vermute ich mal einfach gesagt. Wenn das Ganze geschickt programmiert ist, bietet das interessante Möglichkeiten. Frage ist wie die Bildfelddrehung ausgeglichen wird. Okay aber ich habe weiter was zum Grübeln.


    Eine schlechte Nachricht noch für Jochen ... ich glaube Dein Allsky Standort ist sagen wir mal Semioptimal .... Windmühlen und Straße am Horizont und bis fast ein Drittel ins Bild ist nicht so schön. Kannst Du das nicht weiter nach oben schauen lassen, wenigstens bis über die Windmühlen. Eventuell Weitwinkel verkleinern? Ich finde Aufnahmen mit "Leben" am Horizont eigentlich auch schöner, aber für die Meteorsuche sind Windmühlen eben nicht so toll ... ist ja auch schon Dein zweites Ärgernis ... neulich waren sie ja als Zerhacker aktiv ... ;)

    Gruß und CS Thomas
    P.S. ab 21:15 startet meine Allsky - Live dabei seid ihr unter: https://sternenbasis39.prielpiraten.de/page01.php

  • Hi Thomas,

    Eine schlechte Nachricht noch für Jochen ... ich glaube Dein Allsky Standort ist sagen wir mal Semioptimal ....

    nicht verwechseln, das sind zwei Kameras:


    meine Allsky-Kamera guckt nach oben (Fischauge, Rundumblick). Meteore sind damit aber eher wenige zu sehen, denn die Kamera ist nicht empfindlich genug.

    Allsky-Kameras sind für Meteor-Detektion nur bedingt geeignet.


    Meine Meteorkamera guckt auf den nördlichen Horizont. Mit dem Höhenwinkel bin ich aber ganz zufrieden, ich finde die Detektionen in Zusammenhang mit dem Horizont viel spannender als würde die Kamera in den Himmel gucken. Ich habe damit ja auch in wenigen Nächten schon einiges eingefangen.

    Das Global Meteor Network hat die Windmühlen für die Detektion übrigens mit einer Maske abgedeckt:


    mask.jpg


    Die sichtbaren Sterne außerhalb dieser Maske werden f.d. Positions-Kalibrierung "plate-ge-solved".


    Frage ist wie die Bildfelddrehung ausgeglichen wird.


    Bildfeldrotation benötigst Du bei so kurzen Stacks nicht. Ich würde behaupten, bis 20s spielt das keine Rolle.


    Gruß, Jochen

  • Hi Jochen


    Nun finde ich doch noch Zeit dir schnell die Funktion zu zeigen, die Frames als Video abzuspielen und als animation zu speichern.


    Auf dem Raspberry findest du den CMN_binviewer, unter File das gewünschte Unterverzeichnis in "CapturedFiles" öffnen, dann detected und video aktivieren:


    Links werden die Timestamps aufgelistet, sobald angeklickt, wird das entsprechende Video abgespielt. Unten Rechts kann die Sequenz dann direkt als GIF abgespeichert werden.


    Die Diskrepanz zwischen Captured Frames und der Thumbnails, schaue ich mich morgen mal an.


    CS, Seraphin

  • Hi Seraphin,

    Dankeschön - das ist ja easy! :thumbup:


    CS, Jochen

  • Hallo Zusammen!


    astrophin : wenn die Scripte richtig verstehe werden die Thumbnails in Abhängigkeit der Anzahl der Frames gestackt (/home/pi/source/RMS/Utils/GenerateThumbnails.py).

    Wenn die Anzahl der aufgenommenen frames <1000 ist wird nicht gestackt.


    Github GenerateThumbnails.py


    Das Stacking passiert scheinbar erst nach Abschluß der Aufnahmen:


    firstrun.jpg


    Für das Timelapse-Video (/home/pi/source/RMS/Utils/GenerateTimelapse.py) werden aber scheinbar alle frames genommen?


    Github GenerateTimelapse.py


    CS, Jochen

  • Auf dem Raspberry findest du den CMN_binviewer, unter File das gewünschte Unterverzeichnis in "CapturedFiles" öffnen, dann detected und video aktivieren

    Hihi - gerade ausprobiert: ich habe Batman entdeckt! :bat:


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