Wikipedia:Lokal K/Drohnenfotografie

Seit Januar 2016 steht dem Lokal K eine Fotodrohne DJI Phantom III Advanced aus dem Technikpool von Wikimedia Deutschland zur Verfügung. Das Gerät soll zur Luftbildfotografie vor allem im Kölner Umland und der Voreifel/Eifel eingesetzt werden; darüber hinaus sind natürlich weitere Einsatzgebiete nach Absprache möglich.

Hintergrund

Privat nutzbare Drohnen sind seit einiger Zeit vor allem für die Luftbildfotografie auf dem Markt verfügbar. Eine entsprechende Qualität vorausgesetzt, bieten sie für die Bebilderung von Artikeln der Wikipedia wie auch für andere Zwecke große Potenziale. Vor allem in der Fotografie von Bauwerken können sie durch die erhöhte Perspektive viele Vorteile mitbringen, wie auch das Gewinnerbild des Wettbewerbs "Wiki Loves Monuments" 2015 beweist.^[1]

In der Wikimedia-Community gab es verschiedene Ansätze, Luftbilder zu produzieren – von Fotoflügen bis zu Ballonfahrten. Insbesondere für Fotografien von Gebäuden und anderen Einzelobjekten in geringerer Höhe sind Drohnen jedoch eine preisgünstigere und bessere Alternative. Die Einsatzmöglichkeiten umfassen vor allem die bereits erwähnte Gebäudefotografie, die durch den anderen Blickwinkel neue Einblicke z.B. in Gesamtkomplexe bei bspw. Kirchen, Schlössern, Burgen, Hofanlagen etc. ermöglicht, und die Landschaftsfotografie von Landschaftsbereichen, geographischen Objekte wie Seen oder Flussabschnitten/Zusammenflüssen u.ä., Panoramen etc. In diesem Kontext ist die Drohnenfotografie perfekt nutzbar für die Bebilderung von Baudenkmälern, Naturschutzgebieten etc. und kann entsprechend auch für die Teilnahme an Wettbewerben wie Wiki Loves Monuments oder Wiki Loves Earth verwendet werden.

Regional ist eine Aufnahme in den Bestand des Technikpools des Lokal K von Vorteil, da sie hier in einer vielfältigen Landschaft eingesetzt werden kann. Das Spektrum umfasst Stauseen, Schlösser und Burgen in der Voreifel und Eifel, ländliche Bereiche mit Kirchen, Dorfansichten, Flussläufen und Naturschutzgebieten sowie städtische Bereiche im gesamten Rheinland von Bonn bis in das Ruhrgebiet. Zur Nutzung könnten zudem organisierte Fototouren zu lohnenden Zielen in der Region veranstaltet und einer breiteren Community angeboten werden.

Da das Projekt dazu dient, Bilder für die freie Nutzung auch im kommerziellen Bereich zu schaffen, gilt es zu Beginn offene Rechtsfragen zur Nutzung zu klären. Laut einem Beitrag in Spiegel Online gilt: „Genehmigungspflichtig sind Drohnenflüge im rein privaten Einsatz nur für den Fall, dass das Gerät über fünf Kilo wiegt. Bei leichteren Modellen braucht man für die Nutzung keine behördliche Erlaubnis. Bei kommerziellen Einsätzen wie der Erstellung von Luftbildern durch professionelle Fotografen sowie bei Modellen über fünf Kilogramm ist eine Aufstiegsgenehmigung durch die jeweils zuständigen Landesbehörden notwendig.“ sowie „In Nordrhein-Westfalen beispielsweise sind dafür die Bezirksregierungen Düsseldorf und Münster zuständig. Diese bieten eine "allgemeine Aufstiegserlaubnis" für das gesamte Bundesland an, die für zwei Jahre gilt.“ und „Die Kosten einer zweijährigen Erlaubnis liegen beispielsweise in NRW bei 250 Euro, die Einzelerlaubnis kostet dort 80 Euro.“^[2] Nach Rücksprache wird die Drohne hier semiprofessionell und damit privat im Rahmen des Hobbies eingesetzt und nicht zur Gewinnerzielung durch den Fotografen, auch wenn eine kommerzielle Nutzung über eine freie Lizenz ermöglicht wird.

Im Rahmen der Nutzung der Drohne im Rheinland sollen rechtliche und versicherungstechnische Fragen geklärt und Musterverträge zur Nutzung der Drohne erarbeitet werden.

Ziele

Mit der Anschaffung und Nutzung der Fotodrohne werden konkrete Zielsetzungen verbunden. Als messbare Ergebnisse sollten durch die Anschaffung im Jahr 2016 folgende Ziele erreicht werden:

mindestens 2.000 Bilder von mind. 100 Objekten, Kosten pro Bild sollten < 1,00 € sein
mindestens 8 organisierte Fototouren mit je mindestens 6 Teilnehmern im Rheinland, der Eifel und angrenzenden Regionen
mindestens 20 verschiedene Personen sollen das Fotografieren mit der Drohne lernen und üben (vorbehaltlich der versicherungsrechtlichen Klärung)
Teilnahme mit Bildern der Drohne an den Wettbewerben WLM und WLE 2016
Proof of Concept bei der Nutzung von Fotodrohnen im ländlichen und städtischen Bereich, Ausarbeitung von Mustergenehmigungen für NRW etc.

Status

Die Drohne ist angeschafft und in Betrieb genommen.
Eine gerätespezifische Haftpflichtversicherung wurde durch WMDE abgeschlossen.
Der Status der Nutzung (privat/kommerziell aufgrund CC-by-sa) befindet sich in der Diskussion und ist rechtlich unklar; nach aktuellem Stand gehen wir von einer privaten Hobbynutzung aus, auch wenn die Freien Lizenzen die potenzielle kommerzielle Nutzung erlauben (keine Gewinnabsichten der Piloten/Fotografen). Damit entfällt die Aufstiegsgenehmigung.
Seit Inkrafttreten der neuen Drohnenverordnung vom Mai 2017 wird nicht mehr zwischen privater und kommerzieller Nutzung unterschieden.
Eine Plakette mit Namen und Adresse des Eigentümers wurde im Mai 2017 angebracht.
~~Ein Drohnenführerschein/Kenntnisnachweis, verpflichtend ab 1.10.2017 für Drohnen > 2 kg, ist für uns nicht notwendig, da unsere Drohne nur ~ 1,3 kg wiegt.~~
ab dem 1. Januar 2021 wird ein EU-Drohnenführerschein zwingend benötigt, wenn die Drohne ein maximales Aufstiegsgewicht von 500 Gramm oder mehr hat. Ab 2023 liegt die Gewichtsgrenze bei nur noch 250 Gramm. Siehe auch UAS-Klassifizierungen gemäß LBA

Rahmenbedingungen

Orga: Achim Raschka, Raymond, Superbass (Hauptansprechpartner), Team Lokal K
Wer: alle Interessenten
Wann: ab 2016
Wo: Lokal K – Rheinland, Eifel

Weitere Informationen

Förderzusage: Förderung/Anschaffung einer Drohne im Lokal K
Ergebnisse: Bildersammlung auf Commons:Category:Kameradrohne Lokal K
Vorlage: Zur Kennzeichnung der hochgeladenen Bilder sollte Commons:Template:Projekt Drohnenfotografie Lokal K verwendet werden.

Tipps und Tricks aus der Praxis

Siehe auch Drohnenfotografie für Commons und Wikipedia

5.-7.2.2016 - Elya und Raymond

5. + 6.2.

Obwohl wir den Matris Aufaniabus kein Opfer auf der Görresburg dargebracht haben, waren sie uns gut gesonnen. Trotz starken Windes den Aufstieg gewagt. Und es ist un-glaub-lich, wie ruhig das Video ist, wenn man gesehen hat, wie die Drohne sich im Wind bewegt hat.
- Aber: Im Zweifel auf einen Aufstieg verzichten. In der Anleitung steht was von max. Windgeschwindigkeit 10 m/s. Ist das viel oder wenig? Da fehlt uns noch der Vergleich.
Eine gute Idee scheint zu sein, im 2-Personen-Betrieb zu fliegen. Pilot behält die Drohne im Blick und führt die Steuerbefehle des Kameramanns aus, der das Tablet in den Händen hält (längeres USB-Kabel von Vorteil) und somit das Live-Bild sieht.
- U.a. daraus resultierend wäre es logisch, wenn beide Personen dann als Urheber der hochgeladenen Dateien auf Wikimedia Commons genannt werden.
Coming Home-Funktion funktioniert auch bei stärkerem Wind gut, Abweichung von der Startstelle war jedoch mit ca. 10 Meter erheblich. Ggfs. also manuell eingreifen.
Ob man als guter Wikipedia-Fotograf gilt/sich dafür hält, ist nicht wichtig für die Arbeit mit der Drohne. Es ist ein ganz anderes Arbeiten, das unsereins neu lernen muss.
Laaaangsamer! Viel laaangsamer drehen und schwenken bei der Aufnahme von Videos.
- Etwas fummelig ist das Rad an der Fernsteuerung für das vertikale Kippen der Kamera im Gimbal. Reagiert äußerst schnell, und damit ist der vorherige Tipp nicht eingehalten :-(
Wenn man Video drehen möchte, wäre es nicht schlecht, sich ein (Grob-)Konzept zurechtzulegen. Was will ich filmen, aus welchen Perspektiven? Macht ein Rundum-Schwenk Sinn, um den Kontext des Objektes zu erfassen? usw. usf.
Kameralinse nach jeder Landung auf Verschmutzung/Tropfen etc. prüfen. Sonst ist die nächste Aufnahme mit dickem Fleck verwaschen.
Für die Entwicklung der RAW-Fotos im DNG-Format in Lightroom benötigt man (zumindest für LR 5.x) die Objektivkorrekturdateien für die angehängte Kamera FC300S. Im Kopterforum ist gut beschrieben, wo man diese herbekommt, und eine LR 5.x-Installation hinzufügt. Ich habe abweichend hierzu die aktuellere Version Camera Raw 9.4 genommen.
Bedingt durch die maximale Dateigröße von 4 GB pro Datei auf der Speicherkarte werden lange Videos (bei Full-HD-Auflösung und 60 Bilder/Sekunde nach ca. 9 Minuten) automatisch von der Kamera aufgeteilt und eine weitere Videodateien angelegt. Ziemlich intelligent :-)
Videoschnitt braucht viel Plattenplatz und schnelle CPUs.

Nachtrag 7.2.:

Beim Filmen das Fotografieren mit der Drohne nicht vergessen :-)
Noch zu lernen:
- Belichtung von Videos. Automatisch vs. manuell, siehe viel zu helles Video
- Sanfte Bedienung des Gimbals mit dem Tablet
Noch zu prüfen:
- (freie) Videoschnittsoftware, die das Aufnahmeformat Full HD mit 60 Bildern/pro Sekunde (60 fps) schneidet und auch wieder ausgeben kann (Windows Movie Maker scheint nur 29 fps ausgeben zu können)
Hochladen von Videos mit dem Commons Video Convert funktioniert zuverlässig. Die erzeugte WebM-Datei hat ebenfalls 60 fps, ist aber deutlich kleiner (am Beispiel 182.07 MB vs. 19.77 MB).

Werkplatz Steinrütsch bei Nettersheim, Kleinkastell
Werkplatz Steinrütsch bei Nettersheim, Kleinkastell
Total überbelichtetes und langweiliges Video

Vermessung

Die Nachfolge-Drohne der Phantom Pro im Lokal K ist seit 2019 eine DJI Mavic 2 Pro mit Hasselblad-Kamera. Die mit der Drohne ausgelieferte App ermöglicht die Vorplanung von so genannten Wegpunkten. Man kann damit Flüge planen, etwa um ein bestimmtes Gebiet zu erkunden. Ein befreundeter Informatiker, Tim Gerrits, hat explizit für diesen Drohnentyp eine Formel entwickelt, die folgendes ermittelt:

Angenommen wir befliegen ein relativ ebenes Gelände in 60 m Höhe. Um das Gelände zu kartografieren, müssen wir wissen, in welchen Abständen die Drohne mit senkrecht nach unten gerichteter Kamera Fotos schießen muss. Denn aus den Fotos soll anschließend ein flächiges Panorama erstellt werden. Tims Formel für die Mavic 2 Pro (und für keinen anderen Drohnentyp!) ermittelt für die Flughöhe von 60 m über Grund eine Distanz nach vorn/hinten von 19 und nach rechts/links von 28 Metern.

Um die fürs Panorama wichtigen Überlappungen herzustellen, muss man selbstverständlich einiges abziehen. In der Drohnenfotobranche gilt 1/3 Überlappung als sichere Bank. Das wären im angesprochenen Beispiel Abstände von ca. 12 respektive 18 Meter in x/y. Bei einer Flughöhe von 100 m berechnet sich der Abstand nach vorn auf 31 m, bei einer Höhe von 10 m sind es nur 3 m. → Hier ist Tim Gerrits Formel. Besten Dank!

Die Orthofotografie kann zweierlei Zwecken dienen: realistische Kartografierung der Landschaft; und Erstellen von 3D-Modellen von Gebäuden, Sendemasten etc. Für die reine 2D-Erfassung müssen perspektivische Wechsel korrigiert werden, etwa weil bei Aufnahme 15 die linke Seite eines Hauses im Anschnitt zu sehen ist, in der Aufnahme 16 die rechte Seite. Diese Korrektur ist nicht trivial; man nennt das Ergebnis dann ein „Orthomosaik“. Die 3D-Extraktion ist die Königsdisziplin der Orthofotografie-Auswertung. Die Drohnenbilder liefern zusammen mit der Höhenangabe exakte Geometrien der unten liegenden Landschaft mit ihren Erhebungen. Für beide Auswertungen gibt es professionelle Software. Speziell auf die Vermessung ausgerichtet ist das als Spin-Off der ETH Zürich entstandene Unternehmen Drone Harmony. Die gleichnamige App ermöglicht die Planung von Vermessungsflügen ohne vorheriges Berechnen der Abstände von Foto zu Foto. Allerdings erlöschen gegenüber dem Drohnenhersteller DJI die Garantieansprüche, wenn es Probleme gibt, denn DJI fordert zum Beispiel bei Abstürzen das Logbuch aus der eigenen Software zur Vorlage. Das könnte anfechtbar sein, weil DJI die Apps von Drittherstellern zertifiert, bevor sie online stehen.

Noch ein Nachsatz, der für alle Panoramen gilt: Wenn sich die Lichtverhältnisse rasch ändern, sich also Sonne und Wolken abwechseln, sollte man einen Zeitpunkt abwarten, bis eine größere Wolke oder Wolkenlücke kommt. Denn der Vermessungsflug dauert naturgemäß einige Zeit. Das Problem besteht auch bei Kugelpanoramen, die die Drohne in Form von 26 Einzelaufnahmen allerdings recht zügig, nämlich innerhalb von ca. 30 Sekunden erstellt.

Ideen- und Wunschliste

Kronenburg Burgruine
Maare
Nerother Kopf mit Freudenkoppe
Dreimühlen-Wasserfall
Areal der ehemaligen Abtei Burtscheid, inkl. St. Johann, St. Michael und Marienhospital Aachen
DRU Cultuurfabriek (Niederlande, knapp 2 Stunden mit dem Auto von Köln), ehemaliger Industrie-Komplex, heute Kulturzentrum und Wohnsiedlung, denkmalgeschützt (zwölf Reichsmonumente). Z. (Diskussion) 17:42, 10. Feb. 2016 (CET)[Beantworten]
Bonn-Beuel: Gelände der ehemaligen Jutefabrik (Siegburger Straße 42); beherbergt jetzt Veranstaltungs- und Werkstatthallen des Theaters Bonn und das Pantheon-Theater ("Halle Beuel").
Bonn/Remagen: Rodderberg
Bonn/St.Augustin: Siegaue und Siegmündung