Gyroflow - Videostabilisierung bei der Arbeit

Anleitung: Videostabilisierung mit Gyroflow (für Drohne & Actioncam)

Publiziert von Nils Waldmann

am

Wer nichts dem Zufall überlassen will, kümmert sich auch um die Stabilisierung seiner Videos erst in der Post Production. Das Tool Gyroflow hat sich in kürzester Zeit zu einer festen Größe im Werkzeugkasten vieler Profis etabliert. Wir zeigen euch, wie ihr Gyroflow für eure FPV-, Actioncam- und Drohnenvideos verwenden könnt.

Ohne Frage: Viele Drohnen sind mit Gimbals ausgestattet und liefern bereits butterweiches Videomaterial direkt am Werk. Hier kann Gyroflow zwar auch Sinn machen, die Zielgruppe sind aber ohne Frage eher Actioncam-Nutzer und FPV-Piloten. Im Grunde also alle Szenarien, bei denen – wenn überhaupt – eine elektronische Bildstabilisierung (EIS) zum Einsatz kommt.

Prominente Beispiele dafür sind etwa Kameras von GoPro, Insta360 und natürlich DJI. Bei den Drohnen sind es Modelle, wie die DJI FPV Drone (Testbericht), die DJI Avata (Testbericht) oder etwa FPV-Drohnen auf Basis der DJI O3 Air Unit.

Warum Videos mit Gyroflow stabilisieren?

Moderne Kameras und Drohnen ohne mechanische Stabilisierung über ein 3-Achsen-Gimbal setzen auf elektronische Stabilisierungsprogramme. DJI nutzt dafür den Begriff RockSteady, bei GoPro heißt es HyperSmooth und Insta360 hat seine Stabilisierung FlowState getauft. Hinter all den Namen stecken Bildstabilisierungen, die auf Basis von Sensordaten direkt zum Zeitpunkt der Aufnahme versuchen, das Bild von Wacklern und Rucklern zu befreien.

Die DJI Avata Drohne schwebt vor Landschaft auf der Stelle
Die DJI Avata liefert bei Bedarf Videomaterial mit Gyro-Informationen.

Das machen die meisten Geräte auch erstaunlich gut. Für Perfektionisten ist aber bereits an dieser Stelle klar: Der kleine Chip im Inneren der Kamera muss zwangsweise Kompromisse eingehen, wenn es um die Bildqualiät bzw. das Stabilisierungsergebnis geht.

Um also maximale Kontrolle über das Stabilisierungsergebnis und die Qualität des Materials zu bekommen, liegt der Gedanke nahe, während der Aufzeichnung auf maximale Bildqualität zu setzen und gänzlich auf eine Stabilisierung zu verzichten. Diese wird stattdessen in der Postproduktion am deutlich potenteren Schnittrechner nachgeholt. Und genau hier kommt Gyroflow zum Zug.

Wie funktioniert die Stabilisierung prinzipiell?

Wie der Name des kostenlosen Tools Gyroflow (Download) bereits erahnen lässt, werden die Informationen eines Lagesensors (auch Kreisel oder Gyroskop) zur Stabilisierung des Bildes verwendet.

Ein Gyro kann die Veränderung der Lage im dreidimensionalen Raum (also auf den drei Achsen X, Y, Z) über einen Zeitverlauf messen. Wenn ein Gyroskop mit einer Kamera gekoppelt wird, ergibt sich damit also ein genaues Bewegungsprofil der Kamera. Diese Daten lassen sich dann verwenden, um Verwacklungen zu korrigieren oder gar an einem künstlichen Horizont auszurichten.

Auch die integrierte EIS von Kameras und Drohnen arbeitet mit einem Gyroskop. Viele Geräte haben einen entsprechenden Sensor also bereits an Bord. Die Frage ist dann nur noch, ob der Hersteller des Gerätes die einzelnen Gyrodaten auch an den Nutzer herausgeben oder ob diese nur der integrierten Bildstabilisierung zur Verfügung stehen.

Die Grundlage: Gyrodaten aufzeichnen

Um Gyroflow zu verwenden, braucht ihr also zwei Dinge: Das unstabilisierte Videomaterial und passende Information von einem Lagesensor, die parallel zum Video aufgezeichnet wurden.

Die Software ist dabei sehr flexibel und ermöglicht eigentlich die wildesten Kombinationen aus Kamera und Gyrosensor. Am einfachsten ist es, wenn ihr eine Kamera oder Drohne besitzt, die die Informationen des integrierten Gyrosensors direkt in die Videodatei einbetten. Dann habt ihr nur eine Datei, die ihr handhaben müsst und die Synchronisierung zwischen Bild- und Gyrodaten ist direkt gegeben.

DJI liefert solche Videos beispielsweise bei der DJI Avata oder bei der DJI O3 Air Unit. Voraussetzung dafür ist, dass RockSteady oder HorizonSteady komplett deaktiviert sind und ihr in 4K aufzeichnet.

Nikon Z6 mit iPhone 12 Pro zeichnen Video für Gyroflow auf
Die Kamera muss nicht unbedingt einen integrierten Gyro-Sensor haben.

Der zweite Weg ist mit etwas mehr Tüftelei verbunden, bietet dafür aber auch nahezu unbegrenztes Potenzial. Im Grunde zeichnet ihr Video und Gyroinformationen separat mit zwei verschiedenen Geräten auf und fügt diese Infos später in Gyroflow zusammen. Wer professionelle Videos produziert, kennt das bereits vom Ton: Auch hier wird das Audiosignal häufig separat mit einem hochwertigen Recorder aufgenommen und erst später im Schnitt mit dem Videomaterial vereint.

Das Geniale daran: Fast jedes moderne Smartphone (egal ob iPhone oder Android) lässt sich als Gyro-Recorder verwenden – dafür gibt es passende Apps. So kann fast jede beliebige Kamera mithilfe von Gyroflow stabilisierte Videos liefern.

Als Beispiel haben wir für diesen Artikel eine Nikon Z6 DSLM-Kamera* zum Filmen verwendet, die im Blitzschuh ein iPhone* als Gyro-Recorder befestigt hatte. Auf dem iPhone wurden die Daten des integrierten Gyroskop mit der App „Gyro – Record Device Motion Data“ aufgezeichnet und als CSV gespeichert.

Hier kann man vollständig kreativ sein und etwa die Gyrodaten einer DJI Action 2 Kamera zur Stabilisierung des Materials eines FPV-Cinelifters mit RED-Kinokamera verwenden. Die einzige Voraussetzung, die ihr immer erfüllen müsst: Kamera und Gyro-Recorder sind fest miteinander verbunden und bewegen sich immer zusammen.

Gyroflow: Schritt für Schritt zum perfekt stabilisierten Video

Im Hauptteil dieses Artikels führen wir euch Schritt für Schritt durch die wichtigsten Funktionen von Gyroflow und zeigen, wie ihr euer erstes Video mit dem Tool stabilisieren könnt.

Wir gehen dabei davon aus, dass wir Video und Gyrodaten separat aufgezeichnet haben, da dies der „kompliziertere“ Fall ist. Solltet ihr ein Gerät verwenden, dass die Informationen direkt in die Videodatei einbettet: Super, dann könnt ihr die Schritte zur Zusammenführung überspringen.

Da unser System auf Englisch eingestellt ist, sind auch die Screenshots von Gyroflow auf Englisch. Mittlerweile gibt es das Tool aber auch mit deutscher Benutzeroberfläche.

Schritt 1: Videodaten importieren

Die Benutzeroberfläche von Gyroflow ist sehr übersichtlich aufgebaut und alle Funktionen sind in einem Fenster ersichtlich. Im Gegensatz zu klassischen Schnittprogramme, gibt es keine dutzenden Untermenüs – was ihr einstellen könnt, wir auf einen Blick angezeigt. Übrigens sieht das Tool unter Windows, macOS und Linux auch identisch aus.

Das GUI von Gyroflow bereit für ein neues Projekt

Als Erstes muss die gewünschte Videodatei geöffnet werden. Das kann entweder per Drag and Drop auf den Arbeitsbereich in der Mitte geschehen oder ihr wählt im oberen linken Bereich über den Button „Open File“ den Dateipfad aus.

Ein Video ist in Gyroflow geladen

Danach lädt Gyroflow das Video und zeigt den ersten Frame in der Mitte des Players an. Außerdem werden unter dem „Open File“-Button jetzt auch einige Details, wie der Codec, zu dem geöffneten Material ausgegeben. Die Elemente im unteren mittleren Bereich erlauben das Abspielen des Videos oder eine Frame-by-Frame-Ansicht.

Auswahl des Profil für ein Objektiv in Gyroflow

Damit die Stabilisierung optimal arbeiten kann, muss noch ein entsprechendes Profil für das verwendete Objektiv ausgewählt werden, um beispielsweise die Krümmung der Linse zu korrigieren. Gyroflow bringt bereits eine breite, meist durch andere Nutzer erstelle, Auswahl an Profilen mit. Am besten nach dem Kameramodell suchen und schauen, ob das eigene Objektiv enthalten ist.

Ist das erledigt, kann es mit den Bewegungsdaten weitergehen.

Schritt 2: Gyrodaten laden

Im zweiten Schritt müssen die Gyro-Daten für den bereits geöffneten Videoclip importiert werden. In unserem Fall handelt es sich dabei um eine CSV-Datei mit vier Spalten: Zeit, X-Achse, Y-Achse und Z-Achse. Diese wurde von der iOS-App Gyro auf einem iPhone erstellt.

Öffnen von Gyrodaten

Der passende Button dazu befindet sich unter dem Auswahlbereich für das Objektivprofil. Gyroflow unterstützt eine Vielzahl an verschiedenen Gyro-Dateien und die Entwickler haben mit dem .gcsv-Format sogar ein eigenes Dateiformat definiert.

Sobald die Daten geladen sind, werden die Verläufe der Achsenbewegungen unterhalb des Videoplayers als Diagramm dargestellt. Mithilfe der Knöpfe Y, P und R links von dem Diagramm lassen sich einzelne Kurven der importierten Bewegungsdaten ein- und ausblenden.

Daten des Gyros richtig konfigurieren

Zusätzlich kann es notwendig sein, die importierten Gyro-Daten anzupassen. Beispielsweise, weil euer Gyro-Recorder eine andere Achsen-Reihenfolge verwendet oder anders als die Kamera ausgerichtet war. Letzteres ist etwa der Fall, wenn die Kamera auf einer FPV-Drohne mit einem Winkel angestellt ist und der Gyro-Sensor im Verhältnis zur Kamera in einem anderen Winkel montiert war.

Ihr habt hier prinzipiell zwei Möglichkeiten:

  1. Haken bei „Rotation“ setzen und die veränderte Ausrichtung (z.B. Kamerawinkel) korrigieren
  2. Die Reihenfolge und/oder Werterichtung der Achsen ändern. Statt „XYZ“ kann man hier beispielsweise „YXZ“ eingeben, um Achsen zu vertauschen. „xYZ“ würde hingegen die Werte der X-Achse umkehren (Negativvorzeichen).

Mit diesen Optionen muss man etwas spielen, um die Ausrichtung des Gyros mit der Kamera abzugleichen, wenn ihr ein individuelles Setup verwendet.

Tipp: Zu Beginn immer mit den Standardeinstellungen starten und erst einmal testen, ob es so bereits funktioniert.

Schritt 3: Video und Gyrodaten synchronisieren

Jetzt haben wir alle Informationen in der Software zusammen. Da unsere Video- und Gyro-Informationen aus zwei unterschiedlichen Quellen kommen, müssen diese nun zeitlich noch abgeglichen werden.

Dafür verfügt Gyroflow über eine automatische Synchronisation, die Bildbewegung mit den Bewegungsinformationen vergleicht und beide Daten so möglichst exakt übereinanderlegt. Diese Option findet sich oben rechts im Menü.

Auto Sync ausführen, um Gyro-Daten mit Video zu synchronisieren

Was passiert da genau? Die Software erstellt ein Bewegungsprofil des Videomaterials mithilfe des Verfahrens des optischen Flusses (Optical Flow). Diese Analyse ist sehr rechenintensiv und wird daher für eine bestimmte Anzahl an Punkten (Max Sync Points) für eine bestimmte Sequenzlänge (Sync Search Size) durchgeführt.

Die Analyse und das Synchronisieren kann, je nach Rechenleistung und GPU-Unterstützung, einige Zeit in Anspruch nehmen. Ihr bekommt den genauen Fortschritt der Berechnungen jedoch präsent angezeigt.

Auto Sync wird durchgeführt

Sobald der Optical Flow berechnet ist, findet ihr im unteren Diagramm an bestimmten Punkten (Sync-Punkten) drei neue Graphen, die in das Diagramm eingezeichnet sind. Damit wird das berechnete Bewegungsprofil des optischen Flusses dargestellt. Gyroflow verschiebt die Gyro- und Bildaten dann zeitlich so zueinander, dass sich die Bewegungsinformationen beider Quellen bestmöglich überlagern.

Die Genauigkeit lässt sich durch eine Erhöhung der Sync-Punkte und der Sequenzlänge in Maßen verbessern. Sollten sich eure Kurven überhaupt nicht decken, dann sind mit großer Wahrscheinlichkeit die Achsen eurer Gyro-Daten vertauscht oder die Ausrichtung von Kamera zu Gryo-Sensor ist nicht richtig korrigiert.

Darstellung der Optical Flow Analyse im Diagramm

Wenn alles passt, sieht man das im Diagramm auch visuell sehr gut. Auch die neu eingezeichneten Bewegungskurven der Optical-Flow-Analyse lassen sich im Übrigen mit den Buttons rechts neben dem Diagramm einzeln ein- und ausblenden. So könnt ihr zum Beispiel die Überlagerung genau einer Achse kontrollieren, ohne dass die übrigen Linien stören.

Tipp: Innerhalb der analysierten Sequenz wird die Bewegungsrichtung des Bildes auch mit einer Wolke an gelben Strichen optische angezeigt, die die einzelnen Bewegungsvektoren darstellen.

Schritt 4: Stabilisierung optimieren

Jetzt sind alle vorbereitenden Schritte durchgeführt und wir können uns endlich der Stabilisierung widmen. Je nachdem, wie stark das Bild verwackelt ist, muss die Stabilisierung selbstverständlich in das Bild hereinzoomen, um einen bestimmten Bildausschnitt zu stabilisieren.

Im Normalfall wollen wir die Bildbewegung glätten, um beispielsweise Erschütterungen zu eliminieren. Dazu im Bereich Stabilization in dem ersten Drop-Down-Feld unter dem FOV-Schieberegler auf „Default“ setzen.

Stabilisiertes Video mit Crop

Mit dem Schieberegler „Smoothness“ lässt sich jetzt die Stärke der Glättung einstellen. Je stärker die Glättung ausgewählt wird, desto stärker muss die Software Teile des Bildes abschneiden – je nach Bewegungsrichtung des Bildes.

Der FOV-Regler zeigt bei einem Wert von „1“ den Gesamtausschnitt des originalen Videomaterials. Ihr könnt den Regler zum Test auch Richtung rechts (größer als Eins) schieben und seht dann bei der Wiedergabe direkt, wie die Videostabilisierung arbeitet.

Gyroflow - Videostabilisierung bei der Arbeit
Der stabilisierte Bildausschnitt wird bei Vergrößerung des FOVs deutlich sichtbar.

Neben der Glättung des Videos ist auch das Ausrichten des Videos anhand des Horizontes möglich. Dann wird die „Roll-Achse“ gesperrt. Dazu einfach den Haken bei „Lock horizont“ wählen. Auch hierbei kann ein ganzer Teil des Bildes weggeschnitten werden, wenn die Kamera besonders viele Bewegungen auf der Roll-Achse während der Aufnahmen ausgesetzt war.

Horizont Lock in Gyroflow konfigurieren

Der maximal notwendige Zoom, der das Darstellen von schwarzen Rändern verhindert, wird sowohl für die Glättungs- als auch für die Horizontsperre angezeigt. In manchen Fällen kann es sinnvoll sein, die Integrationsmethode der Gyro-Daten zu verändern, um hier weniger „Verluste“ in Kauf nehmen zu müssen.

Diese findet ihr im linken unteren Bereich unter den Einstellungen zu den Bewegungsdaten. Wir haben für FPV-Footage ganz gute Erfahrungen mit der Integrationsmethode „Madgwick“ gemacht.

Integrationsmethode für Bewegungsdaten auswählen

Tipp: Ihr könnt jederzeit zwischen der Ansicht des original Clips und der stabilisierten Version hin und her wechseln, in dem das kleine Kamera-Icon rechts neben den Player-Elementen gedrückt wird.

Schritt 5: Stabilisiertes Video exportieren

Nachdem ihr euch die Stabilisierung eures Videos so hingebastelt habt, wie sie euch gefällt, müsst ihr den stabilisierten Clip noch exportieren, um das Video im Schnitt weiterverarbeiten zu können.

Dazu wird als Erstes der passende Codec für den Export gewählt. Die meisten von euch dürften wohl in H264 oder H265 arbeiten. Wer ein Mac mit M1 Max Chip (oder neuer) hat, kann auch die ProRes-Hardwarebeschleunigung für zügige ProRes-Exporte verwenden. Das kostet aber natürlich deutlich mehr Speicherplatz für den stabilisierten Clip.

Codec für Export auswählen

Ein Klick auf den blauen Export-Button startet dann das Exportieren an den spezifizierten Speicherort.

Erweiterte Speicher- und Exportoptionen in Gyroflow

Übrigens: Über den Pfeil an dem Export-Button lässt sich auch das gesamte Gyro-Flow-Projekt für später speichern oder ihr könnt den Clip in eine Warteschlange schicken und mehrere Clips am Ende gemeinsam rendern lassen.

Tipp: Plugins machen das Leben leichter

Am Ende noch ein Tipp für alle Profi-Cutter unter euch. Mittlerweile gibt es sogar zwei Plugins, mit denen sich Gyroflow direkt in euer Schnittprogramm integrieren lässt.

Derzeit gibt es bereits ein Plugin für Final Cut Pro mit dem Namen Gyroflow Toolbox, dass das Öffnen von Gyroflow-Projekten direkt in Final Cut ermöglicht.

Außerdem gibt es ein OpenFX-Plugin, das unter anderem mit dem Videoeditor DaVinci Resolve zusammenarbeitet.

Wir empfehlen euch für den Anfang aber, die ersten Schritte direkt in Gyroflow zu machen und Plugins ggf. später in euren Post-Production-Workflow zu integrieren.

Schlusswort

Wir hoffen, euch hat unsere Anleitung zur Stabilisierung von Videos mit Gyroflow geholfen und ihr habt bereits euren ersten butterweichen Videoclip exportieren können.

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Gyroflow: Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Kann jede Kamera zur Stabilisierung mit Gyroflow verwendet werden?

Prinzipiell ja. Ihr müsst euch ggf. nur ein Profil für die Objektivkorrektur basteln und die Gyrodaten separat aufzeichnen, wenn die Kamera diese Sensordaten nicht direkt aufnehmen kann.

Was kostet Gyroflow?

Aktuell ist die Software kostenlos und für Windows, Mac OS und Linux verfügbar.

Unterstützt Gyroflow auch die Stabilisierung von Drohnenvideos?

Ja, natürlich! Von DJI verwenden z.B. die DJI Avata (Testbericht) und die DJI O3 Air Unit unterstützt.

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Nils Waldmann

Hi, ich bin Nils! Ich bin leidenschaftlicher Modellbauer, Hobby-Fotograf, Akku-Liebhaber und RC-Pilot. Ich berichte hier über die neusten Entwicklungen in der Drohnen-Branche und kümmere mich um detaillierte Anleitungen, Guides und Testberichte.

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2 Gedanken zu „Anleitung: Videostabilisierung mit Gyroflow (für Drohne & Actioncam)“

  1. Avatar-Foto

    Danke! Habe erst vor ein paar Tagen daran gedacht mal Gyroflow auszuprobieren.

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    • Avatar-Foto

      Na das passt dann ja perfekt! :)

      Antworten

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