Cranz-Schardin-Verfahren

Das Cranz-Schardin-Verfahren, benannt nach den Ballistikern Carl Cranz und Hubert Schardin, dient der kinematographischen Aufnahme schnell ablaufender Vorgänge. Mittels einer sogenannten Funkenzeitlupenkamera (auch 24-Funken-Kamera genannt), die 1929 von Cranz und Schardin entwickelt wurde, können 24 Bilder mit einer Frequenz bis zu fünf Megahertz (MHz) aufgenommen werden.

Die Besonderheit an der Entwicklung dieses Verfahrens ist, dass es erstmals gelang, Bilder durch die Beleuchtung mit einzelnen räumlich entfernten Funken mit dieser speziellen Kamera rein optisch auf ruhendem Film getrennt aufzunehmen. Dadurch konnten sehr schnelle dynamische Prozesse, wie z. B. die Flugbahn eines Geschosses, verfolgt werden. Die Funkenzeitlupenkamera ist heute noch im Einsatz.

Funktionsweise

Blitzkopf mit 24 Funkenstrecken (hier sind 2 ausgebaut)

Kamera mit 24 Objektiven

Die Funkenzeitlupe besteht einerseits aus einem Funkenkopf, aus dem 24 Funken gezündet werden und als Lichtquelle dienen, und andererseits aus einer Kamera mit 24 Objektiven, bei der jeweils die Objekte auf die Lichtstrahlen abgestimmt sind; Funkenkopf und Kamera stehen sich dabei gegenüber. Der Lichtstrahl des Funkes wird so an einer Linse gebündelt, das er nach dem Durchdringen des Objekts genau in die Kamera fokussiert wird. Die Zündung der Funken, die sehr schnell geschieht, erfolgt zeitlich versetzt, wobei jeder Funke ein Bild hervorbringt. Somit erhält man eine Reihe von 24 Fotos.

Diese sehr kurze Belichtungszeit und die sehr genau einstellbaren zeitlichen Abstände zwischen den Blitzen ermöglichen extrem scharf gestochene Hochgeschwindigkeitsaufnahmen, deren Bildfrequenzen bis zu 5 Mhz betragen können.

Kameras dieses Typs werden immer noch verwendet. Der Vorteil dieses Kameratyps liegt in der hohen Auflösung der optischen Speicherung auf einer Fotoplatte (heute einige 10 GByte), gepaart mit relativ hohen Bildraten von mehreren MHz.

Nachweise

• Joachim Holzfuss: Analoge und Digitale Hochgeschwindigkeitskinematographie. PDF Online
• H. Maecker: Über die Bewegung gestoßener Körper. In: Naturwissenschaften. Band 40, Nr. 20, Springer, Berlin/Heidelberg 1953, S. 521522; doi:10.1007/BF00628920

Weblinks

• Historische Aufnahmen mit dem Cranz-Schardin-Verfahren
• Beitrag bei www.filmarchive
• Prinzip der Funkenzeitlupe mit Abbildung (Universität Würzburg)