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Videoanalyse im Bogensporttraining - Dartfish Live und Kinovea im Vergleich

Wir stellten bereits zwei kostengünstige Apps für mobile Endgeräte vor, die eine einfache Analyse von Bewegungsabläufen ermöglichen. Der überzeugende Vorzug dieser Apps liegt im unkomplizierten Einsatz während des Trainings. Doch muss der Leistungsumfang dieser Apps gegenüber den hier vorgestellten PC-Anwendungen als gering eingestuft werden.  Vorstellen werden wir hier Kinovea und Dartfish Live als technisches Hilfsmittel im Bogensporttraining. Kinovea ist eine Sportanalysesoftware, die kostenlos im Internet heruntergeladen werden kann. Dartfish hingegen ist eine Anschaffung, die ihren Preis hat. Sie findet überwiegend ihren Einsatz in den Olympiastützpunkten, den sportlichen Leistungszentren und den Eliteschulen des Sports. Doch was leisten die Anwendungen im Bogensporttraining?  Ist Kinovea eine brauchbare Alternative zu Dartfish Live? Nach einer kurzen Vorstellung von Kinovea und Dartfish Live folgt ein Überblick zum erforderlichen Equipment und schließlich stellen wir vor, was Kinovea und Dartfish Live jeweils leisten und welche Vorzüge für die Praxis im Bogensporttraining bieten.

Kinovea

Zu den Entwicklern von Kinovea zählt der Software-Ingenieur Joan Charmant aus Bordeaux. Als internationaler Spitzensportler im Hochsprung lag seine Motivation bei der Entwicklung einer Analysesoftware, um komplexe Bewegungsabläufe im Sport sichtbar zu machen. Kinovea ist eine Open Source-Anwendung. Die Software darf modifiziert und kostenlos verbreitet werden.

Systemvoraussetzungen für Kinovea:
•    Microsoft Windows (XP, Vista, 7) + .NET Platform 2.0 oder darüber
•    CPU: 1GH
•    Speicher: 256 MB
•    Bildschirmauflösung: 1024x600 Pixel

Abbildung 1: Kinovea ist eine kostenlose Sportanalysesoftware.
Abbildung 1: Kinovea ist eine kostenlose Sportanalysesoftware.

Dartfish Live

Dartfish basiert auf den Ergebnissen eines Forschungsprojektes der Bundesfachhochschule in Lausanne/ Schweiz aus dem Jahre 1997. Ein Jahr nach Abschluss des Forschungsprojektes schlossen sich fünf internationale Firmen und Fachleute in der Schweiz zusammen und gründeten Dartfish. Die Software wurde stetig weiterentwickelt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Verbesserung der digitalen Bilder in der Sportwelt.
Heute stehen insgesamt fünf Versionen der Software mit einem jeweils unterschiedlichen Leistungsspektrum zur Auswahl. Für den Bogensport ist die Version Live oder aber die hochwertige ProSuite zu empfehlen.  Dieser Bericht beschränkt sich im Wesentlichen auf die Version Dartfish Live.

Systemvoraussetzungen für Dartfish (Mindestanforderung):
•    Windows VISTA SP2 aktualisiert (32/64bits) oder Windows 7 SP1 (32/64bits) oder Windows 8 aktualisiert (32/64bits)
•    Dual Core Prozessor mit 1000 Punkten beim PassMark-Test
•    2 GB RAM
•    Min. 250 MB freier Speicherplatz auf der Festplatte, 5400 rpm

Empfohlene Voraussetzungen sind der Website von Dartfish zu entnehmen. Anwenderzielgruppen des Unternehmens sind überwiegend Olympiastützpunkte, Leistungszentren und Eliteschulen des Sports. Hintergrund dieser Zielgruppenauswahl ist der keineswegs günstige Preis von Dartfish.  Die Preise werden mit dem Kunden individuell je nach Kauf von Einzel- oder Mehrfachlizenzen verhandelt. Nach unseren Recherchen liegt der Preis einer Einzellizenz von Dartfish Live bei rund 900,- €.
Wer sich einen ersten Eindruck verschaffen möchte, kann auf der Website des Unternehmens eine Testversion für 30 Tage kostenlos herunterladen. Dabei handelt es sich leider um die abgespeckte Connect-Version. Diese Version bietet leider nicht die Möglichkeit der Live-Aufnahme mit zeitverzögerter Wiedergabe.

Abbildung 2: Dartfish wird in den Leistungszentren des Sports eingesetzt.
Abbildung 2: Dartfish wird in den Leistungszentren des Sports eingesetzt.

Das technische Equipment

Desktop-PC vs. Notebook

In den meisten Fällen ist ein Notebook praktisch, weil es unkompliziert auf- und abgebaut werden kann und überall einsetzbar ist. Ein Desktop-PC wäre eine Alternative für eine fest installierte Anlage am Trainingsort. Die Systemvoraussetzungen der jeweiligen Software müssen erfüllt sein. Bei einem modernen Computer ist das in der Regel der Fall. Wer die Live-Funktion nutzen möchte, benötigt eine Videokamera sowie einen PC mit FireWire-Anschlüssen. Ist dieser Anschluss nicht vorhanden, kann immerhin noch auf eine Webcam umgesattelt werden, die über einen USB-Anschluss die Daten überträgt. Auch können aufgenommene Videos über den USB-Anschluss eingespeist werden.

In Sporthallen ist der Einsatz der gängigen PC-Monitore ideal. Bei Sonnenlicht ist eine Monitorblende zu empfehlen.

Videokamera vs. Webcam

Eine digitale Videokamera liefert die beste Bildqualität. Möglich ist aber auch die Verwendung einer Webcam, die in der Anschaffung deutlich günstiger ist. Allerdings sollte eine hochwertige Webcam zum Einsatz kommen, wie beispielsweise die Microsoft LiveCam Studio. Diese Webcam verfügt über ein Gewinde und kann auf ein Stativ geschraubt werden. Sie wird mit einem USB-Kabel an den Computer angeschlossen. Für einen optimalen Aktionsradius der Kamera auf der Schießlinie sollte ein entsprechend langes Kabel bei der Anschaffung eingeplant werden. Nur so kann die Kamera rund um den Athleten positioniert werden.

Abbildung 3: Die Microsoft LiveCam Studio liefert bereits gute Aufnahmen und kann auf einem Stativ montiert werden. (Quelle der Abbildung: Microsoft)
Abbildung 3: Die Microsoft LiveCam Studio liefert bereits gute Aufnahmen und kann auf einem Stativ montiert werden. (Quelle der Abbildung: Microsoft)

Videostativ

Ein Video- bzw. Fotostativ ist erforderlich, um eine verwackelungsfreie und gleichbleibende Position der Kamera zu gewährleisten. Stative sind in verschiedenen Größen auf dem Markt. Hohe Stative bieten mehr Variationsmöglichkeiten für den Aufnahmewinkel. Stative mit integrierten Wasserwaagen sind ideal für die Ausrichtung einer Videokamera. 

Im Vergleich: Dartfish vs. Kinovea

Grundlegendes zur Benutzerfreundlichkeit

Dartfish Live und Kinovea durchlaufen bei der Installation auf dem Computer eine simple Installationsroutine. Beide Anwendungen können in deutscher Sprache installiert werden. Das kostenlose Kinovea ist im Gegensatz zu Dartfish nicht zu 100 % übersetzt worden. Die Hilfefunktion ist bei Kinovea komplett in englischer Sprache.  Dartfish punktet hier mit einer Hilfe in deutscher Sprache, die einem digitalen Benutzerhandbuch gleichkommt. Im Internet finden Anwender beider Anwendungen Diskussionsforen für Fragen und Antworten. Die grundlegenden Werkzeuge für die Bearbeitung der Videos sind bei beiden Anwendungen übersichtlich angeordnet.  Dartfish Live und Kinovea bieten die Möglichkeit, eine Dateistruktur der gespeicherten Videos anzuzeigen. Dieses Merkmal macht das Wechseln zwischen mehreren Videos äußerst einfach. Das kostenlose Kinovea speichert die bearbeiteten Videos in einem Dateiformat, das mit dem frei verfügbaren VLC-Player abgespielt werden kann. Somit kann der Trainer dem Sportler das Video auf einem Wechseldatenträger aushändigen und der Sportler kann das Video unkompliziert daheim ansehen. Dartfish ermöglicht es, Videos in den Dateiformaten AVI, WMV, MPEG 2 und MPEG 4 (H.264.) in verschiedenen Qualitätsstufen abzuspeichern. Auch hier können Videos mit gängigen Playern abgespielt werden.

Qualität der Videos

Die Qualität der Videos ist zunächst von der verwendeten Kamera abhängig. Jedoch zeigt das Display von Dartfish eine höhere Qualität. Gelegentlich kommt es bei Kinovea zu einem leichten Ruckeln beim Abspielen des gespeicherten Videos. Der Anwender wird durch diese Störungen immer wieder von seiner Analyse abgelenkt. Dartfish hingegen liefert hier eine überzeugende Qualität.
Einspeisen der Videos

Beide Anwendungen bieten zwei grundlegende Möglichkeiten zur Einspeisung der Videodaten.

  1. Ein bereits vorhandenes Video kann in den gängigen Videoformaten jeweils importiert werden. So kann der Trainer zunächst das Video anfertigen und später in der Anwendung importieren und analysieren. Eine besonders interessante Möglichkeit ist die Auswertung von Videos der internationalen Spitzenathleten, die von der World Archery Federation auf dem YouTube-Kanal unter www.archery.tv angeboten werden. Mit einem frei verfügbaren YouTube-Downloader (z.B. Free YouTube Download) lassen sich diese Videos auf dem PC speichern. Anschließend können die Videos mit Dartfish und Kinovea importiert und analysiert werden. Für das Selbststudium der Schießtechnik im Spitzensport ist das eine hervorragende Möglichkeit. 
  2. Es lassen sich jeweils live auf der Schießlinie Videoaufnahmen unmittelbar in die Software einspeisen und selbstverständlich auch für eine spätere Auswertung speichern.
Abbildung 4: Import und Analyse eines Videos von archery.tv in Dartfish Live
Abbildung 4: Import und Analyse eines Videos von archery.tv in Dartfish Live

Wesentliche Funktionen für die Trainingspraxis

Liveaufnahmen mit Zeitverzögerung

Zunächst soll eine der herausragenden Funktionen für die Trainingspraxis vorgestellt werden. Kinovea und Dartfish Live bieten die Möglichkeit, eine live eingespeiste Videoaufzeichnung zeitverzögert wiederzugeben. Die Zeitverzögerung kann sekundengenau eingestellt werden. Mit dieser Funktion kann der Sportler seinen Schuss abgeben und unmittelbar danach seinen Bewegungsablauf betrachten. Er erhält somit ein unmittelbares Feedback. Ein Trainer kann dem Sportler damit eine Aufgabe im Elementetraining geben, die der Sportler selbst überwacht (z.B. die Fixierung der Bogenschulter). Besonders interessant ist hier, dass die Wahl der Kameraposition Aufnahmen aus den unterschiedlichsten Perspektiven zulässt. So ist auch beispielsweise ein Detailbereich, wie die Klickerarbeit, für den Sportler auswertbar. Diese zeitverzögerte Wiedergabe wird bei Kinovea als „Delay Display“, bei Dartfish als „In Action“ bezeichnet. Dartfish Live kann hier mit einem großen Pluspunkt aufwarten. Nur Dartfish bietet die Möglichkeit zur Wiedergabe im Vollbildmodus. Bei Kinovea muss das Video in einem kleineren Display innerhalb der Anwendung angesehen werden.

Abbildung 5: Tom Jöcker von Dakota Bogensport analysiert mit Kinovea unmittelbar nach der Schussabgabe seinen Bewegungsablauf.
Abbildung 5: Tom Jöcker von Dakota Bogensport analysiert mit Kinovea unmittelbar nach der Schussabgabe seinen Bewegungsablauf.

Gleichzeitiges Abspielen mehrerer Schusssequenzen

Eine hohe Bewegungskonstanz ist bei einem Sportler eine wichtige Fähigkeit, um gleichmäßige Trefferbilder zu erzielen. Beide Softwareanwendungen bieten die Möglichkeit, Videos von unterschiedlichen Bewegungsabläufen in nebeneinander angeordneten Displays abspielen zu lassen. Der Softwareanwender legt für die Videos zum Beispiel den Moment des Ankerns als einheitlichen Synchronpunkt für beide Videos fest und vergleicht dann den Ablauf vor und nach diesem Synchronpunkt. Im Rahmen der Leistungsdiagnostik ist eine möglichst gleiche Bewegung des Sportlers als positiv zu bewerten. Bei Kinovea beschränkt sich dieses Feature auf zwei Displays. Dartfish hingegen bietet bis zu vier Displays für die Analyse von bis zu vier Bewegungsabläufen an, die in einen unmittelbaren Vergleich gestellt werden können.

Doch es kommt noch besser! Mit beiden Anwendungen lassen sich die Videosequenzen übereinanderlegen. Dabei wird eine Transparenz des oberen Videos erzeugt, so dass der Abgleich der Bewegungskonstanz noch einmal optimiert wird.

Abbildung 6: Analyse der Bewegungskonstanz unterschiedlicher Schüsse bei Tom Jöcker von Dakota Bogensport mit Kinovea.
Abbildung 6: Analyse der Bewegungskonstanz unterschiedlicher Schüsse bei Tom Jöcker von Dakota Bogensport mit Kinovea.

Zeitlupenfunktion

Auch diese Funktion ist für die Trainingspraxis von herausragender Bedeutung. Die aufgezeichneten Videos lassen sich in Zeitlupe wiedergeben. Damit erhalten Trainer und Sportler Einblicke in die Abläufe, die von einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit geprägt sind. Je mehr Bilder die Kamera pro Sekunde erfasst, desto aufschlussreicher wird die spätere Analyse. Doch selbst mit der bereits genannten Webcam von Microsoft sieht der Anwender bei der Analyse beispielsweise die zunehmende Hautverfärbung bei der Erhöhung des Drucks am Release eines Compoundschützen. Das Lösen der Sehne bei einem Recurveschützen wird im Detail sichtbar. Kinovea und Dartfish bieten die Möglichkeit, über Schaltflächen von einer Bildsequenz zur nächsten zu wechseln.

Wesentliche Werkzeuge der Softwareanwendungen

Raster und Linien

Raster und Linien sind wichtige Werkzeuge, um horizontale und vertikale Bewegungen des Athleten analysieren zu können.  Das kostenlose Kinovea beschränkt sich auf ein Raster mit horizontalen und vertikalen Linien. Linienbreite und –farbe lassen sich vom Anwender einstellen. Dartfish trumpft mit einer wesentlich differenzierteren Werkzeugpalette auf. Es lassen sich neben dem Raster auch nur vertikale oder nur horizontale Linien in das Video einblenden. Auch hier lassen sich Breite und Farbe konfigurieren. Beide Anwendungen bieten die Möglichkeit, dieses Werkzeug auf dem Video zu verschieben. Legt der Anwender eine vertikale Linie direkt vor das Kinn des Sportlers, wird auch die kleinste Bewegung des Kopfes erkennbar (Vgl. hierzu das Raster in Abbildung 4).

Lupe zur Vergrößerung des Videos

Kinovea und Dartfish erlauben die vergrößerte Wiedergabe des Videos. Eine technische Besonderheit bei Kinovea ist die Auswahl eines Detailbereiches im Video, das dann vergrößert in einem kleinen Display gesondert angezeigt wird. Dieser Detailbereich lässt sich im Display der Software frei positionieren.

Zeitmessung

Wie lange verbleibt der Sportler in der Halteposition? Bei Recurveschützen sollte sich das Zeitfenster zwischen dem Erreichen der Ankerposition und dem Lösen bei zwei und vier Sekunden liegen. Kinovea und Dartfish liefern bei der Zeitmessung Ergebnisse im Bereich von Millisekunden. Beginn und Ende der Zeitmessung werden im Video festgelegt und dann exakt angezeigt.

Abbildung 7: Exakte Zeitmessung mit Dartfish. Drei Sekunden benötigt der Sportler hier vom Erreichen der Ankerposition bis zum Lösen der Sehne.
Abbildung 7: Exakte Zeitmessung mit Dartfish. Drei Sekunden benötigt der Sportler hier vom Erreichen der Ankerposition bis zum Lösen der Sehne.

Tracking - Manuelles Verfolgen von Objekten

Beim Tracking wird ein Marker im Video positioniert. Mit diesem Marker  wird die Bewegung eines Objektes verfolgt und grafisch anzeigt. So kann beispielsweise der Fingertrenner des Tabs ein idealer Markerpunkt sein. Bei der Vorzielposition würde der Marker in den Bereich des  Fingertrenners gesetzt. Bei jeder folgenden Bildsequenz wird dieser Marker an die gleiche Position des Fingertrenners gesetzt (vgl. das Ergebnis in Abb. 8). Im Ergebnis verfolgt der Marker nun die Bewegung der Zughand von der Vorziel- bis zur Ankerposition und stellt diese Bewegung grafisch dar. Derart bearbeitete Videosequenzen lassen sich mit einer Transparenz übereinanderlegen und abspielen, so dass die Bewegungskonstanz des Sportlers überprüfbar wird. Dartfish Live und Kinovea bieten dieses Feature an.

Abbildung 8: Die orangefarbene Linie zeigt das Tracking bei Dartfish Live. Die Bewegung der Zughand von der Anhebe- bis zur Halteposition wird deutlich. Zusätzlich wurden hier horizontale Linien eingesetzt.
Abbildung 8: Die orangefarbene Linie zeigt das Tracking bei Dartfish Live. Die Bewegung der Zughand von der Anhebe- bis zur Halteposition wird deutlich. Zusätzlich wurden hier horizontale Linien eingesetzt.

Schlüsselpositionen

Ausschließlich Dartfish Live bietet die Erstellung von Schlüsselpositionen im Video. Auf diese Weise lässt sich der Gesamtablauf des Athleten in die Postionsphasen (PP) 1 bis 4 aufschlüsseln. Die so erstellten Videosequenzen beginnen nach Festlegung der Schlüsselpositionen mit dem Set (PP 1), dem Set Up (PP 2), der Halteposition (PP 3) und der Nachhalteposition (PP 4). Zudem zeichnet Dartfish Live die Zeit in das Video ein, die der Athlet bis zum Erreichen jeder einzelnen Positionsphase benötigt.

Abbildung 9: Übersicht der Positionsphasen 1 bis 4 mit der aufgezeichneten Zeit, die der Sportler jeweils bis zum Erreichen der neuen Positionsphase benötigt.
Abbildung 9: Übersicht der Positionsphasen 1 bis 4 mit der aufgezeichneten Zeit, die der Sportler jeweils bis zum Erreichen der neuen Positionsphase benötigt.

Diverse Werkzeuge

Kinovea und Dartfish Live bieten darüber hinaus verschiedene Werkzeuge für das Zeichnen von Linien, Kreisen und Kurven an. Diese Werkzeuge können unterstützend eingesetzt werden. Die jeweils mögliche Winkelmessung hat in Bezug auf die Gelenkwinkelstellung des Bogensportlers keine Bedeutung. Für die Beurteilung, ob beispielsweise der Zugarm des Athleten im Vollauszug zu hoch angestellt ist, bedarf es keine exakte Winkelangabe. Ein Raster als Werkzeug der Software genügt für die Überprüfung der Bewegungskonstanz.

Resümee

Für den leistungsorientierten Bogensport stellt die Videoanalyse einen Quantensprung in der Trainingspraxis dar. Auch deshalb arbeitet der Bundeskader des DSB mit dieser Technologie. Für die Analyse der Aufzeichnungen bedarf es freilich einen erfahrenen Trainer oder aber Bogensportler, der in der Lage ist, die Auswertungsergebnisse folgerichtig zu  interpretieren und Lösungen für die Optimierung des Bewegungsablaufes zu erarbeiten.

Dem geschenkten Gaul schaut man bekanntlich nicht ins Maul und da mag man Qualitätseinbußen beim Speichern von Videos sowie Einschränkungen in der Funktionalität verzeihen. Das kostenlose Kinovea bietet bereits gute Möglichkeiten im Bereich der Videoanalyse. Vereine mit einem knappen Budget oder Einzelsportler werden auf diese Software zurückgreifen. Mit Kinovea erhältst du gibt bereits einen Einblick in die Möglichkeiten, die sich mit der Videoanalyse im leistungsorientierten Sport ergeben.

Dartfish Live ist für den Bogensport eine ideale Software. Weitere Features für bietet die ProSuite von Dartfish. Die Live-Version zeigt gegenüber dem kostenlosen Kinovea deutlich bessere Ausstattungsmerkmale. Die bessere Videoqualität, eine differenziertere Werkzeugpalette, die Erstellung von Schlüsselpositionen und insbesondere der Vollbildmodus sind die herausstechenden Merkmale dieser Software. Dartfish liefert letztendlich die High End-Qualität, die im Spitzensport gefragt ist. Dieter Bergermann vom Landesleistungszentrum Oberhausen hat mit beiden Anwendungen Erfahrungen gesammelt. Und weil er sich mit der Videoanalyse an den Leistungssport wendet, setzt er als Bogensporttrainer auf Dartfish Live.

Qualität hat ihren Preis. Der Anwender muss letztlich die Aspekte „Leistungsumfang“ und „Preis“ für sich abwägen. Eine Hilfe bieten ihm die Downloads der Softwareanwendungen und die Erfahrungen, die er dann beim Testen der jeweiligen Anwendungen macht.

Die Software im Internet

Videoanalyse mit Kinovea von Jan Ginzel aus dem Jahre 2016

Text: GK

 

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