Die Technik

Michael Aschauer empfängt uns in seinem Wiener Atelier. Auf dem Tisch liegt eine äußerlich plump wirkende schwarze Kamera, die auf den ersten Blick entfernt an eine handelsübliche CCTV-Überwachungskamera älteren Baujahrs erinnert. In deutlichem Kontrast dazu sticht ein silberfarbenes Fixfokus-Objektiv aus den 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts ins Auge, wie es seinerzeit bei analogen Filmkameras zum Einsatz kam (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die Kameraausrüstung inklusive Fixfokus-Objektiv.

Während für die Anfertigung der Flusspanoramen aus der Vogelperspektive vorhandene Satellitenbilder als Quellmaterial dienten, nutzte Aschauer für die Aufnahmen der Flussufer von einem Schiff aus seine Spezialkamera des Herstellers Elphel. Dazu erklärt er: "Die Kameras von Elphel zeichnen sich nicht nur durch konsequente Verwendung offener Hardwarekomponenten aus, sondern nutzen als Betriebssystem auch ein Embedded Linux. Dadurch bestehen verschiedene Optionen, die Kamera den individuellen Bedürfnissen anzupassen, da sie programmierbare Logikbausteine enthält."

Die von Aschauer verwendete Elphel353 [2] mit einem Fünf-Megapixel-Sensor generiert dabei in Kombination mit dem Fixfokus-Objektiv (bei einer Brennweite von 8 oder 16 mm) ein angepasstes Videobild ("Window-of-Interest") in einem extremen Breitformat mit 2592 x 48 Pixeln, wobei die Framerate beim softwareseitigen Linescan am Computer bis zu 400 Frames pro Sekunde betragen kann. Diese Rate musste Aschauer bei seinen Aufnahmen jeweils manuell anpassen, wobei es verschiedene Faktoren in die Berechnung mit einzubeziehen galt, wie beispielsweise die Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes oder die Entfernung vom Ufer.

Alternativ wäre es auch möglich gewesen, die Kamera selbst im sogenannten Zeilenscan-Verfahren arbeiten zu lassen, wobei sie einen kontinuierlichen Datenstrom von zeilenweise aufgenommenen Frames an den Computer schickt, der daraus ein Bild generiert. Der Aptina-Sensor der Elphel353 kommt dabei auf eine Rate von bis zu 2300 Linien pro Sekunde. Allerdings arbeitet dieser interne Linescan-Modus der Kamera nicht besonders stabil, wie uns der Künstler erklärt. Aschauer gab daher dem langsameren, aber genaueren Verfahren mithilfe von Software-Berechnungen im Computer den Vorzug.

Um ein gleichmäßiges Bild zu erhalten, gilt es, während der Aufnahme permanent die Framerate der Kamera anzupassen. Da dies manuell erfolgt, benötigt Aschauer zusätzlich eine leistungsfähige Vorschaufunktion: "Um den RTSP-Datenstrom der Kamera einzulesen, davon ein kleines Vorschaubild anzuzeigen und anschließend den Stream als Videodatei abzuspeichern, habe ich eine spezielle Software geschrieben, die Gstreamer als Backend nutzt. Als Meta-Information speichert die Software gleich auch noch die GPS-Daten in die Datei mit ab." Doch damit begnügte sich der Künstler nicht: "Um dabei etwas mehr Bedienkomfort zu erhalten, habe ich zusätzlich aus einem Arduino-Kleincomputer und einem auseinandergenommenen Midi-Controller einen kleinen Regler gebaut, der die Kontrolle über die Kameraaufnahme deutlich erleichtert." Wie das aussieht, zeigt Abbildung 3.

Abbildung 3: Die Hardware (von links nach rechts): GPS-Empfänger, Sackerl mit Akku-Pack, Notebook und Kamera.

Die Software

Reichlich Zeit und Arbeit musste Aschauer in die Entwicklung einer geeigneten Software zum Berechnen der Panoramen investieren, da bislang schlichtweg keine einzige Applikation existierte, die ihm für seine Zwecke von Nutzen war. Insbesondere die Auswertung der Satellitenaufnahmen verursachte Probleme, da es mit herkömmlichen Programmen nicht möglich war, daraus eine Panorama-Aufnahme in Form eines weitgehend geradlinigen Flussverlaufs zu zeichnen.

Aschauer entwickelte daher gleich zwei Programme, die er beide unter die GPL stellte und auf der Github-Plattform veröffentlichte: Satlisca [3] und Malisca [4]. Bei der Entwicklung von Satlisca, das für die Arbeit mit Satellitenaufnahmen konzipiert ist, stand eine alte Darstellungsform Pate: Der Künstler fand in historischer Literatur zur Kartografie aus der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts mehrere vergleichende Darstellungen von Flussläufen, die den Verlauf in Streifenform symbolisch visualisiert (Abbildung 4).

Abbildung 4: Ein aus dem Jahre 1817 stammender Längenvergleich großer Flüsse. Abdruck mit freundlicher Genehmigung von David Rumsey, Cartography Associates, San Francisco [5].

Aschauer entwickelte aus diesem Vorbild, unter Zuhilfenahme von öffentlich zugänglichen Aufnahmen des Landsat-7-Programms der NASA sowie von OpenStreetMap-Daten, die Applikation Satlisca, die unter Verwendung unterschiedlicher Parameter und im Zeilenscanverfahren ein geografisch akkurat gedrehtes Bild des jeweiligen Flusslaufs in Gestalt einer begradigten Linie generiert. Damit fertigte der Künstler dann Satelliten-Panoramen der Flüsse Nil, Amazonas, Jangtzekiang, Ob, Huáng Hé (Gelber Fluss), Mekong, Ganges, Brahmaputra, Euphrat, Rhein und Donau an. Diese ungewöhnlichen Darstellungen großer Ströme setzte Aschauer in Plotterausdrucke um, die im Format 120 x 250cm in der Ausstellung "What If You Would Pull Rivers To A Straight Line?" in den Jahren 2010 und 2011 eine neue Form der experimentellen Geografie aufzeigten.

Die in der Programmiersprache C geschriebene Applikation Malisca dient ebenfalls als Zeilenscanner, der für den Einsatz mit einer Videokamera ausgelegt ist. Dafür setzt Malisca die Gstreamer-Quellen, OpenGL und auch verschiedene GPS-Bibliotheken voraus. Mit einem dazugehörigen kleinen Python-Frontend namens Camcontrol gelingt es, die Elphel353-Kamera präzise zu steuern und somit ein unabhängig von den tatsächlichen Gegebenheiten einheitliches Bild des Flussufers anzufertigen. Mit dieser technischen Ausstattung erstellte Aschauer Panoramen der Flüsse Donau, Nil, Ganges, Brahmaputra und Amazonas (Abbildung 5).

Abbildung 5: Der Amazonas bietet über weite Strecken ein eher einheitliches Panorama.

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