UTC, GPS-Zeit und Ortszeit

UTC, GPS-Zeit und Ortszeit

 

 

Immer wieder erreichen uns Fragen wie "Mein Geotagger hat einen Versatz zur 'richtigen' Zeit von -2 Stunden?" oder "Muss ich die Kamerazeit beachten, wenn ich Geotagging betreiben möchte?" 
In der digitalen Fotografie und besonders beim Geotagging gibt es verschiedene Zeiten. Das sorgt für Verwirrung.
Dabei ist es doch ganz Einfach. Der folgende Text erklärt wie es dazu kam und was man wissen sollte.

 

Was ist überhaupt die "richtige" Zeit?

Gute Frage! Was ist überhaupt die "richtige" Zeit. Eine klassische Definition wäre, dass es 12:00 Uhr ist, wenn die Sonne am höchsten steht.
Das war lange so. Jeder Ort hatte seine eigene lokale Zeit. Die Sonne geht nunmal im Osten früher auf als im Westen.
Die Kirchenglocken schlugen einfach überall versetzt Mittag. Und keinen störte das sonderlich. Doch dann kam die Eisenbahn.

 

Höchste Eisenbahn für Zeitzonen

Vor der Einführung der Eisenbahn funktionierte das "Sonne am höchsten"-Prinzip sehr gut. Kaum einer kam je aus seinem Dorf hinaus. Da man von Stadt zu Stadt sehr lange und langsam unterwegs war, gab es mit der wandernden Zeit keine Probleme. Doch die Geschwindigkeit der Bahn und ein Fahrplan waren auf dieser Basis nicht möglich, die Einführung von Zeitzonen unumgänglich.

Für ganz Deutschland und darüber hinaus wird heute angenommen,  dass zur selben Zeit Mittag ist. Der Versatz zum Universal Time Code (UTC) als Referenzzeit beträgt minus eine Stunde (UTC -1). Und bei Sommerzeit UTC -2. UTC war früher besser bekannt als GMT oder Greenwich Mean Time.

Welche Zeit verwendet nun GPS bzw. ein Geotagger?

Die Positionsbestimmung per GPS basiert auf Zeitvergleichen zwischen den empfangenen GPS-Signalen. Dazu ist eine präzise gemeinsame Basiszeit für alle GPS-Satelliten nötig. Sonst wären die extrem kleinen Laufzeitunterschiede der GPS-Signale gar nicht messbar. Das Global Positioning System GPS basiert auf der GPS-Zeit und diese entspricht weitgehend dem Universal Time Code UTC (Weltzeit). Durch immer wieder nötige Schaltsekunden ergibt sich ab 1. Januar 2009 eine Abweichung von GPS = UTC + 15s. (siehe Wikipedia: GPS-Zeit). Moderne GPS-Chips rechnen die Schaltsekunden ein und geben per Standard UTC aus.

Kamerazeit versus GPS-Zeit/UTC

Moderne Kameras erzeugen automatisch Zusatzinformationen und speichern diese so genannten Metadaten mit der Bilddatei. Der Standard für die "Maschinendaten" des Bildes ist EXIF. Neben Blende, Belichtung und so weiter werden auch Zeit und Datum des Fotos hier abgelegt. Doch EXIF kennt verschiedene Zeiten:
DateTimeOriginal = Zeit zu der die Originalaufnahme eines Bildes erstellt wurde (Lokalzeit)
DateTimeDigitized = Zeit zu der das Bild digital gespeichert wurde (Lokalzeit)
GPSTimeStamp = GPS-Zeit zu der die Aufnahme erstellt wurde (UTC)
In der digitalen Fotografie entspricht DateTimeOriginal und DateTimeDigitized der Kamerazeit. Dies erreicht man durch die korrekte Einstellung der Lokalzeit an der Kamera.

Die GPSTimeStamp soll dagegen immer UTC bzw GPS-Zeit sein. Lokalzeit wäre hier schlicht falsch! Direkt-Geotagger für Nikon und Canon, sowie Geotagging-Software für nachträgliches Geotagging per Synchronisation von Zeitstempeln füllen dieses Feld korrekt.

EXIF GPSTimeStamp - Vorteile von  UTC?

Geotagging_Sonnenstandsfilter_SonnenuntergangWie gesagt sind wir an Lokalzeit gewohnt und empfinden diese als "richtig". Dabei ist UTC generell viel nützlicher, auch wenn wir Menschen uns damit schwer tun. Der Universal Time Code lässt sich nämlich weltweit vergleichen und ist unabhängig von Zeitzonen, Zeitumstellung, etc. Ideal für die Sortierung großer Fotosammlungen nach Aufnahmezeit.

Auch lässt sich aus UTC, Datum und Breitengrad der genaue Sonnenstand zu einem Bild ableiten. Grundlage für Bilddatenbanken automatisch nach Lichtstimmungen oder Sonnenstand  zu filtern.  Lokalzeiten sind hier quasi unbrauchbar.