In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich verschiedene Belichtungsunterschiede auf die Genauigkeit der 3D-Rekonstruktion einer Oberfläche auswirken. Dieser Einfluss kann bei der Analyse von natürlichen Veränderungen an einem bestimmten Oberflächenrelief zu Fehlinterpretationen führen. Mit Hilfe der Methode des „Structure-from-Motion“ erfolgte ein zentraler Versuch, um dieses Problem visuell darzustellen und zu analysieren. Benötigte Schritte waren dabei die Festlegung eines geeigneten Studiengebietes, die Planung einer Aufnahmekonfiguration, Aufnahmen von multitemporalen Bildverbänden zu verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen und diffuser Beleuchtung, eine Referenzmessung mit Hilfe von terrestrischem Laserscanning (TLS), das detektieren von Passpunkten aus dieser Referenzpunktwolke, die Generierung von Punktwolken mittels „Structure-from-Motion“, ein Vergleich zwischen beiden verschiedenen Punktwolken mittels „M3C2“-Distanzberechnung sowie eine Untersuchung der Veränderungen auf Beleuchtungsvarianzen.

Das zu untersuchende Gebiet wurde dabei an einer Felswand im Plaun'schen Grund in Dresden festgelegt. An zwei Tagen zu je fünf Zeitpunkten erfolgten im Abstand von zwei Stunden jeweils 8 Uhr, 10 Uhr, 12 Uhr, 14 Uhr sowie 16 Uhr Aufnahmen mit einer Spiegelreflexkamera vom Typ NIKON D3100. Zusätzlich wurden an einem weiteren Tag die Aufnahmen bei diffuser Beleuchtung durchgeführt. Für den terrestrischen Laserscan stand ein Laserscanner des Typs Riegl VZ-400i zur Verfügung mit dem die Referenzpunktwolke gemessen wurde. Da es nicht die Möglichkeit gab, vor Ort mit signalisierten Passpunkten zu arbeiten, erfolgte aus diesem TLS-Datensatz über die Software Cloudcompare das Detektieren von Passpunkten. Mit diesen konnten die Aufnahmen der Kamera georeferenziert werden. Über die Software Metashape erfolgte anschließend die Generierung von dichten Punktwolken der einzelnen Aufnahmezeitpunkte. Um Veränderungen zum Referenzdatensatz aufgrund von Belichtungsunterschieden festzustellen, wurde daraufhin eine Distanzberechnung mit Hilfe eines „M3C2“-Algorithmus über die Software Cloudcompare durchgeführt. Zudem musste zusätzlich ein „Iterative closest point (ICP)“ – Algorithmus angewandt werden, da sich zwischen den Punktwolken Verkippungen feststellen ließen. Des Weiteren stellte sich die Vegetation als ein Störfaktor bei der Vergleichsanalyse heraus, da zwischen dem Laserscanning und den Aufnahmen der Felswand eine größere Zeitspanne lag in der die Vegetation zunehmend gewachsen war. Um diesen Einfluss zu umgehen, wurde eine alternative Untersuchung über kleinere Ausschnitte gewählt, auf denen keine Vegetation zu erkennen war.

In diesem Versuch wurde die Untersuchung der gesamten Felswand durch die Vegetation stark beeinflusst und konnte nicht komplett aus den Datensätzen eliminiert werden. An den ausgewählten Ausschnitten der Felswand ließen sich abschließend keine Veränderungen aufgrund von Beleuchtungsvarianzen feststellen. Zudem ergab sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Differenzmodellen bei Sonne und diffuser Beleuchtung.