BM_Ursa_12K динамический диапозон

Проведен лабораторный тест URSA Mini Pro 12K, часть 1 — rolling shutter и динамический диапазон

Перевод статьи Gunther Machu сайта cined. Вставки автора перевода выделены курсивом

Мы очень ожидали появления новой камеры URSA Mini Pro 12K в нашей тестовой лаборатории, поскольку эта камера с ее уникальным сенсором делает много вещей, отличных от того, что мы видели у других производителей камер. 

Снова и снова Blackmagic впечатляет инновациями в области камер и постпродакшна. Должен признаться, моя любовь к продуктам Blackmagic началась, когда я купил оригинальную камеру Blackmagic Pocket Cinema Camera ( BMPCC ) в 2013 году. До сих пор я все еще использую ее для семейного видео — кадры в формате Full HD обладают особенным качеством, которое сложно описать — я просто обожаю её, и он меня никогда не подводила. За последние 8 лет камера путешествовала со мной в США, Южную Европу, Японию, Корею и другие части мира. Список поездок бесконечен….

Я очень скептически относился к более высоким разрешениям, больше Full HD (1920 × 1080) — внутренний 8-битный 4K Sony a7S II, которая у меня был в то время, но я продал эту камеру в 2018 году, так как я не был слишком счастлив от её цветопередачии. Затем, в конце 2019 года, я добавил BMPCC6K в свой инвентарь — просто потому, что я хотел снимать на датчик Super 35, кроме того, был включен режим ProRes HQ с внутренним субдискретизацией Full HD (с датчика 6K). ключевая особенность для меня.

И вот еще одно признание: да, разрешение Full HD с пониженной дискретизацией от BMPCCC6K выглядит превосходно, но, тем не менее, сейчас я снимаю на эту камеру только 6K BRAW. Возможность кадрирования в посте, в сочетании с быстрым и эффективным внутренним кодеком RAW, а также отличная интеграция в посте с бесплатной версией DaVinci Resolve Studio, которая поставляется вместе с ним, просто ставит галочки для меня.

И вот у меня в руках камера 12K от Blackmagic. 12К? Это примерно в 38 раз больше моего верного оригинального BMPCC. Вау. Стоит присмотреться.

И поскольку о результатах лабораторных исследований можно много написать, я решил разделить свой обзор на две части. В части 1 я расскажу вам о rolling shutter и результатах динамического диапазона, в части 2 я представлю результаты по широте (передержка и недоэкспонирование).

Первоначальные соображения — уникальный дизайн сенсора URSA Mini Pro 12K

Разрешение и частота кадров, URSA Mini Pro 12K оснащен сенсором большего размера, чем Super 35, с кроп-фактором 1,3x (27,03 x 14,25 мм) и колоссальным разрешением 12288×6480 (80 мегапикселей) — вы можете снимать в 12K до 60 кадров в секунду, при соотношении сторон 12K 1: 2,4 даже 75 кадров в секунду. В режимах полного сенсора 8K и 4K частота кадров достигает 120 кадров в секунду (160 кадров в секунду в 1: 2,4). Супер, если не сказать больше.

Все кадры в этом тесте были с коэффициентом сжатия 5: 1, прошивка камеры на момент тестирования была 7.0.

Объектив — тут есть сложности, какой выбрать? Сложный вопрос, но я остановился на нашем проверенном ZEISS Compact Prime CP.2 50mm T2.1 Macro — одном из самых резких объективов, которые я знаю.

Пост-продакшн — камера снимает только в Blackmagic RAW (BRAW), следовательно , DaVinci Resolve наш инструмент выбора для анализа (версия 17,1 бета — 8). Вот настройки на вкладке RAW (для экспорта динамического диапазона TIFF настройки насыщенности и контрастности оставлены равными «1»):

В зависимости от настроек вашего компьютера и разрешения вашей таймлайн, работа с огромными файлами 12K (опять же, 80 мегапикселей на кадр!) В Resolve может быть сложной задачей. Сначала я попробовал это на моем старом ноутбуке, который оснащен картой NVIDIA GTX980 с 8 ГБ видеопамяти, но очень быстро на таймлайн 4K появилось сообщение об ошибке «Ваша память GPU заполнена» — в Full HD можно было работать с файлами. (О это известная ошибка и вы друзья много писал нам о ней в комментариях, о различных решениях писали тут, но видимо это всё ж программная недоработка)

Следовательно, мы инвестировали в новый компьютер и компоненты (AMD Ryzen 3900X, 32 ГБ ОЗУ), и нам повезло, что NVIDIA предоставила нам свою видеокарту GeForce RTX 3090 с 24 ГБ видеопамяти в кредит — спасибо NVIDIA!

Нагрузка графического процессора NVIDIA GeForce RTX 3090 — таймлайн DCI 4K 25 кадров в секунду в Resolve очень отзывчива и мгновенна (с полным разрешением 12288 × 6480 качество декодирования для файлов с коэффициентом сжатия 5: 1), работает примерно с 20% загрузкой графического процессора с 12,5 ГБ памяти . Если добавлено временное (3 кадра, оценка движения: быстрее) и пространственное шумоподавление (режим: быстрее), загрузка графического процессора увеличивается до 80%, но воспроизведение по-прежнему колеблется в районе 24–25 кадров в секунду.

При увеличении разрешения таймлайн до 8K DCI воспроизведение падает до 15 кадров в секунду, но загрузка графического процессора составляет всего 38%, а используемая память — 13 ГБ — очевидно, что что-то еще в моей настройке тормозит воспроизведение («ограничено общим пределом мощности» указано как причина ограничения производительности графического процессора). Если добавлено шумоподавление (как указано выше), воспроизведение упадет до 7 кадров в секунду, нагрузка на графический процессор увеличится примерно до 80%, а использование памяти — до 16 ГБ.

Наконец, на таймлайн 12K я получаю около 7 кадров в секунду при 38% загрузке графического процессора и использовании памяти около 18 ГБ. В качестве причины ограничения производительности для графического процессора указано «напряжение, ограниченное надежностью, рабочее напряжение». Добавление шумоподавления, как указано выше, увеличивает нагрузку на графический процессор примерно до 90%, fps падает примерно до 3-4 (использование памяти увеличивается до 20 ГБ). Не то чтобы мне когда-либо понадобилась шкала времени 12K, но для экспорта TIFF в IMATEST для анализа динамического диапазона я хотел иметь собственное разрешение сенсора.

В итоге: графический процессор RTX 3090 позволяет работать с собственными файлами 12K для всех возможных разрешений, 24 ГБ памяти вполне достаточно, но воспроизведение падает в зависимости от разрешения вашей временной шкалы. На временной шкале 4K DCI воспроизведение просто превосходное, даже если добавлено шумоподавление — и это очень впечатляет!

rolling shutter

Этот датчик, в котором используется запатентованный массив размером 6 × 6 пикселей с равным количеством красного, зеленого и синего, включая белые (прозрачные) пиксели (см. Патент Blackmagic здесь ), предназначен для считывания с различными разрешениями и областями датчика.

Следовательно, камера может записывать 12K, 8K или 4K, используя всю область сенсора. Поскольку максимальная частота кадров увеличивается с 12K (60 кадров в секунду) до 8K (120 кадров в секунду) и остается неизменной на уровне 4K (120 кадров в секунду) для полного считывания данных с сенсора, rolling shutter также будет отличаться для 12K и 8K.

И это именно так, для 12К rolling shutter составляет 15,7 мс:

Rolling shutter at 12K DCI (17:9): 15.7ms. Image Credit: CineD
Rolling shutter at 12K DCI (17:9): 15.7ms. Image Credit: CineD

Это неплохое значение для rolling shutter для датчика такого размера, BMPCC6K, например, имеет rolling shutter 19,8 мс, а C300 MKIII — 15,6 мс.

В 8K скорость rolling shutter значительно снижается до 7,8 мс:

Rolling shutter at 8K DCI (17:9): 7.8ms. Image Credit: CineD
Rolling shutter at 8K DCI (17:9): 7.8ms. Image Credit: CineD

Это превосходное значение, позволяющее записывать 8K120 кадров в секунду. При считывании полного сенсора 4K значение подвижного затвора остается прежним — 7,8 мс.

Динамический диапазон при ISO800, BMD Film

Как упоминалось выше, датчик был разработан для записи различных разрешений для полного считывания показаний датчика. Следовательно, мне было любопытно посмотреть, будут ли режимы записи с полным датчиком 12K, 8K или 4K показывать тот же динамический диапазон, или если произойдет некоторое понижение дискретизации камеры — это обычно снижает шум и, следовательно, приводит к более высоким значениям в соотношении сигнал / шум. соотношение 2 и 1.

Если бы это было так, можно было бы опустить режимы с более высоким разрешением и записывать с более низким разрешением для получения чистого, хорошо субдискретизированного изображения.

Blackmagic Pocket Cinema Camera 6K, например, выполняет понижающую дискретизацию в камере (например, если разрешение Full HD понижается от полной области сенсора и разрешения).

Короче говоря, это не относится к URSA Mini Pro 12K, как показано ниже. Поэтому очень полезно записывать с максимальным разрешением, а затем понижать разрешение до желаемого при пост-продакшене.

Если вы не знакомы с тем, как мы тестируем динамический диапазон, перейдите сюда .

Съемка в формате 12K на URSA Mini Pro 12K

В целом, цветовая наука поколения 5 в сочетании с клипами кривой графика пленки BMD уже составляет около 75% IRE — по этой причине светлые участки в целом выглядят более приятными, поскольку яркость обрезанных частей изображения ниже.

Как обычно, BRAW позволяет восстанавливать светлые участки при публикации, что обычно расширяет охват основных участков примерно на 1,5 ступени, поскольку обрезанные цветовые каналы восстанавливаются алгоритмом восстановления. Для нашего стандартного измерения динамического диапазона мы не рассматриваем этот вариант восстановления светлых участков, так как он может привести к некоторым странным изменениям цвета — мы вернемся к этому в наших тестах широты. Как следствие, мы не считаем эти остановки, но имейте в виду, что это может быть отличным вариантом для восстановления взорванного неба, хотя точность цветопередачи будет страдать.

График формы сигнала диаграммы Xyla 21, снятой в 12K, ISO800 показывает примерно 12 ступеней выше минимального уровня шума (обратите внимание — это форма волны на временной шкале 12K):

График формы волны: снято в формате 12K. Изображения: CineD дит изображения: CineD
График формы волны: снято в формате 12K. Изображения: CineD

Как можно видеть, внутри минимального уровня шума видны довольно солидная 13-я и слабая 14-я остановка плюс волосы на 15-й остановке. Это подтверждается IMATEST, который дает 11,8 ступеней динамического диапазона при соотношении сигнал / шум 2 (SNR) и 12,8 ступеней при SNR = 1. На среднем графике ниже, над синей (низкой) кривой слева дополнительная остановки определены. Диапазон исправления указан на уровне 16,6 ступеней.

Съемка в формате 8K на URSA Mini Pro 12K

IMATEST вычисляет около 11,5 ступеней при SNR = 2, 12,6 ступеней при SNR = 1. Следовательно, динамический диапазон немного уменьшается, см. Ниже:

Съемка в 4K на URSA Mini Pro 12K

Для этого сценария IMATEST вычисляет около 11,3 ступеней для SNR = 2 и 12,5 ступеней для SNR = 1:

Изображение становится более шумным, что можно увидеть, посмотрев на график осциллограммы на диаграмме Xyla 21, снятой в разрешении 4K (осциллограмма с временной шкалы 4K) — здесь 13-я ступень внутри минимального уровня шума почти исчезла:

Уменьшение размера кадра в посте

Съемка в формате 8K и уменьшение изображения до 4K при постобработке (с использованием «более резкого» алгоритма DaVinci Resolve) показывает 12 ступеней при SNR = 2 и 13,1 при SNR = 1.

И, наконец, золотой стандарт съемки с URSA Mini Pro 12K — съемка в 12K и понижение до 4K при постобработке: 12,4 ступени при SNR = 2 и 13,4 ступени при SNR = 1.

График формы волны видеоряда 12K, уменьшенный до шкалы времени 4K, показывает, что на самом деле он находится примерно на 13 ступенях выше минимального уровня шума. Также посмотрите, насколько чище выглядит сюжет:

Сравнение результатов динамического диапазона с другими камерами S35

Прежде всего, возникает вопрос, как 12K URSA Mini сравнивается с другими камерами Blackmagic?

URSA Mini Pro 4.6K G2 показал 12,6 ступеней динамического диапазона при SNR = 2 и 13,5 ступеней при SNR = 1 (в ProRes). Следовательно, значения немного выше, чем у 12K, масштабированного до 4K, но 12K показывает 1-2 дополнительных ступени (сверх SNR = 1) в пределах минимального уровня шума, которого нет у 4.6K, поэтому с некоторой дополнительной постобработкой вы сможете чтобы вырезать дополнительные детали из минимального уровня шума с помощью камеры 12K.

BMPCC6K показывает 11,8 ступеней при SNR = 2 и 12,9 ступеней при SNR = 1 — и около 1 дополнительной остановки видна внутри минимального уровня шума за пределами SNR = 1.

Таким образом, 12K теперь является лидером среди камер Blackmagic по динамическому диапазону.

Canon C300 MKIII демонстрирует лучшие на сегодняшний день результаты динамического диапазона для камеры Super 35, достигая 12,8 ступеней при SNR = 2 и 13,9 ступеней при SNR = 1 — плюс около 1-2 дополнительных ступеней внутри минимального уровня шума (не считая ARRI Alexa, которая, конечно же, остается лидером этой стаи более 10 лет — подробнее об этом в следующей публикации).

Резюме части 1

Глядя на различные варианты разрешения, мой вывод ясен — если вы можете позволить себе затраты на носители для хранения файлов 12K, я советую снимать в 12K — это дает вам максимальную гибкость при публикации.

Хорошим компромиссом является съемка с разрешением 8K — камера не только переключается на более быстрое считывание сенсора, равное 7,8 мс, что позволяет увеличить частоту кадров до 120 кадров в секунду, но и файлы 8K, субдискретизированные до временной шкалы 4K, демонстрируют надежные значения динамического диапазона.

Все это при том, что размер сенсора чуть больше Super 35 с разрешением 80 мегапикселей.

По нашим данным, камера не приобрела популярность на рынке, видимо сказался выход других интересных камер таких как Wave, komodo 6k и по сути URSA Mini Pro 12K, находится в таком же положении как и камеры от red monstro 8к у них очень долгий и сложный путь выхода на рынок. На фоно значительного дефицита и подорожания видеокарт, думать о покупке не имеет особого смысла. Думаю камеру выпустили больше ради интересна и хайпа «да мы можем и такое».

Подписывайтесь в социальных сетях:telegram вконтакте instagram facebook

По вопросам размещения рекламы писать сюдастать автором сюдасделать донат сюда

Теперь у нас есть рентал в Краснодаре, подробности тут

Купить настоящие подставки apple box для дома и работы можно тут

НЕВЕРОЯТНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ В НОВОЙ ПРОШИВКЕ ДЛЯ КИНОКАМЕРЫ URSA MINI PRO 12K

ПРЫЖКИ С ПАРАШЮТОМ И РОБОТЫ: WARFARE 4.0 СЪЁМКИ НА URSA MINI PRO 4.6 K G2

КИНОКАМЕРА ACHTEL 9×7 («IMAX MINI»)

OCTOPUS CAMERA LF — 8K И ГЛОБАЛЬНЫМ ЗАТВОРОМ

РАЗРЕШЕНИЕ VS РЕЗКОСТЬ: ПОЧЕМУ ТАК ВАЖНО СВЕРХВЫСОКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ [ВИДЕО]

FREEFLY WAVE ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ КАМЕРА. МАЛЕНЬКАЯ, ЛЕГКАЯ И БЕЗУМНО БЫСТРАЯ

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

The following two tabs change content below.

Aleksandr Fidller

Большой опыт в съёмках различных проектах - концерты, клипы, к/м. Пишу о технике в кино и о кино в целом. По вопросам рекламы писать сюда http://news.fidller.com/about-contact/ Наш магазин оборудования - http://fidller.com/

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.