Практика

ARRI, RED, Sony, Blackmagic или Canon: результаты и выводы

Во второй части обзора теста пяти кинокамер сравниваем динамический диапазон, качество изображения, возможности цветокоррекции – в общем, говорим о самом интересном

  • 11 июня 2015
  • 7086
Petr Mudrenov

Напомним, что первокурсники кинооператорского факультета ВГИКа протестировали пять профессиональных камер и рассказали о своих первых впечатлениях. Преподавать факультета Пётр Мудрёнов подводит итог учебной практике, сравнивая полученные данные и анализируя их.
 
- На учебной киностудии ВГИКа есть ARRI Alexa и Amira, для которых выстроен технологический процесс обработки изображения на базе комплекса Autodesk Lustre. Эту технику студенты изучают на лекциях и применяют для съемки учебных работ, поэтому знают ее неплохо. Однако с камерами других производителей, особенно с последними разработками, знакомы хуже. Поэтому важно было предоставить им для теста не только другие камеры известных производителей, но также оптимальные для съемки комплекты оборудования, включающие обвес, системы стабилизации, контрольные мониторы и RAW-рекордеры.


Фото: Таша Беляева

Тест практически состоял из оценки эргономики камеры и возможности её применения для различных видов киносъемки, проверки технических характеристик изображения и съемки на все камеры общего референсного кадра. По поводу эргономики мнения у студентов, как и ожидалось, сильно разошлись. Девушки, а их оказалось большинство на этом курсе, для ручной камеры выбирали компактный и легкий Canon C300 или склонялись к использованию традиционного штатива, крана или тележки, вместо DJI RONIN или Easyrig. Более интересными оказались результаты технического теста и сравнительной съемки.
 
 
Камеры, заявленные в тесте:

 


ARRI
Alexa.
Рекордер – Codex. Разрешение – 2880х1620. Формат – ARRIRAW.



ARRI Amira. Разрешение – 3414х2198. Формат – Prores. Данная камеры недавно появилась во ВГИКе и на момент теста имела базовую прошивку, обеспечивающую съемку только с разрешением 1920х1080 с гаммой Rec.-709. Результат сравнения ее с камерами, снимающими в RAW, был предсказуем, поэтому в данном тесте она, как и Canon C300, не участвовала.




Blackmagic URSA. Разрешение – 4000х2160. Формат – RAW (DNG).






Canon
C500.
Рекордер – Odyssey 7Q. Разрешение – 4096х2160. Формат – RAW (RMF).
 



Red Dragon.
Разрешение – 6144х3160. Формат – RAW. Компрессия 5:1.





Sony PXW-FS7
.
Рекордер – Odyssey 7Q.  Разрешение – 4096х2160. Формат – RAW (DNG).
 


 

Обработка


Предварительная обработка проводилась в программе DaVinci Resolve. Файлы с камер ARRI Alexa, Blackmagic URSA и Red Dragon при загрузке в программу не вызвали проблем, в отличии от Canon и Sony. При открытии файлов Canon C500 модуль обработки RAW в программе был не активен, но вся информация RAW файла оставалась доступна для обработки другими инструментамы. С кадрами, снятыми на камеру Red, DaVinci Resolve поступает иначе: яркости, обрезанные во вкладке RAW, теряются для коррекции безвозвратно.


Фото: Таша Беляева

Алгоритм обработки RAW, снятый на камеру Sony PXW-FS7 с рекордером Odyssey 7Q, предусматривает применение на начальном этапе гаммы BMD Film, а затем коррекции с использованием LUT. Наш материал при этом имел сильные искажения по цветовой температуре. Для коррекции потребовалось вводить крайние значения: Color temp. – 50000; Tint – -150, и проводить дальнейшую коррекцию инструментами Lift, Gamma, Gain. Причина этого в процессе работы выяснена не была, но студентами получен бесценный опыт обязательного тестирования оборудования перед съемкой.

 
Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

Настройки программы DaVinci Resolve

 

Динамический диапазон


Для оценки динамического диапазона мы использовали просветный клин, разработанный несколько лет назад в лаборатории Киносветотехники операторского факультета ВГИКа. Данный клин представляет собой источник света, смонтированный в корпусе компьютерного монитора, с цветовой температурой 6000К и индексом CRI>80. Клин имеет 33 нейтрально-серых светофильтра с разницей оптической плотности 0,1. Таким образом, клин позволяет в одном кадре получать интервал яркостей в 11 ступеней экспозиции и определять динамический диапазон камеры с точностью до 1/3 ступени. Для оценки камер с большим динамическим диапазоном снималось два кадра с коррекцией экспозиции изменением угла раскрытия обтюратора. Оценка динамического диапазона проводилась по осциллографу в программе DaVinci Resolve, после приведения файлов к логарифмической гамме.
 

Оптический клин 

 

Результаты теста


ARRI Alexa

 
Все заявленные производителем 14 ступеней экспозиции читаются на изображении. Последние три поля клина имеют низкую контрастность, но при этом отчетливо отделяются от уровня черного. Ход кривой практически идеален на всем участке, где равному изменению яркости соответствует одинаковое приращение сигнала.


Blackmagic URSA


Кривая сигнала этой камеры далека от прямолинейности и имеет прогиб вниз. Кроме того, изменение чувствительности во вкладке RAW приводит к общему усилению сигнала аналогично воздействию инструмента Gain. В результате вместе с ростом всех плотностей растет уровень шума. Лучший результат обработки достигается съемкой и обработкой RAW на уровень номинальной чувствительности 400 ISO. Динамический диапазон камеры Blackmagic URSA составил всего 9 ступеней экспозиции, с которыми можно работать, поскольку нижний участок кривой при увеличении усиления «тонет» в шумах.


Canon C500


Равномерный ход кривой обеспечивает проработку диапазона в 10 ступеней экспозиции без заметных шумов. Коррекция была минимальной и осуществлялась инструментами Lift, Gamma, Gain, поскольку управление RAW данными в программе DaVinci Resolve было не активно.


Red Dragon


Без использования режима HDR камера передает 12-13 ступеней экспозиции. Неоднозначность определения широты камеры вызвана тем, что нижний участок кривой достаточно зашумлен, оператор в каждом конкретном случае будет принимать решение об использовании в изображении последней ступени динамического диапазона.


Sony PXW-FS7


Общий динамический диапазон составил 12 ступеней. Причем девять верхних из них имеют ровный линейный характер, а на трех нижних контраст постепенно снижается. 
 


Съемка и цветокоррекция


Для сравнения камер в кинопавильоне были построены декорации, в которых студентами был воссоздан интерьер с окном. Съемка против окна очень показательна, поскольку позволяет оценить проработку матрицей камеры фактур, имеющих очень высокую яркость. В нашем случае яркость тюлевой шторы составляла +7 ступеней от яркости серой карты, что соответствует верхней границе динамического диапазона яркостей, заявленного для камер ARRI Alexa и Red Dragon. Для контроля цвета и экспозиции при постобработке в кадр были добавлены серая карта и шкала X-Rite.

Предварительная цветокоррекция выполнялась студентами в программе DaVinci Resolve самостоятельно, а затем состоялось групповое занятие на комплексе Autodesk Lustrе.


Фото: Таша Беляева

Учебная киностудия ВГИКа оснащена программой Autodesk Lustrе, которая настроена для работы только с камерами, имеющимися в университете. Проблемы с загрузкой в программу RAW файлов с посторонних камер хорошо знакомы студентам, поэтому материал с камер Blackmagic URSA, Red Dragon, Canon и Sony был предварительно переконвертирован в DaVinci Resolve в формат TIF-16 bit. Для камеры Sony PXW-FS7 был выбран альтернативный вариант конвертации файлов, предусмотренный производителем оборудования. Конвертация DNG в формат TIF проводилась в программе Adobe Camera Raw, для которой был предварительно построен DNG-профиль по карте X-Rite в программе ColorChecker Camera Calibration. Такой процесс позволил провести первичную цветокоррекцию автоматически и с лучшим, чем в DaVinci Resolve, результатом. Выводы о своем опыте цветокоррекции, столь отличающегося по характеристикам исходного материала, и оценки конечного изображения студенты изложили в отчетах. Вот несколько выдержек из работ студенток Валерии Йонсен и Надежды Статкевич:

«Коррекция кадров производилась нами в программе DaVinci Resolve, поскольку она может прочесть все исходные файлы. Хотя для некоторых камер производитель предлагает собственное программное обеспечение, которое может лучше справиться с родными файлами.

Поскольку исходное изображение, полученное с разных камер, сильно отличалось друг от друга, наша задача состояла в первичной цветокоррекции, а именно: настройке баланса белого, выравнивание всех кадров по контрастности гаммы с максимальным сохранением информации в светах и тенях.


Фото: Таша Беляева

Для контроля в кадре использовалась серая карта. Про помощи осциллографа и пипетки мы контролировали значения каналов RGB и приводили их к одному показателю.

Самой «гибкой» для коррекции оказалась камера ARRI Alexa. Она же обладает самым большим динамическим диапазоном. Хорошим доказательством этому является проработка всех деталей оконного пространства и предметов, находящихся рядом с ним. Все фактуры в сильных светах присутствуют, в отличии от кадров с других камер. Так же хорошо камера сохраняет информацию в тенях. Смотря на показания осциллографа, мы поняли, что можем свободно работать с нижним его участком, использовать диапазон без получения заметных шумов.

У Red Dragon оконное пространство тоже хорошо проработано. Но несмотря на то, что производитель заявляет 14 стопов, количество информации в светах значительно меньше, чем у Alexa, которая имеет те же паспортные характеристики. В тенях изображение беднее, а при попытке его вытянуть появлялся заметный шум.

Камера Black Magic URSA имеет небольшой динамический диапазон около 9 ступеней, что привело к потере проработки окна. Очень сильный шум, который заметен не только в тенях, но и на темно-серых фактурах.


Фото: Таша Беляева

В сравнении по показаниям осциллографа самыми похожими оказались камеры ARRI Alexa и Sony PXW-SF7.

Приведя наши кадры к одинаковым уровням RGB по белому, серому и черному полям серой карты, мы заметили, что каждая из камер имеет отличия в оттенках цвета и насыщенности. Мы попытались исправить это, внеся для каждой камеры небольшие поправки по насыщенности всего кадра, а в некоторых случаях применяли автоматическую коррекцию с помощью шкалы X-Rite, которая была снята.

После проделанной работы стало видно, что все файлы стали близки друг к другу, однако при этом проявились сильные отличия в проработке разными камерами высоких яркостей фактуры окна и сохранились, присущие каждой камере, отличия в цветовоспроизведении. Так, например, цвет кожи при съемке на ARRI Alexa имеет розоватый оттенок, а на BlackMagic URSA – желтый. На кадрах с Red Dragon цвет кожи казался зеленоватым, а у Sony PXW-SF7 лицо имеет загорелый коричневатый оттенок. При съемке на Canon C500 все цвета воспринимаются максимально нейтральными».
 
Сделать собственные выводы об изображении со всех камер можно посмотрев итоговый ролик, но следует помнить, что это работа студентов первого курса, которые год назад только начали знакомиться с профессией кинооператора. Главной целью проведения съемок оставался учебный процесс и уникальная возможность студентам научиться самостоятельно тестировать новую технику, делать сознательный выбор кинокамеры перед съемкой.
 

 
Оборудование для практического занятия было предоставлено компаниями Rentaphoto и Sky Cinema. 

 


Комментарии

Напишите комментарий первым!


Необходимо исправить следующие ошибки:


    Dmitry Okladnikov Москва
    Да действительно, Xyla тоже оказывается просветная шкала , я думал просветная у них только система комби. Да и признаю, что использование изменения выдержки для широты тоже жизнеспособное решение. Несмотря на то что я остаюсь при мнении что вся широта должна измеряться в одном кадре. Отреагировал весьма бурно и резко в связи с мракобесием в первой части о вашем тесте, ну может и занесло чуток, но это не ставит крест на всем что я говорил.
    Развернуть

    Petr Mudrenov Москва
    Общая точка отсчета для проведения любого сравнения, безусловно, нужна. В нашем случае это были нативные, рекомендованные производителем для каждой камеры, значения ISO, гаммы и воркфлоу. Оптика, диафрагма и освещение объекта по возможности оставались неизменными. Общими для всех были и критерии обработки материала в DaVinci Resolve. В ближайшее время готовится к публикации тест оптики, который зимой проводили в МШК. В нем участвует 15 объективов с фокусным расстоянием 32-35 мм на открытых диафрагмах и 5,6. По поводу матриц, компрессии и т.д. очень интересно. Напишите в личку свое видение такого теста. Попробуем организовать.
    Развернуть

    Евгений Литвинов
    Я понимаю, что ВГИК не прикладная контора, и научить учиться важнее,чем освоить конкретную технику. Зона внимания практикующих операторов несколько иная.Планируется ли тест на : Работу камер со светосильной оптикой (общий тест на 1,3-2 при ISO 320-800) Классический плёночный тест на заявленную чувствительность (с целью выяснения базовых характеристик матриц и выявления аппаратного усиления) Матрицы, их физический размер и зависимость от величины пикселя и математике обсчёта А также компрессия,соответствия метаданных кодекам,ошибки цветопередачи и рекомендации по приведения к единому цветовому полю и т.д. В любом случае,даже при получении максимально заявленного динамического диапазона какая-либо характеристика должна оставаться неизменной.Либо только аппаратные измерения.)
    Развернуть

    Petr Mudrenov Москва
    Со шкалой Xyla я хорошо знаком. Только я опять Вас разочарую. Чуда не произошло и законы физики продолжают работать. Xyla-21 - это просветная шкала, а не шедевр полиграфии. Проще говоря слайд, который требует дополнительного мощного источника света для заднего освещения. Об этом, кстати, подробно написано на той странице, ссылку на которую Вы привели. По сути это такой же девайс, как и тот, который мы используем в своих тестах.
    Развернуть

    Petr Mudrenov Москва
    Дмитрий, сегодня в цифровых камерах угол раскрытия обтюратора, это всего лишь привычный для кинооператора способ установки экспозиции. Переключив настройки меню, можете задавать время работы электронного затвора в секундах, как в фотоаппарате. Суть от этого не изменится. Все равно это выдержка, которая определяет экспозицию кадра. Разница между электронным затвором (активной фазой работы матрицы) и пленкой в камере будет проявляться в непринципиальных для данного вопроса артефактах: смазах, Rolling shutter, шлейвах и т.д. Только Вы ошибаетесь, считая обтюратор источником возникновения аберраций.
    Развернуть

    Dmitry Okladnikov Москва
    Петр, в цифровых камерах за исключением пары камер (например алекса студио) уже нет обтюратора, и процесс экспонирования матрицы отличается от процесса экспонирования пленки, насколько и какие абберации вносит такой метод вопрос достойный изучения, но для тестов широты как я уже заметил есть готовые таблицы, полиграфия шагнула далеко вперед шкал "макбет" . Например вот 20 ступенчатая шкала, 20 именно f-stop. http://dsclabs.com/shop/rear-lit/xyla-21/ если интересно то вот один из прошлогодних тестов драгона на эту шкалу http://www.reduser.net/forum/showthread.php?117540-Dragon-Dynamic-Range-Test-21-stop-chart там же можно скачать r3d файл.
    Развернуть

    Petr Mudrenov Москва
    3. Разгадка проста: «Для оценки камер с большим динамическим диапазоном снималось два кадра с коррекцией экспозиции изменением УГЛА РАСКРЫТИЯ ОБТЮРАТОРА». Можно сделать и в одном кадре, изменяя экспозицию диафрагмой. Метаданные точно останутся неизменными, только точность будет ниже, чем обтюратором. Результат такой, какой получился. Во многом неожиданный. Готовы и дальше конструктивно обсуждать методики и результаты наших тестов.
    Развернуть

    Petr Mudrenov Москва
    Мат Часть: 1. Бумажная шкала отражает падающий свет. Диапазон яркостей будет зависеть только от коэффициентов отражения полей: белое - сульфат бария 0,95, черное - 0,02...0,01. Таким образом, разница может составить всего пять-шесть ступеней, и больше на отражение получить невозможно. На шкалах, действительно, присутствует 11 или больше полей. Только идут они с шагом в 1/2 или 1/3 ступени. БОльший интервал яркостей можно получить, если несколько таких шкал освещать разными по мощности источниками света. 2. Параметры источника света со временем могут меняться. В этом Вы правы. Мы в лаборатории стараемся следить за точностью приборов, и делать своевременный регламент.
    Развернуть

    Dmitry Okladnikov Москва
    Метод расчета широты исходя из двойной экспозиции полный провал. так как , камеры пишущие в рав всегда снимают в нативном для камеры режиме матрицы например iso 800 и 5000К, все изменения в настройки камеры это просто информация записываемая в метаданные, и никак не влияющие на смещение диапазона записываемого материала. поэтому обе экспозиции являются одинаковыми и меняются лишь метаданные. и как при таких условиях из 11 ступеней вы насчитали 14 или 13 остается загадкой. Ребята учите матчасть, в ваше чудесное время информацией забит весь интернет. И обязательно практикуйтесь. и многое вам откроется.
    Развернуть

    Dmitry Okladnikov Москва
    11 ступеней передает обычная бумажная шкала, для этого ненужно что-то городить, к тому же показания подсветки ухудшаются со временем. Есть специальные бумажные таблицы для оценки широты цифровых камер. рекомендую приобрести если вы не можете сделать 15 ступеней на площадке.
    Развернуть

    Смотрите также