Szczegółowość obrazu

Szczegółowość obrazu oraz obecność artefaktów takich jak mora i aliasing badamy nagrywając testowanym aparatem tablicę ISO 12233, tak by wypełniła ona kadr w pionie przy danych proporcjach obrazu. Analiza ma charakter jakościowy, jej wynikiem nie są wartości liczbowe.

W przypadku testowanego urządzenia, ze względu na dużą liczbę trybów nagrywania, zdecydowaliśmy się podzielić niniejszy film na trzy części – jedną poświęconą filmowaniu w formatach surowych, drugą nagraniom w 4K, a trzecią trybowi Full HD. Zaprezentujemy je w tej właśnie kolejności.

Najlepiej oczywiście wypadają pliki 6K, do których szczegółowości trudno mieć zastrzeżenia. Jedynym problemem są kolorowe przebarwienia wyraźnie pojawiające się dla wybranych częstotliwości przestrzennych. Co ciekawe, występują one w znacznie większej intensywności niż miało to miejsce w przypadku niedawno przez nas testowanego Canona R1. Może zatem pora, by inżynierowie z działu kamer Canona wzięli tych z działu aparatów na kawę i dopytali o implementację filmowych RAW-ów? W zamian mogliby na przykład podpowiedzieć nieco w zakresie opisanej na końcu poprzedniego rozdziału stabilizacji cyfrowej.

Zwłaszcza że problemy ledwo się rysujące w trybie pełnoklatkowym po przejściu do odczytu wycinków Super 35 i Super 16 wyraźnie narastają – tam nie tylko jest mnóstwo kolorowych przebarwień, ale widać też niepokojącą „pikselizację” na ukośnych krawędziach. Mimo tego w trybie Super35 nadal możemy uznać obraz za akceptowalny. O ujęciach nagranych w trybie Super 16 niestety nie możemy już powiedzieć tego samego.

Pora na materiały „wywołane”, najpierw te w 4K:

Zanim przejdziemy dalej, należy wspomnieć o problemie, który wystąpił przy testowaniu Canona C400. Problem ten dotyczył wyostrzania, które typowo dla kamer tego producenta można regulować w zakresie do -10 do +50.

Domyślną wartością wyostrzania dla wszystkich profili obrazu w testowanej kamerze było 0, jednak oględziny na większym ekranie pokazały, że, wbrew oznaczeniom, przy „zerowym” wyostrzaniu materiał filmowy jest mocno uwydatniany, co widać zwłaszcza po mało estetycznych ciemniejszych obwódkach widocznych na granicach czerni i bieli.

To, że prawdziwy zerowy poziom wyostrzania to tak naprawdę nastawa -10 sugeruje też instrukcja obsługi kamery, która podaje, że pliki w formacie RAW domyślnie są wywoływane przy odtwarzaniu w kamerze właśnie z wyostrzaniem -10.

Tyle tylko, że materiał nagrany z najniższą możliwą nastawą wyostrzania jest tak miękki, że wygląda niemal jak celowo rozmyty. Dlatego też w filmach poświęconych szczegółowości obrazu 4K i Full HD prezentujemy wszystkie nagrania dwukrotnie – najpierw dla wyostrzania ustawionego na -10, a potem dla zerowej wartości tego parametru. Zgodnie z procedurą, wystarczyłyby te nagrane z faktycznie zerowym uwydatnianiem, ale ze względu na sporą miękkość, niektóre elementy i wady w obrazie łatwiej oceniać na materiale nieco wyostrzonym, czyli nagranym z zerową wartością tego parametru.

Po tym przydługim wstępie możemy przejść do właściwego omówienia. Ujęcia 4K nagrane w klasycznych kodekach są na szczęście niemal całkowicie wolne od kolorowych przebarwień, które trapiły filmy w formacie surowym. Ich szczegółowość pozostaje przy tym na akceptowalnym poziomie, choć oczywiście jeśli całkowicie wyeliminujemy wyostrzanie, to stają się one bardzo (w naszym odczuciu nadmiernie) miękkie wizualnie.

Spójrzmy teraz na pliki Full HD:

W przypadku materiału Full HD w pewnych kwestiach także wypadałoby, żeby twórcy EOS-a C400 poszli na korepetycje do twórców R1-ki. Aparat bowiem rozgranicza tryby korzystające z nadpróbkowania od „zwykłych” i pozwala się swobodnie między nimi przełączać. Tymczasem w C400 w trybie pełnoklatkowym sposób odczytu zmieniany jest automatycznie. I tak do 50/60 kl/s obraz jest świetnej jakości ze względu na wspomniane nadpróbkowanie. Pierwszy spadek szczegółowości obserwujemy przy przejściu do 100/120 kl/s, ale tam obraz pozostaje jeszcze akceptowalny. Tego samego nie możemy niestety powiedzieć o ujęciach w 150 i 180 kl/s, które wyglądają po prostu słabo i nie wydają się spełniać jakichkolwiek standardów emisyjnych dla materiałów Full HD w zakresie rzeczywistej rozdzielczości.

Znacznie równiej jest już w trybach Super 35 oraz Super 16, gdzie wybrany klatkaż nie ma wpływu na szczegółowość obrazu, co niezmiennie oceniamy pozytywnie. Do samej szczegółowości nie mamy zastrzeżeń w przypadku trybu Super 35, gdzie także ewidentnie mamy do czynienia z nadpróbkowaniem. W Super 16 szczegółowość spada, ale granicznie możemy ten materiał uznać za akceptowalny.

Wyostrzanie

Canon EOS C400 oferuje skalę wyostrzania rozciągającą się od −10 do +50 z krokiem jednostkowym. Spójrzmy jak różne wartości tej nastawy wpływają na materiał filmowy:

Zacznijmy od od powtórzenia wcześniejszej obserwacji, że przy ustawieniu wyostrzania na −10 znikają czarne obwódki, które da się zaobserwować przy zerowym poziomie tego parametru, ale obraz wydaje się z kolei nieco rozmyty. Trudno zatem znaleźć optymalną wartość wyostrzania, jeśli zależałoby nam na neutralnym i nie nadmiernie miękkim obrazie.

Za problem poniekąd można też uznać to, jak daleko w drugą stronę rozciąga się skala wyostrzania i jak bardzo proces ten masakruje obraz. W naszym odczuciu skala spokojnie mogłaby się skończyć na poziomie w okolicach +10, bo nawet przy zaprezentowanej powyżej wartości +17 obraz jest okropnie przeostrzony.

Sumarycznie nie możemy zatem pozytywnie ocenić implementacji wyostrzania w testowanej kamerze. Zarówno ono, jak i cała nasza analiza szczegółowości obrazu w C400 rodzi też pytania o implementację algorytmów demozaikowania w omawianym urządzeniu. Wydaje się, że dałoby się je napisać lepiej, albo że dawno nie były aktualizowane.

Szum

Szum w filmach, podobnie jak na zdjęciach, oceniamy w oparciu o scenkę testową, zarejestrowaną na różnych czułościach przy wyłączonej redukcji szumu w aparacie.

W przypadku filmu ocena, tak jak przy szczegółowości obrazu, nie ma charakteru liczbowego. Procentowe wyniki mogłyby być mylące, gdyż urządzenia różnych producentów w różnym stopniu pozwalają na wyłączenie redukcji szumu przy filmowaniu. A odszumiona papka, która procentowo wykazałaby niewielkie zaszumienie, w praktyce wcale nie musi wyglądać ładnie.

Prezentowane poniżej opinie na temat maksymalnych czułości oferujących użyteczny obraz są oczywiście subiektywne – każdy użytkownik ma inną tolerancję dla szumu w obrazie filmowym.

Podobnie jak w przypadku szczegółowości obrazu, ze względu na dużą liczbę trybów nagrywania, postanowiliśmy rozdzielić materiał na formaty surowe, nagrania w 4K oraz pliki Full HD. Całość omówimy w tej właśnie kolejności.

W przypadku formatów surowych najwyższymi akceptowalnymi czułościami wydają się być:

• ISO 12800 w trybie pełnoklatkowym,
• ISO 6400 w trybie Super 35,
• ISO 1600 w trybie Super 16.

Spójrzmy teraz na ujęcia 4K:

W trybie pełnoklatkowym granicznie nawet ISO 25600 możemy uznać za akceptowalne, choć puryści mogą preferować niewykraczanie poza ISO 12800. Analogicznie dla trybu Super 35 najwyższą akceptowalną czułością wydaje się być ISO 12800. Obie wartości są bardzo przyzwoite jak na kamerę z matrycą 6K i pokazują zaletę zastosowania przez producenta trzech bazowych czułości.

Na koniec zostały nam ujęcia w Full HD:

W trybie pełnoklatkowym póki nie przekraczamy 100/120 kl/s, możemy bez większych problemów sięgać aż do ISO 25600 włącznie. Dla wyższych klatkaży oraz trybu Super 35 lepiej z kolei nie przekraczać nastawy ISO 12800. W trybie Super 16 niezależnie od klatkażu najwyższą akceptowalną czułością jest natomiast ISO 3200.

Odszumianie

Odszumianie w Canonie C400 może, podobnie jak w innych kamerach tego producenta, działać przestrzennie, czyli lokalnie na daną klatkę, tak jak ma to miejsce w przypadku zdjęć, oraz porównując sąsiednie klatki ze sobą na zasadzie korelacji. Odpowiedzialny za pierwsze z tych działań parametr nosi nazwę „spatial filter” i może przyjąć wartości od 0 do 12 z krokiem jednostkowym. Z kolei międzyklatkowa redukcja szumu opisana jest jako „frame correlation” i oferuje nastawy od 0 do 3, również z krokiem co 1. Co ciekawe, pomimo, że całe menu w C400 jest przetłumaczone na polski, to akurat zaawansowane ustawienia profilu obrazu, w tym odszumianie, tłumaczeniu się oparły i dalej występują po angielsku.

Standardowo w testach wszystkie ujęcia nagrywamy z wyłączoną redukcją szumu, co w tym przypadku wymagało „podłubania” we wszystkich profilach obrazu w C400, ponieważ domyślnie redukcja szumu jest tam, nawet w profilach logarytmicznych, ustawiona na tryb automatyczny. Spójrzmy teraz, jak wygląda materiał, gdy zaczniemy manualnie zwiększać wartości parametrów związanych z odszumianiem:

Odszumianie przestrzenne zostało przez producenta bardzo rozsądnie zaimplementowane. Widać, że jego algorytmy opracowano tak, by usuwać szum jednocześnie nie pozbawiając obrazu detali. Oczywiście na maksymalnej nastawie te ostatnie nieco już ucierpiały, ale wartości do 8 włącznie można stosować bez większych obaw.

Z kolei międzyklatkowa redukcja szumu wydaje się w ogóle nie działać, co jest o tyle dziwne, że w naszym teście Canona MS-500 sprawdziła się ona bardzo dobrze. Tu natomiast nagrania z różnym poziomem „frame correlation” można by pozamieniać miejscami i nikt by się nie zorientował.

Rolling Shutter

Zjawisko nazywane potocznie rolling shutter wynika z faktu, że zdecydowana większość współczesnych matryc CMOS nie jest odczytywana z całej powierzchni jednocześnie, tylko „z góry do dołu”, wierszami. Stąd też o sile i uciążliwości tego zjawiska decyduje czas odczytu matrycy w danym trybie nagrywania. Rośnie on wraz z rozdzielczością oraz zależy od innych aspektów nagrywania – przykładowo czas odczytu będzie większy, gdy materiał filmowy jest nadpróbkowany (tzw. oversampling), a mniejszy, gdy np. matryca jest odczytywana z przeskakiwaniem linii (tzw. line skipping).

Przedstawmy jeszcze skalę odniesienia. Czasy odczytu poniżej 10 ms uznajemy za świetne – przy tak szybkich matrycach trzeba naprawdę „postarać się”, by zjawisko rolling shutter było zauważalne. Czasy między 10 a 15 ms to wyniki bardzo dobre. Czasy między 15 a 20 ms uznajemy za dobre, a między 20 a 25 ms za przeciętne. Wszystko powyżej 25 ms to wyniki złe, a powyżej 30 ms – bardzo złe.

Wyniki, jakie uzyskał Canon EOS C400, przedstawiają się następująco:

Uzyskane wyniki nominalnie wszystkie mieszczą się w przedziale poniżej 10 ms, niejednoczesny odczyt matrycy nie powinien być zatem zbytnim zmartwieniem użytkowników Canona C400. Widać przy tym, że zastosowana w testowanej kamerze matryca jest nieco wolniejsza niż ta, którą zainstalowano w bezlusterkowcu EOS R1. Być może ta nieco niższa prędkość była konieczna, by architektura matrycy pozwoliła na zastosowanie trzech bazowych czułości. To jednak jedynie spekulacja, którą wyjaśnić byliby w stanie jedynie inżynierowie Canona.