ARRI ALEXA 35 Lab Test: Rolling Shutter, Dynamic Range and Latitude – plus Video!
Да, новая ARRI ALEXA 35 прибыла в штаб-квартиру CineD! Мы все были очень рады получить в свои руки эту новую звезду во вселенной камер и с любопытством ждали, что же она может предложить. Кроме того, мы, конечно же, надеялись на новый эталон для лабораторных тестов. Заинтересовались? Тогда давайте погрузимся в наш лабораторный тест ARRI ALEXA 35!
Когда в нашу лабораторию поступает новая полноценная кинокамера, нам не терпится испытать ее в деле - как в прошлый раз, когда появилась камера Sony VENICE 2, показавшая потрясающий рекордный результат по времени срабатывания rolling shutter (<3 мс на полном кадре). Поскольку камеры ARRI ALEXA до сих пор устанавливали эталон динамического диапазона (14+ ступеней), мы почти не могли поверить заявлениям ARRI о том, что новая камера ALEXA 35 расширяет динамический диапазон до невероятных 17 ступеней.
The ALEXA 35 in the CineD studio. Image credit: CineD
На этот раз у нас есть дополнительный бонус для вас, так как мы с Нино обсуждаем результаты лабораторных тестов в видео. И, кроме того, я взял ALEXA 35 на пробу и поснимал с дочерью - я просто не смог устоять перед соблазном, когда Нино сказал довольно непринужденным голосом: "Почему бы тебе не взять её на выходные - если хочешь?".
Итак, поехали! Еще раз большое "спасибо" моему дорогому коллеге Флориану Мильцу из CineD, который помог мне сделать этот пробный снимок. Вот фотография группы, на которой мы позируем с ALEXA 35 (извините, просто так получилось ;-))
Роллинг-шаттер камеры ALEXA 35
Сканирующий, бегущий или скользящий затвор, для тех кто не в курсе этого явления\эффекта можете почитать Википедия, iXBT, dphotoword.net и Дом оптики.
Используя наш стандартный метод измерения сканирующего затвора с помощью стробоскопа, мы получаем 7,9 мс в режиме 3:2 4608×3164 с открытым затвором (я оставил черные полосы справа и слева, чтобы обозначить "открытый затвор"):
Это очень хороший результат (меньше - лучше). Окно 4,6K 16:9 (полная ширина фотоматрицы) означает 5,7 мс. Однако первое место по времени срабатывания сканирующего затвора по-прежнему остается за Sony VENICE 2 (полный кадр) - менее 3 мс.
В режиме 4K 16:9 (который на самом деле составляет 4096×2304) изображение немного обрезается, и мы получаем 7,6 мс с 24 до 120 кадров в секунду.
Динамический диапазон камеры ALEXA 35
Вот тут-то и становится очень интересно. Сможем ли мы увидеть заявленные 17 ступеней? На самом деле, я очень обеспокоился, когда ARRI упомянула в своем пресс-релизе что-то вроде 1,5 ступени лучшей производительности в светах. Это может означать, что мы не сможем полностью зафиксировать первый патч пошаговой диаграммы Xyla21, который мы используем для наших тестов. Версия прошивки камеры была 1.00.03.
Если вы не знаете, как мы тестируем динамический диапазон, пожалуйста, загляните сюда.
Наконец, в лаборатории все было хорошо, но да, всё было близко. Если какой-либо производитель выпустит следующую камеру с еще лучшими характеристиками для светлой области диапазона, у нас будет проблема ...
Осциллограмма ARRI ALEXA 35 в ARRIRAW с открытым затвором EI800
Осциллограмма чертит на нашем графике Xyla21 поразительные 16 ступеней выше уровня шума:
Также видна надежная 17-я ступень внутри шумового дна, а также 18-я и 19-я ступени. Мы близки к пределу нашей 21-ступенчатой диаграммы Xyla21!
Также видно, что новая кривая LogC4 распределяет ступени иначе, чем предыдущие кривые ARRI Log. Поэтому ARRI предоставляет совершенно новый набор LUT для ALEXA 35, который мы используем и здесь.
Давайте посмотрим на IMATEST - здесь мы получаем 15,1 ступени при соотношении сигнал/шум (SNR) 2 и 16,3 ступени при SNR = 1.
Это поразительно - новый эталон для нашего лабораторного теста! По сравнению с ALEXA Mini LF, которую мы тестировали здесь, это примерно на 1,7 ступени лучше при SNR = 2 и на 1,4 ступени лучше при SNR = 1 (ALEXA Mini LF имела 13,4 ступени при SNR = 2 и 14,7 ступени при SNR = 1 для ARRIRAW).
Кстати, ProRes 4444 XQ показал очень похожие результаты, вот график IMATEST:
Из любопытства я проверил также EI400, 1600 и 3200, и IMATEST всегда показывал почти точно такие же результаты. Вот результат для ARRIRAW при EI3200:
Что происходит при изменении индекса экспозиции (EI), так это то, что значения сигнала по-разному распределяются по 12-битному (ProRes 4444 XQ) или 13-битному (ARRIRAW) файлу, как видно на приведенной ниже осциллограмме для EI3200 в ARRIRAW ( обрезание данных, конечно, происходит при одинаковой комбинации настроек диафрагмы объектива и затвора для данной частоты кадров):
Здесь 17-й, 18-й и 19-й ступени видны еще лучше, поскольку значения кода (данные/информация) сидят выше.
Фотографический широтный тест камеры ARRI ALEXA 35
Фотографическая широта - это способность камеры сохранять детали и цвета при пере- или недоэкспонировании и возврате к базовой экспозиции. Некоторое время назад мы выбрали произвольное значение 60% значения люма (в форме волны) для лица ( на самом деле для лба) наших испытуемых в нашей стандартной студийной сцене. Эта базовая экспозиция CineD должна помочь нашим читателям получить точку отсчета для всех тестируемых камер, независимо от того, как они распределяют значения кодируемых данных и какой режим LOG используется.
На изображении ниже показана наша сцена с базовой экспозицией для камеры ALEXA 35 с использованием кривой ARRI_LogC4-to-gamma24_Rec709-D65_v1-65 в сочетании со следующими настройками DaVinci Resolve (версия 18.0.1):
Теперь мы начинаем переэкспонировать. К сожалению, несмотря на замену лампочки нашего студийного света на более мощную в 2,5 раза (софтбокс и всё остальное осталось прежним) и использование объектива Canon 50mm f1.2, мы не смогли добиться того, чтобы красный канал на лбу Нино хотя бы приблизился к обрезанию данных (мы показываем вам изображение только с наложенным LUT, без коррекции, чтобы вы почувствовали переэкспозицию - посмотрите также видео):
Как видите, для красного канала на лбу Нино осталось около 1 ступени. Вернувшись к базовой экспозиции, мы получаем следующее изображение:
Поэтому мы должны учитывать это, когда начинаем недоэкспонировать.
Давайте посмотрим на 4 ступени ниже, отодвигая назад:
Для справки, мы уже имеем фотографическую широту экспозиции в 9 ступеней (4 над - 4 под, плюс 1 дополнительная ступень в светах). Все остальные камеры, включая Sony VENICE 2, разваливались на этом уровне широты (кроме ALEXA Mini LF, которая показала 10 ступеней фотографической широты экспозиции).
Итак, давайте перейдем к 7 ступеням недоэкспозиции от нашей базы, сдвинутой назад:
Здесь впервые начинает появляться какой-то серьезный шум, который уже невозможно терпеть без шумоподавления. Но судите сами, посмотрите видео выше.
Шумоподавление легко удаляет этот шум:
Можно заметить, что цвета начинают блекнуть, особенно это заметно на рубашке Нино (увеличение усиление цвета (color boost), например, легко исправляет это).
Помните, мы достигли (4 над - 7 под плюс 1) = 12 ступеней фотографической широты экспозиции! Это уже на 2 ступени больше, чем у лучшей из когда-либо протестированных камер - ALEXA Mini LF.
Теперь давайте посмотрим на недоэкспонированное на 8 ступеней изображение:
Теперь шум начинает портить изображение до такой степени, что оно становится непригодным для использования - давайте посмотрим, может ли шумоподавление спасти ситуацию:
Шумоподавление не может спасти это изображение, не уничтожив все детали - игра окончена! Игра окончена при фотографической широте экспозиции 13 ступней... как это удивительно? Тем не менее, я должен признать, что изображение выглядит на удивление хорошо.
Как и ожидалось, в ProRes 4444 XQ результаты немного хуже - в ARRIRAW в нашем распоряжении 13 бит, в ProRes 4444 XQ "только" 12 бит. Это особенно заметно на шумных, ступенях в тенях, когда они увеличиваются.
Вот недоэкспонированное на 8 ступеней изображение с использованием шумоподавления для EI800 в ProRes 4444 XQ:
Итак, в итоге мы получаем 12 ступеней фотографической широты экспозиции - с некоторым запасом до 13! Поразительно. ALEXA Mini LF имеет 10 ступеней, Sony VENICE 2 - 9 ступеней, FUJIFILM X-H2S - почти 9, а большинство других камер имеют от 7 до 8 ступеней фотографической широты экспозиции - просто для сравнения!
Лабораторный тест ARRI ALEXA 35 - Обобщая
Как и ожидалось, ARRI ALEXA 35 установила новый ориентир в нашем лабораторном тесте по динамическому диапазону и фотографической широте. ARRI заявляет о 17-ой ступени - эта ступень уже находится внутри шумового порога, как видно на приведенных выше осциллограммах. Однако, в 13-битном ARRIRAW с некоторым шумоподавлением эту ступень можно использовать!
Будет интересно посмотреть, смогут ли другие производители камер хотя бы отдаленно последовать за нашим новым (и старым) лидером группы.
Пожалуйста, посмотрите также видео выше, в качестве бонуса я включил небольшой мини-фильм с моей дочерью, который позволит вам увидеть некоторые реальные кадры.
Оригинал стать находится здесь
dynamic range testARRI ALEXA 35ALEXA 35 cinema cameraarriALEXA 35rolling shutteralexa 35 lab testlatitudealexa dynamic range testlab test