BMPCC 6K的动态范围有多强?老外的评测说出了真相!

9月26日 16:34
孙太勇 等人看过

9516fc8355388a152aeab4f86cfee7d7长期以来,我一直是BMD小型摄影机的忠实用户,我在自己的实验室里曾经对BMPCC 4K完成过一次评测,现在我真的很想买到一台全新的BMPCC 6K。


根据BMD官网上的说明,在动态范围上,BMPCC 6K与4K没有什么区别,都是13档。


所以我决定做一次全新纬度的测试,除了对BMPCC 6K和BMPCC 4K的标准动态范围和果冻效应进行评测外,我还希望看到,他们在极端情况下,对于画面细节的保留能力。


没想到,结果确实出人意料。


我们先从卷帘快门(rolling shutter)测试开始。


卷帘快门(英语:rolling shutter)是数码相机CMOS感光元件的一种效应,当使用电子快门来拍摄高速移动的物件时,原本垂直的物件拍摄出的画面却为倾斜甚至变形。

原因是CMOS感光元件采用逐行扫描的曝光方式,产生的时间差导致画面倾斜。




BMPCC 6K卷帘快门测试


我们采用了一种,基于高频石英微控制器的300Hz频闪灯,来进行测试。当传感器读数从上到下进行时,我们从频闪仪上,得到一系列黑白条。


频闪测试显示BMPCC 6K卷帘快门时间为19.8毫秒。现在我终于知道,为什么它不能以每秒50帧(1:2.4宽高,为60fps)的速度在6k分辨率下,读取完整的传感器数据了。因为在全传感器范围的模式下,根本没有足够的时间获得更高的帧率。


这个值明显高于BMPCC 4K的16毫秒。



 BMPCC 6K rolling shutter result: 19.8 



BMPCC 6K动态范围测试


像往常一样,我们使用 DSC Labs Xyla 21 Stepchart结合IMATEST软件来得出摄影机精确的动态范围结果。


BMPCC 6K采用双ISO传感器,分别以400和3200作为ISO的基准值。


1.在全传感器范围,ISO400, 6K BRAW 25p下测试


我使用了BMPCC 6K的最大分辨率6K(6144×3456),全传感器范围,以及BRAW 3:1恒定比特率的设置。下面的阶梯图直观地显示了,大约12档动态范围。



BMPCC 6K测试结果图

在底噪上大约可以识别出12档动态范围


通过达芬奇解拜耳RAW文件,并将高质量的tiff输出到iMatest,我们计算出信噪比为2时( SNR = 2)BMPCC 6K动态范围为11.8档,信噪比为1时(SNR = 1)动态范围为12.9档。

 



BMPCC 6K 6K BRAW ISO400的IMA测试结果

在信噪比为2时,动态范围有11.8档。


这比我们在BMPCC4K上,得到的结果要高0.2档。


2.在全传感器范围,UHD Prores HQ ISO400下测试


非常有趣的是,使用UHD的Prores HQ在全传感器范围下测试,信噪比为2时,动态范围从11.8略微增加到11.9(信噪比为1时,动态范围为13)。


正如BMD所说,在全传感器范围下,6K分辨率缩放到Ultra HD可以降低噪点水平,从而略微增加动态范围!


3.在全传感器范围,ISO3200,6K BRAW 25P下测试


在ISO3200下,动态范围明显下降到10.0档(信噪比SNR=2,下表右上角的中值)。

 



BMPCC 6K在6K BRAW ISO3200下的测定结果最好

在信噪比为2时,有10档动态范围


这个结果比BMPCC 4K低一些,在双原生ISO的较高ISO处,BMPCC 4K为10.5档,


虽然使用阶跃图是评判动态范围最简单,最准确,可比性最强的一种方法,但这种方法,对于摄影机在动态范围内对颜色和细节信息的保真度却没有明确的反映。


所以我们要引入了一个额外的测试,latitude test。



latitude测试


latitude测试的主要步骤是,先对测试场景进行极端的过度曝光,和欠曝光,然后在达芬奇中对拍摄的RAW文件进行解拜耳,拉回正常的亮度范围。


这项测试,可以判断摄影机保留颜色和细节的能力。


在latitude测试中,我设定了一个标准场景,我的同事Johnnie坐在一个色卡旁边。



在标准的测试场景下,Nino的脸有60%的亮度,白纸有65%的亮度。


在测试过程中,每换一场,我都把快门值增加一倍,从而让后一个场景,比前一个场景低一档曝光,直到低5档曝光时,画面完全黑下去。



我们对这个室内场景进行了极端的欠曝测试,然后将其归一化为0(后期拉回正常亮度范围)从而显示出颜色、细节和噪点水平。


这真的是一个很折腾人的测试,因为大多数摄影机,在普通编码下,欠曝2-3档时就没法儿看了。


BMPCC 4K和6k拍摄的素材,我都在达芬奇中应用了Blackmagic film to video LUT,然后通过一些小调整,尽可能地匹配两个镜头。



BMPCC 6k 降5档后曝光后,通过达芬奇中的Camera Raw解拜耳,并把亮度拉回初始状态。


上图是测试结果,BMPCC 6K表现还是很好的,虽然出现 一些水平条纹,噪点也变得比较大,但颜色信息保留的很好。


同样的场景,用BMPCC 4K拍摄,也是欠曝5档,然后拉回到初始状态。



BMPCC 4K 欠曝5档,在达芬奇中对RAW文件进行解拜耳后,拉回初始亮度。


很明显,颜色信息发生了丢失,图像变成了粉红色。让我们再来对比一下两者的差异。 



在曝光正常的室内场景下,BMPCC 4K vs 6K


下面这是两个摄影机,在欠曝5挡的情况下,通过达芬奇解拜耳RAW文件后,拉回初始状态的对比:



很明显,在这个测试中,BMPCC 6K惊人地保留了大量颜色信息,而BMPCC 4K在欠曝3挡以上时,就开始变成粉红色,出现了大量的粉红色噪讯,这些噪讯很难去除。



不过,有趣的一点是,虽然在正常曝光下,两者在画面和示波器上看起来都完全相同(经过色彩匹配后)。但通过调整达芬奇中Camera Raw选项中的Exposure参数(一个精确的曝光档数控制参数)越是曝光不足,通过调整Exposure把它还原回来时,BMPCC 4K的画面显示的越亮,而在整个曝光范围内BMPCC 6K图像则保持不变。



BMPCC 4K与BMPCC 6K,在欠曝3挡时,使用达芬奇,拉回初始状态后的对比


现在,我们再来看下,当两个摄影机使用BRAW 拍摄时,在达芬奇中进行降噪处理,是否可以将一些曝光不足的镜头挽救回来呢?



时域降噪:3帧;阈值:30;空域降噪:10


从结果上看,通过达芬奇的降噪处理,确实能够消除一些粉红色的噪点,但当水平条纹开始出现在画面中时,降噪就无能为力了。


并且,在欠曝4挡的情况下,BMPCC 4K粉红色的色度噪点就完全无法去除了。


而BMPCC 6K在欠曝4挡的情况下,通过达芬奇的降噪处理,完全可以得到一个几乎没有条纹和噪点的画面!


不得不说,BMPCC 6K的2倍高分辨率加上降噪,非常有助于画面质量的提高。


所以,我们有了一个明确的最终结果,使用降噪时,BMPCC 4K在欠曝3挡时,画面可以做到非常干净,而BMPCC 6K在欠曝4挡时,画面仍然能做到非常干净!


(在播放测试视频时,这个差异特别明显,本文中的截图,看起来效果还不够强)。



BMPCC 4K vs BMPCC 6K,在欠曝4挡时,通过达芬奇中的Camer raw处理以及应用时域、空域降噪后的结果


结论


整体来说,BMPCC 6K的测试结果非常棒,高动态范围与性能强大的编解码器(BRAW)结合,实现了一个高质量的影像。


在同样的价位上,绝大部分相机和摄影机,仍然还在使用H.265 / H.264作为唯一的编解码器选项,而BMD再次向我们展示了,小型摄影机存在的无限可能。


我在测试中发现6K唯一的一个小缺点就是果冻效应,卷帘快门测试值有点偏高,考虑到机器缺乏内部稳定功能,所以手持拍摄对这款摄影机来说,还是有风险的。


你入手了BMPCC 6K吗?感觉怎么样?


原文链接:https://www.cinema5d.com/blackmagic-pocket-cinema-camera-6k-lab-test-dynamic-range-latitude-rolling-shutter-more/



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