4K摄像机与2K摄像机的实际测试

广播电影电视设备发展至今4K技术已经具有了很 强的实力,不断升级的设备性能,不断丰富的产品群使 得该技术离我们越来越近。范围缩小到电影电视摄像机 特别是 4K 电影摄像机与广播级高清电视摄像机之间, 4K 技术除了分辨率的提升之外到底还有哪些具体的发 展呢?在高清仍是国内现阶段“主力”的实际情况下, 4K 对高清又有哪些意义呢?

我们通过在测试 4K SONY F-55 摄像机与高清SONY PDW-700 摄像机得出的结果,同时结合实际 使用的一些经验帮助大家进一步认清 4K在“主力”高 清环境下的实际表现。
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测试环境
(1)DSC28 高清测试卡,Leader高清示波器, 3200K低色温灯 (色温表实测3050K,垂直1000Lx, 水平 2000Lx)。
(2)测试机型及基础设置参数 : 
A、F55(135 Pl/T2 CineAlta)设置 :cine EI 模式,采用 slog3 line,帧速率 50P,分辨率 4K,色 温档 pre3200,1250EI,4K 下变换高清 SDI 输出加 载 slog3 line MLUT ; 
B、PDW-700(17 倍 Fuji 标头 HD) 设置:Matrix Off,detail Off,AWB(自动白平衡)后显示色温 3100K,ND 无。
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测试项目及结果
2.1
高清示波器RGB


 图1  F55RGB


图2 PDW-700RGB

虽然两台设备均为高清输出,但F55 灰阶块(特 别是白到中灰)明显更“结实”, 边缘更“硬朗”, 这与 其本身 4K 的分辨率以及其 14 档宽容度的优异性能有关,哪怕是经过下变换之后。同时,由于Slog3 的影响,RGB 灰阶分布并不均匀,中灰到黑得部分有明显的“拉伸”, 中灰到白“缩短”, 这样的设计应该是为了得到更好的暗部细节。反观PDW-700RGB每个灰阶块大小一致,分布均匀。


 图3 F55vect


图4  PDW-700vect

 

2.2
高清示波器矢量
在矢量测试下,F55“打开”更充分,且六边形形状变形较少,但也没有全部“到位”。 PDW-700RGB是经过 AWB 之后(矩阵关闭)的,结合 SONY HD1580 及SONY-P1 的使用经验,暂认为该图是典型的SONY颜色风格的矢量图。PDW-700和 1580及 P1 可通过机内矩阵调整得到更标准的矢量图,而F55 机身本身只有在自定义模式下才具备多区矩阵调整的 功能(汪峰演唱会那种线上调色的模式——基于SDI信 号的调整), 这样就失去其电影 LOG 曲线以及超宽色域的优势,尽管我们是高清测试环境,但毕竟 F55 只 在最后输出端做下变换。

 图5  F55MAX   Iris 


图6  PDW-700MAX Ir

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图7  F55Skin vect( 该测试背景是米色的背景墙)  PDW-700skin vect


 图8  F55skin RGB( 该测试背景是教学白板) PDW-700skin RGB

2.3
最大通过量 (最大光圈) 表现
镜头差异很大,这个最大光圈仅作为参考,但依然 能体现 F55 的高性能。测试卡背后垫衬的纺织物细节在实测高清监视器上也是 F55 优于 PDW-700。
2.4
白平衡
通过上面矢量图和 RGB 波形图发现, F55 直出信 号颜色偏色明显,PDW-700 白色较为准确,且肤色 还原较F55真实,同时RGB波形也是PDW700相差 更小,毕竟 F55 加载 SLOG 曲线经过 REC709 直出 高清仅作为现场监看,最终颜色是要经过后期调色的, 而 PDW-700 的直出信号是直接使用的,这是工作流程所决定的。
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结论
本次测试只注重在演播室灯光环境下的高清输出 的测试,像低照度、高动态、浅景深等 F55 具有明显优势的项目并未测试,这是因为我们主要考量目标是超高清设备在CineEI模式下且目前高清占主导的电视节目制作环境里的优劣。 
高清是在 3 米的观看距离下,达到人眼分辨的极限, 4K是在1.6米的观看距离下达到人眼分辨的极限,这还 要考虑我们的节目最终是在多大尺寸的屏幕(银幕)上播放,同时我们在多远的距离观看。当然,真正的 4K 有着 REC2020 这样更广的色域,在这方面是优于高清的 REC709。4K 电影摄像机通过记录 RAW 格式的方式得到更大的处理深度,结合调色系统调色之后可以得到更好色彩效果,这是生产流程的变化。目前类似 F55 的设备考虑下变换高清直出的话,其优势并不明显,如果是一些特别注重时效的节目制作的话恐怕不及传统高清设备或系统,其更适合纪录片、宣传片、广告的制作。
 超高清是电视发展的一个方向,2015 年NAB有多个厂家发布了2/3 卡口的4K摄像机产品(包括EFP 设备), 这个应该更适合于电视节目中特别是综艺、体育节目的 4K 制作,一些厂商也发布了基于 IP 的系统解决方案,解决了 4K 需要 4 根 SDI 线缆传输的系统集成弊端,这些使得 4K 进入电视更为有利。
 

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