KNITTERFISCH hat Anfang des Jahres 2015, im Rahmen der Bachelorarbeit unseres Mitarbeiters Christoph Handmann, die Kamerasysteme ARRI ALEXA PLUS, RED EPIC-M DRAGON, Sony Alpha 7s, Sony NEX-FS700EK und Sony PXW-FS7 einem Dynamiktest unterzogen. In diesem Artikel wollen wir darauf genauer eingehen.


 

Inhaltsverzeichnis

  1. Definition Dynamikumfang
  2. Versuchsaufbau
  3. Workflow
  4. Dynamikumfang bei 8 Bit, 10 Bit und 12 Bit, am Beispiel der Sony NEX-FS700EK
  5. S-Log-Test am Beispiel der Sony PXW-FS7 und S-Log3
  6. Auswertung aller Messungen
  7. Kurzfazit aller Messungen
  8. Dynamikumfang unter Berücksichtigung der internen Bitverarbeitung
  9. Randbemerkung
  10. Danksagung

 


 

1. Definition Dynamikumfang

Per Definition kennzeichnet der Dynamikumfang den Bereich zwischen den Rauschwerten und der maximalen Füllmenge der Fotodioden. Anders gesagt, gibt er an wie viele Helligkeitsstufen unterscheidbar sind, also wie viele Blendenstufen vom kleinstmöglichen  zum größtmöglichen darstellbaren Wert existieren. Die Vorteile hoher Dynamik liegen auf der Hand – Je größer der Dynamikumfang, desto größer wird beispielsweise der Handlungsspielraum in der Post. Im Ergebnis besitzt das Material Dank eines höheren Dynamikumfangs mehr Details, was sich vor allem in den kritischen Bereichen, bei Licht und Schatten, positiv bemerkbar macht, indem diese nicht – oder zumindest nicht so schnell – clippen. Durch den Detailgewinn wirkt das Bild außerdem qualitativ hochwertiger. Dem gegenüber stehen allerdings ein erhöhter Speicherbedarf und höhere Datenraten, da der Informationsgewinn in der Regel auch zu größeren Dateien führt.

 


 

2. Versuchsaufbau

Die Tests Standen in Verbindung mit den Schwerpunkten der Abschlussarbeit, weswegen nicht jedes Kamerasystem in jedem möglichen Format getestet wurde, sondern in den untersuchungsspezifisch relevanten Formaten und Einstellungen. Dabei wurden die Tests in optimierter, abgedunkelter Versuchsumgebung durchgeführt. Es wurde  sichergestellt, dass keine Lichtquellen das Ergebnis verfälschen. So war die einzige aktive Lichtquelle, die Hintergrundbeleuchtung des Testcharts. Zur Messung diente das Testchart TE269 der Firma Image Engineering. Das Chart erfüllt die nötigen ISO-Standards und verfügt obendrein mit 36 Graufeldern über mehr als ausreichend unterscheidbare Helligkeitsstufen. Dabei hatte das im Versuch eingesetzte Chart einen Kontrast von 1 000 000 : 1. Während des Versuchs wurden die Kamerasysteme jeweils frontal vor dem Testchart positioniert. Es wurde darauf geachtet, dass das TE269 formatfüllend und im rechten winkel platziert ist.

Die folgenden Bilder sollen eine Idee von der Versuchsumgebung vermitteln. Die Fotos entstanden jedoch lediglich mit einer Handykamera und erfüllen keinerlei künstlerischen Anspruch.

Foto der Versuchsumgebung

Foto der Versuchsumgebung

 

Foto der Versuchsumgebung

Foto der Versuchsumgebung

Foto der Versuchsumgebung

Foto der Versuchsumgebung

Die folgende Abbildung zeigt ein JPEG des für unsere Messungen als Motiv zu Grunde liegenden Testcharts TE269. (Quelle: Image Engineering)

Testchart TE269 | © Image Engineering

Testchart TE269 | © Image Engineering

Ausgewertet wurden die Daten mittels der Software IQ-Analyzer. Seit dem 12. März 2015 ist die Software in der Version 6.0.29 erhältlich, für unsere Tests nutzten wir noch die Version 6.0.25.

IQ Analyzer Software

iQ-Analyzer Software

Diese entstammt ebenfalls dem Hause Image Engineering, ist laut eigenen Angaben Marktführer im Bereich der Messung der opto-elektronischen Übertragungsfunktion (OECF) und für das Zusammenspiel mit dem Chart optimiert. Das aufgenommene Material wurde also softwarebasierend ausgewertet. Das Programm bietet dabei die Auswertung in Diagrammform (linear und logarithmisch), sowie eine tabellarische Übersicht der gemessenen Werte.

 

iQ-Analyzer Beispiel für  Report-Datei mit logarithmischer Kurve

iQ-Analyzer Beispiel für Report-Datei mit logarithmischer Kurve

 


3. Workflow

Bei der Auswertung sind wir wie folgt vorgegangen: Wir überführten das aufgezeichnete Material in die Software DaVinci Resolve 11 von Blackmagic Design. Durch die interne 32 Bit-Verarbeitung der Software, ist ein verlustfreier Workflow möglich. Die Software diente beispielsweise der optischen Auswertung via Scopedarstellung. Des weiteren exportierten wir das Material in 16 Bit-TIFF-Dateien und importierten diese Daten in die iQ-Analyzer-Software, wo die messtechnische Auswertung mittels Software statt fand.

 


 

4. Dynamikumfang bei 8 Bit, 10 Bit und 12 Bit, am Beispiel der Sony NEX-FS700EK

Gegenstand der Untersuchungen war unter anderem der Einfluss der Bittiefen des Aufnahmeformats auf den Dynamikumfang. Der Dynamikumfang wird allerdings erst in letzter Instanz von der Bittiefe des Aufnahmeformats geprägt. Vorher durchläuft das Signal einen Verarbeitungsprozess, welcher grundlegend die Dynamik schon vor der Speicherung des Signals beeinflusst. So nehmen die  Sensor-Qualität, die interne Bitverarbeitung der Kamera, die logarithmische Quantisierung des Signals noch vor der Kompression, genauso wie der Codec und die Abtastfrequenz des Aufnahmeformats, Einfluss. Um aussagekräftige Ergebnisse zwischen den Bittiefen der Aufnahmeformate zu erhalten, wurden all jene Faktoren konstant gehalten und es wurde aus diesem Grund nicht systemübergreifend gearbeitet.

Zur Betrachtung der Dynamik-Unterschiede zwischen den Bittiefen des Aufnahmeformats, diente die Sony NEX-FS700EK als Referenz. Diese gehört zur Gattung der Camcorder. Das heißt  sie vereint eine Filmkamera mit einem integrierten Videorecorder. Sie ist ausgestattet mit einem 4k Exmor-Super-35-mm-CMOS-Sensor, der effektiv 11,6 Millionen Pixel liefert und eine Auflösung von bis zu 4352 x 2662 Pixel generieren kann. Zusätzlich wurde diese Kamera mittels SDI-Kabel durch einen externen Recorder ergänzt. Dies war der Odyssey 7Q von Convergent Design, in der Version 3.10.100. Der Einsatz eines externen Recorders war notwendig, da sich beispielsweise die 12 Bit RAW Aufnahme nicht per interner SD-Karte realisieren ließe. Aufgenommen wurde in den Formaten MTS (H264-MPEG-4 AVC [part19]) für die 8 Bit Aufnahme, Apple ProRes HD 4:2:2 für die 10 Bit Aufnahme und 4K DNG RAW für die 12 Bit Aufnahme. Dabei hatten wir einen Weißabgleich von 5600 Kelvin, eine Frame-Rate von 25p, einen Shutter von 1/50s eingestellt und nutzten den S-Log2 Farbraum. Als Optik war ein 35mm-Objektiv (Blende 1,5) und zusätzlich ein Speed Booster im Einsatz.

Die gemessenen Ergebnisse lassen sich dem folgenden Diagramm entnehmen.

Dynamiktest am Beispiel der Sony NEX-FS700EX, bei 8 Bit, 10 Bit und 12 Bit

Dynamiktest am Beispiel der Sony NEX-FS700EX, bei 8 Bit, 10 Bit und 12 Bit

In Zahlen ausgedrückt kamen wir zu folgenden Ergebnissen:

  • 8 Bit: 11,39 Blendenstufen
  • 10 Bit: 12,20 Blendenstufen
  • 12 Bit: 12,60 Blendenstufen

Die folgenden Grafiken zeigen links ein JPEG der vom iQ-Analyzer analysierten Datei, mit dem Testchart TE269 als Motiv. In der Mitte ist die Scopedarstellung des Materials aus DaVinci Resolve 11 zu sehen, und die rechte Grafik zeigt die Ergebnisse der Analyse des iQ-Analyzers, auf deren Basis unsere Auswertung beruht.

8 Bit | MTS

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q - 8Bit MTS-Aufnahme

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q – 8Bit MTS-Aufnahme

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: ProRes HD 422 | 10 Bit Sony NEX-FS700EK - 8Bit MTS-Aufnahme

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: ProRes HD 422 | 10 Bit Sony NEX-FS700EK – 8Bit MTS-Aufnahme

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q | Format: MTS | 8 Bit

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q | Format: MTS | 8 Bit

 

10 Bit | Pro Res

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q | ProRes HD 422 | 10 Bit

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q | ProRes HD 422 | 10 Bit

 

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: ProRes HD 422 |10 Bit

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: ProRes HD 422 | 10 Bit

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q | Format: Pro Res HD | 10 Bit

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q | Format: Pro Res HD | 10 Bit

 

12 Bit | RAW

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q - 12Bit DNG-RAW-Aufnahme

Analysedatei FS700 mit Odyssey7Q – 12Bit DNG-RAW-Aufnahme

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: DNG RAW | 12 Bit

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: DNG RAW | 12 Bit

Diagrammdarstellung: Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q (iQ-Analyzer-Report) | Format: DNG RAW | 12 Bit

Diagrammdarstellung: Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q (iQ-Analyzer-Report) | Format: DNG RAW | 12 Bit

Fazit Bittiefentest

Das Ergebnis zeigt einen Zuwachs an Dynamikumfang, mit einem Zuwachs der Bittiefe des Aufnahmeformats. Im Grunde wird damit die Theorie bestätigt. Denn wer sich mit der Bittiefe bzw. Farbtiefe eines Formats auseinandersetzt, stellt schnell fest, dass mehr Bits zu der Möglichkeit führen, mehr Bildinformationen zu verarbeiten. Das dieses Plus an Bildinformationen auch zu mehr Dynamik führen kann, ist eine logische Schlussfolgerung, die sich in diesem Test bestätigte.


 

Bei unseren Test ist uns allerdings außerdem eine Besonderheit aufgefallen. Die Ergebnisse der Messungen mit der Sony NEX-FS700EK und dem Odyssey 7Q (V3.10.100), im Modus “4K2HD” des 7Q, vielen denkbar schlecht aus. Wir haben aus diesem Grund den Test im Modus “4K2HD” mehrfach wiederholt. Um ganz sicher zu gehen wiederholten wir den Test unter gleichen Bedingungen zusätzlich mit einem zweiten Gerät gleicher Baureihe (V4.10.100), um einen Baufehler oder Softwarefehler auszuschließen. Dennoch blieb das schlechte Ergebnis bestehen. Wir stellten fest, dass die Dynamik im Modus “4K2HD”, im Verhältnis zur Aufnahme im “reinen” ProRes HD, also ohne Umrechnung der Bilddimension, deutlich gelitten hat. Die genau gemessenen Werte waren 11,11 Blenden mit “4K2HD” und 12,20 Blenden in ProRes HD. Aus einem jüngst veröffentlichten Newsletter von Convergent Design geht allerdings hervor, dass der 7Q mit der Version V5.10.100 ein Firmware-Update erhält, in welchen auch in dieser Hinsicht etwas passiert sein könnte. Vielleicht wurde also bereits auf dieses Problem reagiert – Wir sind gespannt. In einem weiteren Blogartikel gehen wir genauer auf diese Problematik ein.


 

5. S-Log-Test am Beispiel der Sony PXW-FS7 und S-Log3

Weiterhin wurde der Einfluss des S-Log-Gamma auf den Dynamikumfang getestet. Der Test fand in der gleichen Umgebung wie der Bittiefen-Test statt. Auch dieser Test wurde an Hand eines Kamerasystems durchgeführt, um systemübergreifende Differenzen auszuschließen. Für diesen Test diente die Sony PXW-FS7 mit und ohne S-Log3 als Referenz. Ein externer Recorder, wie bei der Sony NEX-FS700EK. Als Optik nutzten wir ein 35mm-Objektiv (Blende 2.0) mit dem Speed Booster Ultra. Motiv war ebenso das Testchart TE269. Die Auswertung ergab mit aktiviertem S-Log3 einen Dynamikzuwachs von 0,66 Blendenstufen im Vergleich zum Material ohne S-Log3. Die Differenz geht aus den gemessenen Werten hervor (13,44 Blendenstufen mit und 12,78 Blendenstufen ohne S-Log3).

S-Log-Test am Beispiel der Sony-PXW-FS7 und S-Log3

S-Log-Test am Beispiel der Sony-PXW-FS7 und S-Log3

Die folgenden Grafiken zeigen wie schon beim Bittiefen-Test links die vom iQ-Analyzer analysierte Datei, mit dem Testchart TE269 als Motiv, in der Mitte ist die Scopedarstellung des Materials aus DaVinci Resolve 11 zu sehen, und die rechte Grafik zeigt die Ergebnisse der Analyse des iQ-Analyzers, auf deren Basis unsere Auswertung beruht.

ohne S-Log3

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

Scopes der Analysedatei der Sony PXW-FS7 (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

Scopes der Analysedatei der Sony PXW-FS7 (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

 

mit S-Log3

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Scopes der Analysedatei der Sony PXW-FS7 (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Scopes der Analysedatei der Sony PXW-FS7 (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

 

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Fazit des S-Log-Tests

Neben farblichen Änderung, wirkt sich die Änderung der Gammakurve, hier am Beispiel von S-Log-3, so auf das Material aus, dass die dunklen Bereiche des Bildes eher gepresst werden. Zusätzlich lässt sich in den hellen Bereichen erkennen, wie die Übergänge weicher erscheinen. Dies besagt, dass das Material in den Bereichen mehr Störungen wie Rauschen aufweist, worauf es sich positiv auswirkt.


 

6. Auswertung aller Messungen

Das folgende Diagramm zeigt eine Übersicht aller gemessenen Kamerasysteme. Der Legende ist zusätzlich zu entnehmen, welche Bittiefen das jeweilige Aufnahmeformat, welche internen Bitverarbeitung die Kamera und um welches Format es sich hierbei handelt. Es sei an dieser Stelle noch ein Mal erwähnt, dass nicht jedes Format jeder Kamera getestet wurde, da dies für den Schwerpunkt der Abschlussarbeit, die für diesen Artikel zu Grunde liegt, nicht relevant war.

Gesamtübersicht aller Messungen

Gesamtübersicht aller Messungen

Insgesamt waren bei den Tests mehrere unterschiedliche Kamerasysteme im Einsatz, welche obendrein unterschiedliche Ausgabeformaten besaßen. Wie aus dem Artikel bereits hervorgeht, sind unter den getesteten Systemen die Sony NEX-FS700 (Bittiefen-Test) und die Sony PWX-FS7 (S-Log-Test). Neben  diesen beiden Modellen testeten wir außerdem die ARRI ALEXA PLUS, die RED DRAGON-M und die Sony Alpha 7s.

ARRI ALEXA PLUS

Des Weiteren war das die ARRI ALEXA PLUS Bestandteil der Testreihe. In diesem Fall floss die Aufnahme in ProRes 4444 (12 Bit) mit ARRI Log in die Auswertung ein. Das System besticht durch seine hohe Robustheit, intuitive Bedienelemente und erstklassige Verarbeitung. Sie hat den Ruf der unkaputtbaren Kamera. Ihr Sensor ist ein 35 mm ALEV III CMOS-Sensor, welcher eine “Dual Gain Architecture” (DGA) mit Bayer-Mosaik-Filter beinhaltet. Weiter ist sie mit einem elektronischen Rolling-Shutter ausgestattet. Die native ISO des Sensors liegt bei 800. Sie wurde mit einem Weißabgleich von 5600 Kelvin, mit 25p und einem Shutter vin 1/50s und einem 35mm-RED Zoom 17-50mm/T2.914-Objektiv getestet.

Analysedatei der ARRI ALEXA PLUS

Analysedatei der ARRI ALEXA PLUS | Format: Pro Res 4444

Scopes der Analysedatei der ARRI ALEXA PLUS (DaVinci Resolve)

Scopes der Analysedatei der ARRI ALEXA PLUS (DaVinci Resolve) | Format: Pro Res 4444

iQ-Analyzer-Diagramm | ARRI ALEXA Plus | Format: Pro Res 4444

iQ-Analyzer-Diagramm | ARRI ALEXA Plus | Format: Pro Res 4444

Insgesamt, das ist auch den Grafiken aller Messungen zu entnehmen, geht die ARRI ALEXA PLUS als Sieger unseres Tests hervor. Sie untermauert an dieser Stelle ein Mal mehr ihre sehr gute Stellung unter den digitalen Filmkameras. Ihre hervorragende Sensorgüte und interne Bitverarbeitung (16 Bit), brachten es im Test mit ProRes 4444 auf 13,75 Blendenstufen. Jedoch ist dieses Modell mit einem Neukaufpreis von ca 60 000 €, eher etwas für den Big Budget Bereich. Doch gerade große Projekte haben einen erheblichen POST-Anteil und gerade dort macht sich der Einsatz der ARRI ALEXA, durch den Dynamikgewinn positiv bemerkbar.

RED EPIC-M DRAGON

Die RED EPIC-M DRAGON war ebenfalls Bestandteil der Testreihe. Dieses System verfügt über einen 6K-fähigen, 19 MEGAPIXEL DRAGON™-Sensor, welcher die neunfache HD-Auflösung realisieren kann. Was das angeht ist dieser Sensor 35mm-Film-Sensoren überlegen. Die maximale Pixelauflösung des Sensors liegt bei 6144 x 3160 Pixeln. Wir testeten im Aufnahmeformat 6K REDCODE RAW (12 Bit). Als Objektiv war das 100mm Master Prime im Einsatz. Als Weißabgleich wurden auch hier 5600 Kelvin eingestellt. Der Shutter lag bei 1/50s, die Framerate bei 25p und die ISO bei 800.

Analysedatei der RED EPIC-M DRAGON | Format: REDCODE RAW

Analysedatei der RED EPIC-M DRAGON | Format: REDCODE RAW

Scopes der Analysedatei der RED DRAGON-M (DaVinci Resolve) | Format: REDCODE RAW

Scopes der Analysedatei der RED DRAGON-M (DaVinci Resolve) | Format: REDCODE RAW

iQ-Analyzer-Diagramm | RED EPIC-M DRAGON | Format: REDCODE RAW

iQ-Analyzer-Diagramm | RED EPIC-M DRAGON | Format: REDCODE RAW

Von den Ergebnissen der RED EPIC-M DRAGON, waren wir in Sachen Dynamikumfang etwas enttäuscht. Ihr aktueller Kaufpreis liegt bei ca. 30 000 €, damit würden wir sie eher im Big Budget Bereich ansiedeln. Jedoch kommt sie trotz interner 16 Bit Verarbeitung im Test (mit REDCODE RAW) auf verhältnismäßig geringe 12,12 Blendenstufen. Damit rangiert sie eher in Regionen der Sony  Alpha 7s (ebenfalls 12,12 Blendenstufen mit ProRes) und der Sony NEX-FS700EK (12,20 mit ProRes). Jedoch soll nicht unerwähnt bleiben, dass das HDRX-Format nicht Bestandteil der Testreihe war und somit nicht in die Ergebnisse einfloss. Laut eigenen Angaben schafft das System mit diesem Format bis zu 18 Blendenstufen. Das Format gilt in der Praxis allerdings als wenig gebräuchlich. Und ebenfalls sei erwähnt, dass das verhältnismäßig schlechte Dynamikergenis nicht aussagt, dass die Aufnahmen der RED EPIC-M DRAGON damit insgesamt gleichwertig mit den getesteten Sony-Modellen ist. Man muss die Aussage auf den Dynamikumfang begrenzen. In der Praxis bedeutet dies lediglich, dass die RED EPIC-M DRAGON beispielsweise vergleichbar schnell in den dunklen Bereichen rauscht und somit schneller als die ARRI ALEXA. Die große Stärke der RED EPIC-M DRAGON ist ihre hervorragende Schärfe. Diese wurde hier nicht betrachtet oder analysiert.

Sony PXW-FS7

Die FS7 stellt den Nachfolger der Modelle Sony F5 und Sony F55 dar. Ihr Sensor ist ein 4k Exmor-Super-35-mm-CMOS-Sensor, dieser besitzt effektiv ca. 8,9 Millionen Pixel. Ihre native ISO liegt bei 2000. Eine Besonderheit ist der neu entwickelte Codec XAVC. Unsere Aufnahmen wurden mit XAVC-I (Intra) realisiert. Mit dem neuen Codec speichert das System intern bei 10 Bit Farbtiefe bis zu 600 MB/s auf. Die Test-Aufnahmen wurden in 25p, mit 5600 Kelvin umgesetzt. Als Optik wurde ein 35mm-Objektiv (Blende 2.0) inklusive Speed Booster Ultra verbaut. Motiv war das Testchart TE269.

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Analysedatei der Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

Scopes der Analysedatei der RED DRAGON-M (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I

Scopes der Analysedatei der RED DRAGON-M (DaVinci Resolve) | Format: XAVC-I (mit S-Log3)

 

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I (ohne S-Log3)

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony PXW-FS7 | Format: XAVC-I

Als Preis-/Leistungssieger  im Test,  kann die Sony PXW-FS7 verstanden werden. Diese kommt im XAVC-I Format auf 13,44 Blendenstufen, was das zweitbeste Ergebnis unserer Testreihe darstellt. Obendrein ist sie mit einem Kaufpreis von aktuell  ca. 8 000 €, im Vergleich mit der Alexa oder Dragon, verhältnismäßig günstig und auch für kleinere Budgets finanzierbar.

Sony NEX-FS700EK

Als eine Art Vorgängermodell der FS7, kann die FS700 verstanden werden. Ihr bestes Ergebnis erreichte die Sony NEX-FS700EK bei der Aufnahme per Odyssey 7Q in DNG RAW (12,60 Blendenstufen), ihr schlechtestes Ergebnis (10,74 Blenden) erreichte sie mit der Aufnahme per ATOMOS Samurai Blade im Aufnahmeformat DNxHD. Preislich ist sie dabei in der Nähe der Sony PXW-FS7 angesiedelt.

Analysedatei der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey 7Q | Format: DNG RAW

Analysedatei der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey 7Q | Format: DNG RAW

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: DNG RAW

Scopes (DaVinci Resolve) der Sony NEX-FS700EK mit dem Odyssey7Q | Format: DNG RAW

Diagrammdarstellung: Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q (iQ-Analyzer-Report) | Format: DNG RAW

Diagrammdarstellung: Sony NEX-FS700EK mit Odyssey 7Q (iQ-Analyzer-Report) | Format: DNG RAW

Sony Alpha 7s

Außerdem testeten wir die Sony Alpha 7s im Apple ProRes-Format (10 Bit). Es handelt sich dabei um eine Vollformat-Systemkamera ohne Spiegel. Ihre hervorstechendste Eigenschaft ist ihre Empfindlichkeit, bei wenig Rauschen – also ihre Lichtempfindlichkeit. Diese hat sie ihrem 35mm Sensor, mit effektiv 12,2 Millionen Pixeln zu verdanken. Da dieser in der Lage ist, den Sensor besonders effektiv zu nutzen. Für unseren Test wurde diese Kamera mit einem 35mm Objektiv (Blende 2.0) mit Speed Booster versehen. Auch hier lag der Weißabgleich bei 5600 Kelvin. Die ISO lag bei 3200, der Shutter bei 1/100s. Zusätzlich wurde dieses System mittels HDMI-Verbindung durch den externen Recorder ATOMOS Samurai Blade (Firmware AtomOS 5.12) ergänzt. Erwähnenswert ist, dass die Alpha 7s intern lediglich 8 Bit speichert, die 10 Bit unseres Tests beziehen sich also auf das Aufnahmeformat ProRes, somit wurde das 8 Bit Signal im Recorder auf 10 Bit “aufgebläht”. Bezüglich der internen Bitverarbeitung, also den Bits, die dem bildverarbeitenden Prozessor zur Verfügung stehen. Laut unbestätigter Informationen exterer Websites, sollen diese 8 Bit ebenfalls am HDMI Port anliegen. Es ist jedoch schwer diesbezüglich an verlässliche Informationen zu kommen, weswegen wir uns nun mit dieser Frage direkt an Sony gewandt haben. Wir ergänzen dies im Text und in der zusammenfassenden Grafik, sobald wir Klarheit haben, gehen jedoch davon aus, dass der bildverarbeitende Prozessor der A7s mit 12 Bit arbeitet.

 

 

 

Analysedatei der Sony Alpha 7s mit Atomos Blade Samurai (DaVinci Resolve) | Format: Pro Res 422

Analysedatei der Sony Alpha 7s mit Atomos Blade Samurai (DaVinci Resolve) | Format: Pro Res 422

Scopes der Analysedatei der Sony Alpha 7s mit Atomos Blade Samurai (DaVinci Resolve) | Format: Pro Res 422

Scopes der Analysedatei der Sony Alpha 7s mit Atomos Blade Samurai (DaVinci Resolve) | Format: Pro Res 422

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony Alpha 7s mit Atomos Samurai Blade | Format: ProRes 422

iQ-Analyzer-Diagramm | Sony Alpha 7s mit Atomos Samurai Blade | Format: ProRes 422

Die Sony Alpha 7s ist das kleinste getestete System und mit ca 2000 € auch das Preisgünstigste. Dieses Modell ist vor allem für sehr geringes Budget empfehlenswert. Durch ihre hervorstechende ISO-Charakteristik eignet sie sich überdies in dunklen Situationen. Ihr Ergebnis von 12,12 Blendenstufen zeigt ebenfalls ein starkes Preis-/Leistungsverhältnis. Für hoch professionelle Produktionen kommt man mit diesem System allerdings schnell an seine Grenzen.


 

7. Kurzfazit

ARRI ALEXA PLUS

PRO

  • höchster Dynamikumfang im Test, bei minimalen Rauschen
  • hohe low light performance*
  • bietet Pro Res 4:4:4*

CONTRA

  • max 2,8K Auflösung >>> eventuell Nachteilhaft für Visual Effects und Keying
  • in HD nur bis zu 60fps*
  • mit 2,8K nur bis zu 30fps*

 

RED EPIC-M DRAGON

PRO

  • gestochen scharfe Bilder Dank 6K Auflösung*
  • bis 100fps in 6K Auflösung*
  • durch hohe Auflösungen vorteilhaft in Sachen Visual Effects und Keying*
CONTRA

  • Dynamikumfang allenfalls Mittelmaß >>>Allerdings bietet die Kamera mit dem HDRX-Format eine unschlagbares Dynamikwaffe (Laut eigenen Angaben schafft dieses Format ca 16 Blendenstufen*)
  • low light performance eher schwach*

 


 

Sony PXW-FS7

PRO

  • Top Preis-/Leistungsverhältnis
  • gutes Dynamikumfag-Ergebnis
  • in Full HD bis zu 180fps*
  • intern in 4K Auflösung bis zu 60fps*
CONTRA

  • low light performanc und Noice, gemessen mit der ARRI ALEXA, bestenfalls okay*
  • kein internes Pro Res oder DNxHD*

 

Sony NEX-FS700EK

PRO

  • ähnliche Qualitäten wie die Sony PXW-FS7*
  • mit dem Odyssey 7Q 2K RAW Auflösung bis zu 240fps >>> Aber durch schlechtes Sampling nicht uneingeschränkt zu empfehlen*
  • mit dem Odyssey 7Q 4K RAW Auflösung bis zu 100fps*
CONTRA

  • einen Tick schlechter in Sachen Dynamikumfang als die neuere Sony PXW-FS7*
  • etwas ältere Technik, als die vergleichbare Sony PXW-FS7*
  • bietet intern nur 8 Bit Speicherung*

 

Sony Alpha 7s

PRO

  • überragende low light performance*
  • extern 4K Auflösung (nur HDMI)
CONTRA

  • arbeitet intern nur mit einer 8 Bit Speicherung*
  • kein internes Pro Res oder DNxHD möglich*
  • kein SDI-Ausgang vorhanden*
  • schlechtes Sampling bei 50p* >>> in der Praxis empfiehlt sich laut folgender Quelle allerdings nur 25p*

 


*Da dies nicht Bestandteil unseres Tests war, sind diese Angaben ohne Gewähr. Sie gelten jedoch als allgemein bekannt und können problemlos selbst recherchiert werden.

 

Für alle, die sich die Dateien noch ein mal in einem Programm ihrer Wahl ansehen wollen, stellen wir über folgenden Link die analysierten Dateien in Originalform bereit:

Download: Chart-Analyse-Dateien.Zip (290MB)


 

8. Dynamikumfang unter Berücksichtigung der internen Bitverarbeitung

Ebenfalls großen Einfluss auf den Dynamikumfang, nimmt die interne Bitverarbeitung des jeweiligen Systems. Das bedeutet, welche Bittiefe dem in der Kamera verbauten bildverarbeitenden Prozessor, zur Verarbeitung der Sensordaten, zur Verfügung steht. Das folgende Vergleichs-Diagramm, mit den jeweils besten Ergebnissen der Kameras, verdeutlicht den Zusammenhang von interner Bitverarbeitung und Dynamik.

Dynamiktest unter Berücksichtigung der internen Bitverarbeitung

Dynamiktest unter Berücksichtigung der internen Bitverarbeitung

Fazit des Einflusses der interne Bitverarbeitung auf den Dynamikumfang

An dieser Stelle gilt es allerdings zu beachten, dass die Aufnahmen durch die Unterschiede in System, Format und Optik, einige Faktoren aufweisen, welche eine eindeutige Schlussfolgerung, allein mit Blick auf die interne Bitverarbeitung, schwierig machen. Es lässt sich jedoch der Trend ableiten, dass je mehr Bits für die interne Bitverarbeitung zur Verfügung stehen, desto besser ist das Ergebnis hinsichtlich des Dynamikumfangs. Die interne Bitverarbeitung ist also ebenfalls ein wichtiger Faktor auf dem Weg zu hoher Dynamik.

 


9. Randbemerkung

Im Zusammenhang mit dem Dynamikumfang muss beachtet werden, dass dieser von mehreren Faktoren beeinflusst wird. Für das beste Ergebnis müssen all diese Faktoren, und somit alle Glieder der Verarbeitungskette, optimal in sich greifen. So bedarf es beispielsweise eines hochwertigen Sensors, einer hohen kamerainternen Bit-Verarbeitung, der optimalen logarithmischen Verarbeitung des Signals (log) und obendrein der Speicherung in den höchstmöglichen Bittiefen, verbunden mit der Speicherung im optimalen Aufnahmeformat und somit Codec. Nur dann ist gewährleistet, dass während des gesamten Verarbeitungsprozesses und somit im Ergebnis, der höchstmögliche Dynamikumfang erreicht wird. Jedoch sollte Aufwand und Nutzen nicht aus dem Auge gelassen werden. Es kommt immer auch auf das Anwendungsgebiet und das Budget an, ob sich der hochstmögliche Aufwand auch lohnt. Ein teurer und langwieriger Workflow lohnt sich beispielsweise nicht in jedem Fall. Gerade im semiprofessionellen Bereich ist ein weniger kostspieliger Aufwand und eine weniger aufwendige Postproduktionsphase oft sinnvoll – allein hinter dem Hintergrund des benötigten Know Hows und der nötigten Software bzw. Hardware. Professionelle Filmproduktion hingegen verfügen meist über das nötige Budget und Know How. Sie streben nach dem bestmöglichen Ergebnis. Hier ist ein möglichst hoher Dynamikumfang besonders vorteilhaft, da er die Handlungsfähigkeit in der Postproduktions-Phase steigert und somit das Gesamtergebnis positiv beeinflusst.

 


 

10. Danksagung

An dieser Stelle möchten wir uns ganz herzlich bei Image Engineering, samt Mitarbeiterstab, für die Bereitstellung des Testcharts TE269, die Bereitstellung der iQ-Analyzer Software, sowie für die ausgezeichnete Kommunikation bedanken. Weiterer Dank gilt Ludwig Kameraverleih, für die Bereitstellung von Kameratechnik.