實測丨BMPCC 6K的動態(tài)范圍有多強？

2020-05-25 15:14 發(fā)布

幕后 | 拍攝技巧

長期以來，我一直是BMD小型攝影機的忠實用戶，我在自己的實驗室里曾經(jīng)對BMPCC 4K完成過一次評測，現(xiàn)在我真的很想買到一臺全新的BMPCC 6K。

根據(jù)BMD官網(wǎng)上的說明，在動態(tài)范圍上，BMPCC 6K與4K沒有什么區(qū)別，都是13檔。

所以我決定做一次全新緯度的測試，除了對BMPCC 6K和BMPCC 4K的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍和果凍效應(yīng)進行評測外，我還希望看到，他們在極端情況下，對于畫面細節(jié)的保留能力。

沒想到，結(jié)果確實出人意料。

我們先從卷簾快門測試開始。

卷簾快門（英語：rolling shutter）是數(shù)碼相機CMOS感光元件的一種效應(yīng)，當(dāng)使用電子快門來拍攝高速移動的物件時，原本垂直的物件拍攝出的畫面卻為傾斜甚至變形。

原因是CMOS感光元件采用逐行掃描的曝光方式，產(chǎn)生的時間差導(dǎo)致畫面傾斜。

BMPCC 6K卷簾快門測試

我們采用了一種，基于高頻石英微控制器的300Hz頻閃燈，來進行測試。當(dāng)傳感器讀數(shù)從上到下進行時，我們從頻閃儀上，得到一系列黑白條。

頻閃測試顯示BMPCC 6K卷簾快門時間為19.8毫秒?，F(xiàn)在我終于知道，為什么它不能以每秒50幀（1:2.4寬高，為60fps）的速度在6k分辨率下，讀取完整的傳感器數(shù)據(jù)了。因為在全傳感器范圍的模式下，根本沒有足夠的時間獲得更高的幀率。

這個值明顯高于BMPCC 4K的16毫秒。

BMPCC 6KRolling Shutter Result: 19.8

BMPCC 6K動態(tài)范圍測試

像往常一樣，我們使用DSC Labs Xyla 21 Stepchart結(jié)合IMATEST軟件來得出攝影機精確的動態(tài)范圍結(jié)果。

BMPCC 6K采用雙ISO傳感器，分別以400和3200作為ISO的基準(zhǔn)值。

1.在全傳感器范圍，ISO400, 6K BRAW 25P下測試

我使用了BMPCC 6K的最大分辨率6K（6144×3456），全傳感器范圍，以及BRAW 3:1恒定比特率的設(shè)置。下面的階梯圖直觀地顯示了，大約12檔動態(tài)范圍。

BMPCC 6K測試結(jié)果圖

在底噪上大約可以識別出12檔動態(tài)范圍

通過達芬奇解拜耳RAW文件，并將高質(zhì)量的tiff輸出到iMatest，我們計算出信噪比為2時（ SNR = 2）BMPCC 6K動態(tài)范圍為11.8檔，信噪比為1時（SNR = 1）動態(tài)范圍為12.9檔。

BMPCC 6K 6K BRAW ISO400的IMA測試結(jié)果

在信噪比為2時，動態(tài)范圍有11.8檔

這比我們在BMPCC4K上，得到的結(jié)果要高0.2檔。

2.在全傳感器范圍，UHD Prores HQ ISO400下測試

非常有趣的是，使用UHD的Prores HQ在全傳感器范圍下測試，信噪比為2時，動態(tài)范圍從11.8略微增加到11.9（信噪比為1時，動態(tài)范圍為13）。

正如BMD所說，在全傳感器范圍下，6K分辨率縮放到Ultra HD可以降低噪點水平，從而略微增加動態(tài)范圍！

3.在全傳感器范圍，ISO3200，6K BRAW 25P下測試

在ISO3200下，動態(tài)范圍明顯下降到10.0檔（信噪比SNR=2，下表右上角的中值）。

BMPCC 6K在6K BRAW ISO3200下的測定結(jié)果

最好在信噪比為2時，有10檔動態(tài)范圍

這個結(jié)果比BMPCC 4K低一些，在雙原生ISO的較高ISO處，BMPCC 4K為10.5檔，

雖然使用階躍圖是評判動態(tài)范圍最簡單，最準(zhǔn)確，可比性最強的一種方法，但這種方法，對于攝影機在動態(tài)范圍內(nèi)對顏色和細節(jié)信息的保真度卻沒有明確的反映。

所以我們要引入了一個額外的測試，Latitude Test。

Latitude測試

Latitude測試的主要步驟是，先對測試場景進行極端的過度曝光，和欠曝光，然后在達芬奇中對拍攝的RAW文件進行解拜耳，拉回正常的亮度范圍。

這項測試，可以判斷攝影機保留顏色和細節(jié)的能力。

在Latitude測試中，我設(shè)定了一個標(biāo)準(zhǔn)場景，我的同事Johnnie坐在一個色卡旁邊。

在標(biāo)準(zhǔn)的測試場景下，Nino的臉有60%的亮度，白紙有65%的亮度。

在測試過程中，每換一場，我都把快門值增加一倍，從而讓后一個場景，比前一個場景低一檔曝光，直到低5檔曝光時，畫面完全黑下去。

我們對這個室內(nèi)場景進行了極端的欠曝測試，然后將其歸一化為0（后期拉回正常亮度范圍）從而顯示出顏色、細節(jié)和噪點水平。

這真的是一個很折騰人的測試，因為大多數(shù)攝影機，在普通編碼下，欠曝2-3檔時就沒法兒看了。

BMPCC 4K和6K拍攝的素材，我都在達芬奇中應(yīng)用了Blackmagic film to video LUT，然后通過一些小調(diào)整，盡可能地匹配兩個鏡頭。

BMPCC 6K降5檔后曝光后，通過達芬奇中的Camera Raw解拜耳，并把亮度拉回初始狀態(tài)

上圖是測試結(jié)果，BMPCC 6K表現(xiàn)還是很好的，雖然出現(xiàn)一些水平條紋，噪點也變得比較大，但顏色信息保留的很好。

同樣的場景，用BMPCC 4K拍攝，也是欠曝5檔，然后拉回到初始狀態(tài)。

BMPCC 4K欠曝5檔，在達芬奇中對RAW文件進行解拜耳后，拉回初始亮度

很明顯，顏色信息發(fā)生了丟失，圖像變成了粉紅色。讓我們再來對比一下兩者的差異。

在曝光正常的室內(nèi)場景下，BMPCC 4K vs 6K

下面這是兩個攝影機，在欠曝5擋的情況下，通過達芬奇解拜耳RAW文件后，拉回初始狀態(tài)的對比:

很明顯，在這個測試中，BMPCC 6K驚人地保留了大量顏色信息，而BMPCC 4K在欠曝3擋以上時，就開始變成粉紅色，出現(xiàn)了大量的粉紅色噪訊，這些噪訊很難去除。

不過，有趣的一點是，雖然在正常曝光下，兩者在畫面和示波器上看起來都完全相同（經(jīng)過色彩匹配后）。但通過調(diào)整達芬奇中Camera Raw選項中的Exposure參數(shù)（一個精確的曝光檔數(shù)控制參數(shù)）越是曝光不足，通過調(diào)整Exposure把它還原回來時，BMPCC 4K的畫面顯示的越亮，而在整個曝光范圍內(nèi)BMPCC 6K圖像則保持不變。