Wie viele „schnelle Fragen“, die mir gestellt werden, war dies nicht gerade etwas, was ich schnell beantworten konnte. Aber um ihn zum Arbeiten zu bringen, erklärte ich ihm, dass Gain und ISO im F3 direkt miteinander verbunden sind (wobei +6 dB 2x ISO entspricht) und dass der Belichtungsindex eher einer Farbkorrektur in der Post ähnelt. Dies war eine gute Antwort in Bezug auf die F3, aber die meisten anderen Kameras, insbesondere Raw-Aufnahmekameras, funktionieren ganz anders.
In diesem Artikel geht es um die Beziehung zwischen ISO, Verstärkung und Belichtungsindex und wie verschiedene Kameras damit umgehen. Wir werden auch ein wenig über den Weißabgleich sprechen. Lassen Sie uns zunächst einige dieser kniffligen Begriffe aus dem Weg räumen.
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Die ISO- oder International Standards Organization-Methode zur Bewertung der Filmempfindlichkeit ist seit 1974 der Standard, als sie die ASA- und DIN-Filmgeschwindigkeitsstandards kombinierte. Wir hören immer noch Leute, die sich auf Filmempfindlichkeiten in Bezug auf ASA beziehen, aber ISO ist heutzutage der eigentliche Standard und verwendet dieselbe Grundskala. ISO ist eine logarithmische Skala, wobei eine Verdoppelung des ISO-Wertes eine Verdoppelung der Helligkeit darstellt. Zum Beispiel ist ISO 800 doppelt so hell wie ISO 400. Dies entspricht der gleichen logarithmischen Skala optischer Lichtblenden, wobei ein Stopp einer Verdoppelung des Lichts entspricht. Dies macht die Mathematik der Kinematographie ziemlich verständlich; Ich kann meine Belichtung verdoppeln, indem ich meine Objektiviris um einen Stopp öffne oder einen Film verwende, der 2x empfindlicher ist. Die ISO eines Filmmaterials wird bestimmt, indem die optische Dichte gegen die Belichtung aufgetragen wird. Während das kompliziert klingt, ist es ein ziemlich einfaches und wiederholbares Verfahren. In der digitalen Welt sind die Dinge jedoch nicht so klar.
Heutzutage zeigen viele Digitalkameras die Empfindlichkeit ihres Sensors in ISO-Werten an. Dies ist eine großartige Sache für Kameraleute, die an diese einfache Belichtungsmathematik gewöhnt sind, und die logarithmische Skala gilt weiterhin wie im Film. Der Prozess der Bewertung der ISO eines Sensors unterscheidet sich jedoch erheblich vom Film. Im Jahr 2006 wurden die ISO-Standards für die Bewertung eines digitalen Sensors auf 5 Methoden erweitert. Einige basieren auf Geräuschpegeln und Bildhelligkeit, während andere auf Vergleichen mit Filmmaterial basieren. Eine Methode, die als empfohlener Belichtungsindex bezeichnet wird, ermöglicht eine ziemlich willkürliche Deklaration von ISO basierend auf dem, was ein Hersteller als richtig belichtetes Bild betrachtet. Es ist also fair zu sagen, dass ISO ein loser Standard für Digitalkameras ist, und es ist wichtig, dass Sie Ihre eigenen Kameraempfindlichkeitsbewertungen vornehmen, wenn Sie eine Kamera zum ersten Mal verwenden, genau wie es Kameraleute vor der Verwendung eines neuen Filmmaterials getan haben.
Also, wenn ISO unser Standard ist, warum sehen wir es manchmal als Expositionsindex aufgeführt?
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Im Film bezieht sich der Belichtungsindex (oder EI) auf eine ISO-Bewertung, die in einer bestimmten Aufnahmesituation verwendet wird und sich von der tatsächlichen Filmgeschwindigkeitsbewertung unterscheidet. Dies bedeutet, dass Sie in einigen Situationen eine Filmgeschwindigkeit schneller (höhere ISO) oder langsamer (niedrigere ISO) bewerten können, um einen gewünschten Effekt zu erzielen. Zum Beispiel, wenn ich ISO 400 Filmmaterial hätte, könnte ich es als 800 bewerten, wissend, dass ich es in der Post drücken müsste, um das Bild heller zu machen. Der Begriff ‚Push‘ bedeutet hier, dass ich das Bild durch einen Nachbearbeitungsprozess (Filmscan oder auf andere Weise) aufhellen würde, um es 800 zu machen. Sie können dies einfach als EI 800 geschrieben sehen. Die wichtige Überlegung ist, dass EI impliziert, dass eine Nacheinstellung verwendet wird, um das Bild auf eine korrekte Belichtung zu bringen, was zu einigen Bildproblemen wie erhöhtem Rauschen führen kann.
Digitale Kinokameras, wie die Arri ALEXA und Sony F3, bieten Ihnen die Möglichkeit, EI in der Kamera einzustellen. Genau wie Film impliziert EI, dass ein Nachbearbeitungsprozess auf das Bild angewendet wird, um die resultierende Belichtung zu ändern, aber der Unterschied hier ist, dass wir die Ergebnisse sofort sehen. Im Falle der Arri ALEXA hat der Sensor eine native Bewertung von 800, und alle darüber hinausgehenden Anpassungen gelten als EI-Änderungen. Der Sensor ist wie ein Satz Filmmaterial, und schiebt und zieht zu diesem Bestand werden digital in der Kamera durchgeführt, um Ihnen ein Ergebnis zu geben. Drücken Sie zu hoch, z. B. auf 3200 ISO, und das Bild wird verrauscht. Der Sensor wird in vielerlei Hinsicht wie ein Filmmaterial, und wenn Sie die Rohdaten daraus erfassen, werden Sie feststellen, dass der ISO-Wert immer auf 800 festgelegt ist und alle EI-Anpassungen in der Post vorgenommen werden. Da der Sensor selbst unverändert ist, bleibt der Dynamikbereich oberhalb oder unterhalb des mittleren Graupunkts fest, sodass durch Einstellen von EI auch der Stoppbereich geändert wird. Wir haben dieses Diagramm erstellt, um den Prozess zu erklären. Beachten Sie, dass Sie bei 800 ISO 7,4 Stopps und 6,6 Stopps haben, aber es ändert sich, wenn EI digital angepasst wird. ROTE und andere Raw-Aufnahmekameras funktionieren sehr ähnlich, und wir werden in einer Minute weiter darüber sprechen.
Zurück zur Sony F3 verfügt sie über einen EI-Modus in der Kamera, der den Sensor auf 800 fixiert, es Ihnen jedoch ermöglicht, die EI-Änderungen am Monitorausgang zu sehen. Die Idee dabei ist, dass Sie die S-Log-Ausgabe aufzeichnen und die EI-Änderungen in post vornehmen können, genau wie Sie es mit Rohdaten tun würden. Hier ist Sonys Diagramm, was passiert, wenn Sie EI in Post ändern.
Sie können sich EI also als eine Art virtuelle ISO-Änderung vorstellen; Der Sensor selbst hat immer die gleiche Empfindlichkeit und den gleichen Dynamikbereich, und wir spielen einfach damit herum, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Neben EI verfügt der F3 über eine weitere Empfindlichkeitseinstelloption: gute, altmodische Verstärkung. Jetzt, Hier werden die Dinge etwas komplizierter.
Dieser geht an 11
Möglicherweise kennen Sie den Verstärkungsschalter vieler professioneller Videokameras, der für niedrige, mittlere und hohe Pegel gekennzeichnet ist. Bei einer herkömmlichen kleinen Sensorkamera bedeutete die niedrige Einstellung ein schönes Bild, aber eine schlechte Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, und hoch bedeutete, dass man im Dunkeln sehen konnte, aber es war höllisch laut. Das Wort ‚Gewinn‘ bekam also einen wirklich schlechten Ruf.
Heute haben wir große Sensorkameras mit insgesamt sehr geringem Rauschen, sodass Aufnahmen mit hohen Verstärkungspegeln keine Seltenheit sind. In der F3, wie bei vielen anderen neuen Kameras, ist die Erhöhung der ISO gleichbedeutend mit dem Hinzufügen der Verstärkung, wobei +6 dB Verstärkung der doppelten ISO entspricht. Wenn also die native Leistung Ihres Sensors bei 0 dB Verstärkung 400 ISO beträgt, erhalten Sie mit +6 dB Verstärkung 800 ISO. Das ist ziemlich einfache Mathematik, und diese Faustregel funktioniert für viele Kameras. Die Frage, die Sie sich jetzt stellen könnten, lautet: Wenn gain ISO erhöht, ist es wirklich nur eine EI-Änderung oder etwas anderes?
Je nach Kamera kann die Verstärkung auf Sensorebene hinzugefügt oder nach Erfassung der Sensordaten digital durchgeführt werden. Die Erhöhung des Sensorpegels wird oft als analoge Verstärkung bezeichnet, wobei die digitale Einstellung die digitale Verstärkung ist. EI und Digital Gain sind im Grunde dasselbe. Wenn Sie in der F3 die traditionelle Verstärkung ändern, wird der Sensor selbst tatsächlich verstärkt, wodurch die ISO erhöht wird. Wie bei einer EI-Erhöhung erhöht dies den Geräuschpegel, ändert jedoch nicht den Dynamikbereich. Die Canon C300 und C500 funktionieren auf die gleiche Weise. Hier ist eine Karte des Dynamikbereichs ihrer Sensoren bei verschiedenen ISO-Einstellungen; Beachten Sie, dass sich ihr Dynamikbereich nicht ändert, wenn Sie die ISO erhöhen.
Was ist also besser, traditionelle Verstärkung oder EI-Änderungen? Nun, es ist schwer zu sagen. Der EI-Ansatz ähnelt der Funktionsweise von Filmen, und viele Kameraleute mögen das. Der analoge Verstärkungsansatz ist jedoch fast so, als würde man das Filmmaterial auf eine höhere Geschwindigkeit umstellen und den Dynamikbereich fest halten. Es gibt Vorteile für beide und beide können qualitativ hochwertige Bilder produzieren. Es ist nur wichtig zu wissen, wie Ihre Kamera funktioniert und entsprechend zu schießen.
Roher Fisch ist immer noch Fisch
Wie bereits erwähnt, haben die meisten Raw-Kameras einen festen ISO-Wert, auf den der Sensor jederzeit eingestellt ist. Anpassungen in der Kamera zeigen Ihnen nur, wie ein Post-Prozess aussehen könnte, und dann wird die EI-Erhöhung als Farbgrad in der Post durchgeführt. Wir kommentieren oft, dass Raw-Aufnahmen keinen ISO-Unterschied aufweisen, was nicht wirklich zutrifft, da die ISO des Basissensors immer vorhanden ist, ebenso wie der Weißabgleich des Sensors. Anpassungen, die in der Post vorgenommen werden, um Ihren EI oder Weißabgleich zu ändern, sind Farbkorrekturen, genau wie die, die Sie in der Kamera sehen, um eine Vorschau Ihrer Endergebnisse zu erhalten. RAW-Daten mit hoher Bittiefe sind jedoch sehr anpassbar, sodass Raw-Aufnahmen Ihnen viel Flexibilität bei der Post geben können. Raw-Kameras wie die RED Epic, Arri ALEXA und Blackmagic Cinema Camera funktionieren alle auf diese Weise. Ihre Sensoren haben einen festen ISO- und Weißabgleich, und alle Einstellungen werden digital in der Kamera oder in der Post vorgenommen.
Canon hat jedoch eine andere Methodik; Mit ihrer C500-Kamera wenden sie die Verstärkung am Sensor an, bevor sie die Rohdaten ausgeben. So werden Weißabgleich und ISO am Sensor angepasst, bevor wir als Rohdaten darauf zugreifen können. Canon gibt dann die Rohdaten als 10-Bit-Log-codiertes Signal aus. Diese Daten können wie jedes andere Rohmaterial bewertet werden, aber diese Rohdaten beginnen bei dem, was Sie in der Kamera eingestellt haben. Canons 10-Bit-Log-codiertes Raw ist so einstellbar wie lineare 12-Bit-Rohdaten, aber man könnte argumentieren, dass weniger Anpassungen erforderlich sind, da ein Teil der Arbeit in der Kamera erledigt wird. Einige sehen dies als Einschränkung der Kamera, aber es gibt Vorteile, wie diesen festen Dynamikbereich im gesamten ISO-Bereich. Die F65-Kamera von Sony macht ähnliches, jedoch nur mit Weißabgleicheinstellungen. Sie erhalten den Sensor für den Weißabgleich, bevor sie die Rohdaten ausgeben; Die ISO ist jedoch bei 800 gesperrt.
Fazit
Zurück zur ursprünglichen Frage fragte unser Kunde, was die verschiedenen Einstellungen (Kameraverstärkung, ISO und EI) bewirken und welche am besten zu verwenden sind. Ich habe die Unterschiede erklärt, aber es ist immer schwierig, einen zum Besten zu erklären. Er erklärte, dass sie S-Log wollten und nur eine begrenzte Bewertungszeit für ihr Filmmaterial in der Post hatten und dass sie mit einem Sound Devices PIX240 im ProRes 422-Hauptquartier aufnahmen.
Basierend auf diesen Informationen schlug ich vor, anstelle des EI-Modus die herkömmlichen Verstärkungseinstellungen (ISO-Änderungen auf Sensorebene) zu verwenden. In diesem Fall glaubte ich, dass sie schnellere und besser aussehende Ergebnisse erzielen würden, wenn die Kamera den Sensor vor der Aufnahme gewinnt. ProRes 422 ist von hoher Qualität, hat aber nicht den Einstellpegel einer 4: 4: 4- oder Raw-Aufnahme. Ihr Shooting brachte einige wirklich erstaunliche Bilder hervor, nach denen wir am Ende alle suchen, nicht wahr?
Eine Version dieses Artikels erschien ursprünglich in HDVideoPro.