В блоге:

2016-04-27

Samsung NX500: "полнокадровый" FHD и кропнутый UHD

Продолжаю изучать видеовозможности фотокамеры Samsung NX500.

Выражение "полнокадровый" FHD в заголовке не совсем корректное. В мечтах представляется, что при записи видео умные процессоры камеры берут всю картинку с матрицы и уменьшают на лету ее до размера 1920x1080. Но в реальности не так. Это довольно сложная задача, особенно для такой многопиксельной матрицы. Нужна соответствующая производительность обработки и скорость чтения матрицы. Поэтому более правильно говорить о "полноугловом" FHD: обеспечивается (практически) максимальный угол поля зрения ценой пропуска строк при чтении матрицы. Меньше используемых строк - больше скорость чтения матрицы и скорость обработки.

Уже проводил некоторые предварительные замеры скорости чтения всей 28Мп матрицы в режиме фотосъемки с полностью "электронным затвором". Оценил бы время чтения примерно в 1/25 секунды. Этого не хватило бы для видео (при условии, что кадры не дублируются), которое может (стандартно) на NX500 достигать 60 кадров в секунду.

Какая же скорость чтения в видеорежиме? Опять повторяю тот эксперимент (выдержка 1/1000) на гитарных струнах при том же искусственным освещении (с мерцанием 100Гц).

Для FHD (1920x1080) получается такой кадр из видео:




Видны две темные горизонтальные полосы, вызванные мерцанием освещения. По ним и по колебаниям тонкой (правой) струны оценил бы время чтения кадра с матрицы в таком режиме как ~1/65 секунды. Это примерно в 2.6 раза быстрее, чем при полном чтении матрицы. Чем быстрее читается кадр - тем меньше "эффект желе" (rolling shutter). 1/65, в принципе, не лучший, но нормальный результат для видео с фотокамеры.

Думаю, что для формирования кадра FHD используется в лучшем случае примерно 4320/2.6 = 1661 строка. Хотя, вероятно, и вовсе 1440 строк (каждая третья строка), а остальное - это накладные расходы чтения. Это бы объяснило, что NX500 через хак поддерживает 2.5K (2560x1440), но с заметным алиасингом. 1440 строк в режиме 2.5K - это как раз каждая третья строка матрицы (всего их немного больше 4320).


C UHD (3840x2160) ситуация более понятная:




Опять видны полосы, вызванные освещением. По ним и по колебаниям той же тонкой струны время чтения кадра в этом режиме я бы оценил в 1/50 секунды - в два раза быстрее, чем всей матрицы. Это хорошо соотносится с тем, что здесь 2160 строк, а всего их немного больше 4320 (в два раза больше). Но в этом видеорежиме используется не пропуск строк, а чтение центральной области матрицы. ~1/50 секунды UHD - это хуже, чем ~1/65 секунды FHD. Что и подтверждается практикой: в UHD "желе" (rolling shutter) более заметно, чем в FHD.


После экспериментов режимы 4K/UHD уже не кажутся игрушечными. Они демонстрируют гораздо лучшую детализацию, чем FHD. На статических объектах она сравнима с детализацией камерного JPEG (при меньшем угле поля зрения, конечно).

При использовании UHD суммарный кроп (относительно кадра 36x24 мм) составляет примерно 2.7, т.е. площадь кадра примерно соответствует площади матрицы условного размера 1" (как у системы Nikon 1, Samsung NX Mini или некоторых камер с несменной оптикой). Не густо, но зато используются все пикселы, которые попадают в эти границы.

Соответственно, возникает вопрос подбора объектива, если более или менее серьезно планируется использовать режимы 4K/UHD на NX500. Если смотреть линейку родных "фиксов", то напрашиваются такие замены:

45/1.8 → 30/2 (чуть меньше угол)
30/2 → 20/2.8 или 16/2.4
20/2.8 → 16.2/4 (чуть меньше угол)

На что заменить 16/2.4? Забавно, но с  некоторыми оговорками подходит "рыбий глаз" NX 10/3.5 (это как в свое время полнокадровые рыбоглазы использовались вместо широкоугольников на кропе).

Даже сделал сравнение. С рук, но углы поля зрения и детализацию (на f/5.6) можно оценить.

Кадр с FHD и 16/2.4 (без ресайза):




Кадр с UHD и 10/3.5 (ресайз до FHD):




Оригинал с UHD и 10/3.5


Как видно, по детализации UHD явно лучше. Угол поля зрения даже больше, но и дисторсия заметна. Сравнение углов в анимационном виде:




И, конечно, нужно учитывать, что при общем кропе 2.7 уже сложнее получить красивое размытие "в хлам" - то, что любят нынешние "видеографы", как они себя называют.

Чем еще хуже 4K/UHD? Только 24/25/30 кадров в секунду. Как показано выше, больше эффект "желе". Нет внутрикамерного исправления дисторсии (придется исправлять при обработке).

Конечно, 4K/UHD с полным углом поля зрения (даже с пропуском строк, т.е. каждая вторая строка) был бы интереснее. Но у NX500 такого нет, только у NX1. И не очень верится в то, что этот режим может быть доступен "хакерским способом".

Еще отдельного изучения заслуживает режим 2.5K (2560x1440), что доступен на NX500 как раз "хакерским способом".

0 comments:

Post a Comment

Blog Archive