來(lái)自海外的佳能EOS C300評(píng)測(cè)

佳能EOS C300已經(jīng)在海外和國(guó)內(nèi)發(fā)售，此前最早去年年末就有海外的制作人開始進(jìn)行測(cè)評(píng)，目前國(guó)內(nèi)的影像制作人也有拿到EOS C300進(jìn)行測(cè)評(píng)，《大眾DV》也會(huì)努力為讀者帶來(lái)最新的報(bào)道。本文是英國(guó)的阿蘭·羅伯茲稍早做的一份評(píng)測(cè)，當(dāng)時(shí)其使用的還是佳能EOS C300的工程樣機(jī)，和目前正式發(fā)售的佳能EOS C300或許會(huì)有微小差異，擇出重點(diǎn)編譯出來(lái)僅供讀者參考，文中難免存在偏頗，希望能夠一起探討研究。

直接影像佳能EOS C300畫質(zhì)的是在場(chǎng)景文件中的伽馬曲線、細(xì)節(jié)和矩陣值的設(shè)置?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置機(jī)身左側(cè)的Custom Picture（自定義圖像）按鈕來(lái)獲得，通過(guò)撥輪設(shè)置按鍵來(lái)調(diào)整，其他諸如增益和光圈也可以由撥輪來(lái)調(diào)整。

色彩

根據(jù)阿蘭·羅伯茲（Alan Roberts）的報(bào)告，佳能EOS C300顏色有些發(fā)品，藍(lán)色和紅色有些過(guò)飽和，設(shè)置顏色矩陣?yán)锏腞-G值到-8會(huì)有所改善提升。他認(rèn)為對(duì)R-G值有更深的評(píng)估認(rèn)識(shí)會(huì)有以利于發(fā)揮C300的色彩?？偟目磥?lái)佳能EOS C300完全能被專業(yè)電影所認(rèn)可。

伽馬曲線

佳能EOS C300內(nèi)置四條伽馬曲線，兩條線性曲線，一條佳能LOG曲線，一條佳能EOS單反相機(jī)曲線。佳能XF305/300和佳能XF105/100使用的就是普通模式和電影模式的伽馬曲線，對(duì)于廣播級(jí)需求，伽馬3（ITU-709）或者伽馬4曲線（BBC 0.4）更為被認(rèn)可接受。BBC的曲線能帶來(lái)更準(zhǔn)確的色彩演繹，ITU-709曲線對(duì)于高清電影的電視拍攝使用更加普遍。

試驗(yàn)表明在0db增益位置，佳能EOS C300大約有300%（1擋）曝光頭部空間，通過(guò)使用傳統(tǒng)的伽馬校正曲線。使用伽馬3曲線對(duì)于電視拍攝非常適合，但是對(duì)于電影拍攝，使用電影曲線更好一些，佳能log曲線充分利用到動(dòng)態(tài)范圍，但是在后期處理時(shí)需要一些特殊處理。當(dāng)增益設(shè)置到+2.5db（ISO 850），據(jù)佳能稱EOS C300的動(dòng)態(tài)范圍能夠充分使用到，達(dá)到12擋光圈。

分辨率

使用HDTV高清測(cè)試卡，包括六個(gè)圓形圖案，充分測(cè)試到佳能EOS C300的空間頻率性能，每張圖都水平達(dá)到1920像素，垂直達(dá)到1080像素。

1 1080P下的分辨率

圖1. 展示四分之一圓的亮度圖案，佳能EOS C300最小細(xì)節(jié)能達(dá)到-10，使用的是佳能EOS 24-70mm F/2.8L USM 鏡頭。不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楦哳l干擾造成的摩爾紋無(wú)效區(qū)域，表明在鏡頭和感光元器件之間存在光學(xué)空間濾波器，減弱電視處理頻帶范圍外的空間頻率的幅度。

圖2. 展示四分之一圓的紅、綠圖案，顯示出不同的空間頻率反應(yīng)，表明EOS C300處理器對(duì)于紅、綠信號(hào)都有獨(dú)立的頻寬和處理結(jié)構(gòu)。佳能EOS C300處理器有4206×2340像素點(diǎn)，中央部分3840×2160用于視頻。

圖3. 顯示的是三色濾鏡陣列圖案的局部，同時(shí)有一個(gè)1920×1080的柵格結(jié)構(gòu)疊加在上面。

2 1080P下的細(xì)節(jié)增強(qiáng)

圖4. 1080p，detail=0

圖5. 1080i，detail=0

圖6. 720P，detail=0

圖7. 三色濾鏡陣列，720柵格

圖7中每個(gè)黑框像素群中有4個(gè)或5個(gè)綠塊，1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)紅塊，1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)藍(lán)塊。雖然不清楚具體處理器的工作過(guò)程，但肯定會(huì)涉及插補(bǔ)運(yùn)算，而不僅是理想的空間濾波，所以功率和熱量的提升是必然的。720P的表現(xiàn)也完全能夠接受。

圖8. a)50mm F/1.2 b)100mm微距

圖8是在1080p下使用另外兩只鏡頭，50mm F/1.2定焦鏡頭和100mm微距鏡頭，比使用24-70mm分辨率要清晰。如果減少細(xì)節(jié)電平，分辨率效果可能會(huì)更明顯一些。

視頻靈敏度和噪點(diǎn)

靈敏度測(cè)試是在2000lux下拍攝白板，將攝像機(jī)設(shè)為0dB。鏡頭光圈在F/10和1080p25下產(chǎn)生過(guò)曝，與說(shuō)明書相符合。這與3片2/3英寸傳統(tǒng)攝像機(jī)很類似，表明攝像機(jī)內(nèi)部的模擬增益設(shè)定很低，產(chǎn)生高的頭部區(qū)域和較低的噪點(diǎn)。

視頻噪點(diǎn)的測(cè)試設(shè)定為-6dB，使用到標(biāo)準(zhǔn)伽馬3曲線和ITU-709。圖9表明信號(hào)電平相對(duì)噪點(diǎn)電平的情況。顯示結(jié)果可以隨著伽馬曲線的斜度變化，但是不可能很完美吻合，所以要使用到非線性處理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。很顯然，一個(gè)好的處理器能夠得到明顯的低噪值。

圖9. 噪點(diǎn)電平分布，1080p，-6dB

綠色的表現(xiàn)要優(yōu)于紅色和藍(lán)色，因?yàn)榫G色像素點(diǎn)在處理器上的有效面積是紅色和藍(lán)色的兩倍。

圖10. 噪點(diǎn)電平分布，50%信號(hào)級(jí)別

圖10表明垂直噪點(diǎn)電平和水平增益之間的關(guān)系。

即使是在+24dB(ISO5000)，噪點(diǎn)仍然可以接受，在-32dB和-33dB之間。當(dāng)達(dá)到+30dB增益，對(duì)于嚴(yán)格的節(jié)目制作來(lái)說(shuō)，噪點(diǎn)水平就難以被接受了。

圖11. 降噪

圖11表明當(dāng)佳能EOS C300設(shè)為-6dB時(shí)，對(duì)于噪點(diǎn)電平的影響。在4級(jí)時(shí)將會(huì)有4dB的優(yōu)化，當(dāng)超過(guò)5級(jí)以后優(yōu)化效果就不明顯了。

圖12. 720P，噪點(diǎn)減弱=10

圖12顯示的是在720P模式下降噪打到10級(jí)，盡管不能充分消除混疊失真，但還是有明顯的提升作用。所以沒(méi)有必要設(shè)置很高的降噪值，到一定程度改善效果有限，在720拍攝時(shí)推薦設(shè)置為5或者6級(jí)。

動(dòng)態(tài)范圍

測(cè)試該項(xiàng)必須使用到EOS C300提供的佳能LOG曲線，而阿蘭·羅伯茲（Alan Roberts）當(dāng)時(shí)測(cè)評(píng)拿到的工程樣機(jī)該伽馬曲線還沒(méi)有提供，而正式發(fā)布的佳能EOS C300中提供的佳能LOG曲線對(duì)于提高畫質(zhì)是非常重要的一項(xiàng)。

阿蘭·羅伯茲（Alan Roberts）在當(dāng)時(shí)條件下采取了巧妙的方法來(lái)測(cè)試手中的樣機(jī)，所以他設(shè)置伽馬為ITU-709曲線，并將拐點(diǎn)關(guān)閉，來(lái)看傳統(tǒng)的伽馬曲線的拍攝效果。

圖13. 動(dòng)態(tài)范圍，a)線性曲線，b)log曲線

圖13a顯示的是信號(hào)電平曲線和線性的曝光之間的關(guān)系，最有趣的是在暗部，所以你能看到在13b圖中使用對(duì)數(shù)曲線描繪反應(yīng)水平軸曝光值變化的反應(yīng)，更加明顯。

光比在10擋范圍，我們可以說(shuō)使用通常的伽馬曲線，動(dòng)態(tài)范圍在9-10擋光圈之間。如果使用推薦的趾部拐點(diǎn)可以擴(kuò)展1.75擋曝光，因此使用通常的伽馬校正能達(dá)到9.5擋曝光，使用推薦的拐點(diǎn)可以達(dá)到11.25擋曝光。

快門

因?yàn)榧涯蹺OS C300使用的是CMOS光學(xué)傳感器，所以會(huì)產(chǎn)生果凍效應(yīng)，測(cè)試拍攝一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇，有6個(gè)葉片，攝像機(jī)的快門設(shè)置為1/1000以利于更清晰地記錄。將風(fēng)扇的速度調(diào)到可以觀測(cè)到頻閃現(xiàn)象的速度。左邊的葉片看上去被壓縮，右邊的葉片看上去被擴(kuò)展。

觀察到的現(xiàn)象明顯弱于其他使用CMOS傳感器的攝像機(jī)，很明顯佳能EOS C300傳感器的掃描方式不同于視頻掃描速度的傳統(tǒng)方式，很可能掃描速度達(dá)到5ms，而不是傳統(tǒng)的20ms（對(duì)于25P的視頻）。如果快門調(diào)整到1/50，果凍現(xiàn)象就更不明顯，但是模糊的葉片仍然看上去非對(duì)稱，偏向左邊。這種傾斜的垂直面和變形旋轉(zhuǎn)元素的結(jié)合，在節(jié)目制作中并不常見，但是偶爾出現(xiàn)就會(huì)令人困擾，佳能EOS C300表現(xiàn)明顯優(yōu)于其他使用CMOS傳感器的攝像機(jī)。

貼士：果凍效應(yīng)，

也叫滾動(dòng)快門（Rolling Shutter）

Rolling shutter效應(yīng)常見于采用CMOS圖像傳感器的攝像機(jī)。這些攝像機(jī)通過(guò)從上至下逐行掃描的方式來(lái)記錄每一幀，而不是在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)全局曝光。

由于圖片的各部分記錄于不同的時(shí)間點(diǎn)，快速移動(dòng)的物體，或由于相機(jī)搖攝而相對(duì)快速移動(dòng)的物體，會(huì)產(chǎn)生沿對(duì)角線傾斜的變形。其他常見的變形還包括手持相機(jī)時(shí)產(chǎn)生的圖像搖晃，以及使用閃光燈時(shí)的曝光問(wèn)題。

這些圖像變形不僅難看討厭，在電影特效后期制作時(shí)還會(huì)增加三維跟蹤的難度，因?yàn)楦欬c(diǎn)自身會(huì)受到相同的變形影響而不能提供準(zhǔn)確的結(jié)果。

結(jié)論

佳能EOS C300表現(xiàn)優(yōu)異，分辨率遠(yuǎn)優(yōu)于其他單CMOS的攝像機(jī)。無(wú)論是細(xì)節(jié)控制還是內(nèi)置出廠設(shè)置都很棒。噪點(diǎn)級(jí)別接近3片2/3英寸感光元器件攝像機(jī)。動(dòng)態(tài)范圍很寬，至少接近12擋光圈。高增益下當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生不少噪點(diǎn)，但也沒(méi)有達(dá)到非常夸張的畫面效果。

當(dāng)設(shè)定-6db增益并打開減噪開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的-54db。噪點(diǎn)分布并不統(tǒng)一，使得畫面表現(xiàn)更像電影畫面的感覺。

因?yàn)榇蟾泄庠骷木壒?，鏡頭光圈要達(dá)到F22和F32之間才會(huì)見到色散現(xiàn)象，配合集成其內(nèi)的ND濾鏡，意味著將會(huì)有14擋的曝光有效控制。

在720P下的表現(xiàn)盡管不是最理想，也完全能夠被接受，在嚴(yán)格使用降噪的情況下還能提升一些畫質(zhì)。沒(méi)有必要拍攝1080再用軟硬件進(jìn)行下變換到720，盡管這樣做的話，空間失真會(huì)減少一些。