так ли они хороши? |
Несмотря на огромную популярность фотокамер с записью видео, дающих возможность получать изображение, близкое по художественности к кино и фото, они имеют существенные недостатки, большей частью неустранимые.
1. Особенности сенсора
Муар.
Одной из главных проблем в получении высококачественного изображения является гибридность фотовидеокамер, предназначенных как для съемки фото, так и для съемки видео. Соответственно, оптическая система должна обеспечивать разрешающую способность, соответствующую максимальному качеству ФОТОрежима. При этом, оказывается, что в ВИДЕОрежиме не работает т.н. оптический фильтр высоких частот, предназначенный для устранения муара, возникающего в результате взаимодействия двух близких по частоте графических структур (матрицы и изображения). В результате из-за взаимовлияния матричной структуры камеры и мелких регулярных структур изображения возникает интерференция близких частот, ведущая к возникновению отсутствующей в реальном изображении ложной информации, выглядящей как разноцветный муар, радужные полосы и т.п.
Внизу приведены наиболее часто возникающие искажения:
- цветной муар на стенах зданий, облицованных плиткой
- цветной муар на птичьем пере
- цветной муар на мелкой клетке ткани пиджака
Муар может возникнуть не только на структурах с регулярным шагом, но и нерегулярных (хаотических) структурах, если в них много мелких деталей.
Пример – паразитная подкраска мелкой ряби на воде (эффект масляной пленки).
Алиазинг
Видеозапись в фотокамере производится с разрешением максимум 1920х1080, тогда как сама матрица камеры имеет во много раз большее разрешение. Для того, чтобы привести изображение с матрицы к приемлемому виду для видеозаписи необходимо произвести т.н. downscaling. Однако в фотокамерах применяются не сложные и дорогие алгоритмы пересчета, а упрощенное прореживание строк и пикселей с «тупым» отбрасыванием «лишней» информации. В результате ровные наклонные линии превращаются в ступенчатые пунктиры.
Кроме того, часто такой метод приводит к существенному искажению изображения и возникновению линий отсутствующих в реальном изображении. (Сравните направление линий тестовой таблицы на оригинале (внизу) и изображении с фотокамеры в видеорежиме (вверху)).
Медленный Rolling Shutter
В фотокамерах применяются матрицы типа CMOS с т.н. «скользящим затвором» (Rolling Shutter). В таких матрицах информация снимается не вся одновременно, как в CCD, и поочередным вычитыванием строк. В результате нижняя часть изображения оказывается сдвинутой во времени от верхней части. Это не влияет на изображение при съемке статичных сцен, однако движущиеся объекты могут в результате сильно искажаться. При этом у фотокамер вычитывание матрицы производится значительно медленнее, чем у видеокамер с такими матрицами. Поэтому эффект скользящего затвора у видеокамер существенно менее заметен, чем у гибридных фотокамер.
Этот эффект становится особенно неприятным, когда меняется направление движения объекта, т.к. при этом меняется и направление искажения. В итоге возникает эффект некой «резиновости» объекта или даже всего изображения (при съемке с рук), т.н. Gelly Effect.
На таких объектах, как вращающиеся колеса, пропеллеры и т.п. происходит вообще полное искажение действительности, сопровождающееся зачастую очень впечатляющими визуальными эффектами, красивыми, но неприемлемыми в кинопроизводстве.
Качество записи
Кодек видео
Применяемые в гибридных фотокамерах видеокодеки основаны на упрощенных алгоритмах кодирования, применяемых в недорогой бытовой технике. Так, например, в камерах Canon применяется кодирование MPEG-4 базового уровня, при котором на изображении с достаточно динамичным движением объектов и большим количеством мелких деталей возникают явно видимые артефакты. Для того, чтобы уменьшить их количество приходится существенно снижать степень сжатия и, соответственно повышать цифровой поток, что ведет к уменьшению емкости носителя и его удорожанию (необходимость использовать более скоростные флэш-карты). В фотокамерах Panasonic GH1 и GH2 применяется компрессия AVCHD Lite, также более примитивная, чем Pro версия, применяемая в видеокамерах AVCCAM.
Эта ситуация породила многочисленные попытки самостоятельной модернизации камер, наиболее известные из которых «хак» Canon 5DmarkII группой Magic Lantern и «хак» камеры Panasonic GH1 группой DVX-User Алексея Киселева.
В видеокамерах, таких как Panasonic AG-AF100 и Sony PMW-F3, в свою очередь, применяются намного более совершенные алгоритмы, позволяющие как повысить качество изображения и его устойчивость к артефактам, так и снизить объемы информации и цифровые потоки.
Кроме того, эти видеокамеры (в отличие от видеофотокамер) имеют полноценные видеовыходы, позволяющие выполнять высококачественную (вплоть до uncompressed) запись на внешний рекордер или непосредственно в компьютер.
Следует также отметить, что само изображение фотокамер в видеорежиме существенно уступает по четкости видеокамерам
Кроме того, видеокамеры обеспечивают более точную балансировку по белому и черному с возможностью легко и оперативно откорректировать баланс белого так, как требуется.
И не стоит забывать, что во всех гибридных камерах запись производится с неполным цветовым разрешением 4:2:0, что делает проблематичным использование их для качественного хромакея.
Звук
В VDSLR звук имеет вспомогательный, дополнительный, статус, что катастрофически сказывается на всем уровне звуковой подсистемы в гибридных камерах.
Ненадежный разъем mini-Jack, отсутствие возможности контроля уровня звука и оперативной точной подстройки его уровня, невозможность работы с профессиональными микрофонами с симметричным сигнальным выходом и фантомным питанием (внешние XLR-адаптеры проблему решают лишь частично).
Да и само качество записи звука не соответствует профессиональным требованиям.
Все это вынуждает пользователей фотовидеокамер приобретать дополнительные внешние аудиорекордеры, которые, в свою очередь, никак не синхронизируются с видеозаписью, что влечет дополнительные сложности на монтаже, особенно при съемке множества одинаковых дублей.
Кроме того, гибридные камеры вообще не имеют средств слухового контроля записываемого и записанного звука.
Синхронизация и тайм-код
Фотовидеокамеры не имеют никаких средств синхронизации нескольких камер или камеры и звукозаписывающего устройства. У них отсутствует даже поддержка тайм-кода, что не позволяет получать относительную привязку материалов, снятых несколькими камерами при многокамерной съемке, как это можно делать даже в ручных профессиональных видеокамерах путем «прикуривания» тайм-кода. Это не позволяет применять, например, привычные системы плэйбэка для прикидочного монтажа на съемочной площадке и чернового монтажа в системах NLE. Плюс, отсутствие оригинального тайм-кода усложняет работу по архивированию и каталогизации исходных материалов.
Функциональные возможности
Поскольку гибридные камеры являются, по сути, фотокамерами с вспомогательной опцией видеозаписи, то функциональная оснащенность их с точки зрения видеозаписи очень ограничена. Это касается практически всех аспектов этого вопроса.
Мониторинг
Мониторинг снимаемого сигнала возможен или по встроенному дисплею, имеющему ограниченную четкость (поскольку точная фокусировка предполагается по зеркальному видоискателю) и часто неудобному в пользовании (неповоротный как, например, на 5D MkII), или с помощью внешнего монитора, на который выводится опять-таки неполноценный сигнал (низкое разрешение, неполный фреймрейт, неотключаемая служебная информация и т.п.), по которому довольно сложно осуществлять как следящую фокусировку, так и просто точное сопровождение актера.
Видеокамеры, в свою очередь, имеют высококачественный поворотный дисплей и видоискатель, которые могут настраиваться независимо и по которым можно не только строить кадр, но и фокусироваться.
Как уже указывалось выше, в фотовидеокамерах полностью отсутствуют средства мониторинга звука.
Рапид / цейтрафер, рабочие частоты кадров
Фотокамеры в видеорежиме имеют очень оганиченый набор рабочих частот кадров, что очень часто ведет к необходимости выполнять перекодировку (например с 30 к/с до 25 к/с для нашего ТВ), что не лучшим образом сказывается на плавности движения объектов и отнимает время в производственном процессе на дополнительные преобразования как видео так и звука и их последующую синхронизацию. В отличие от большинства современных видеокамер, фотовидеокамеры не имею возможностей замедленной и ускоренной съемки (выбор фреймрейтов 24/30/60 кадров в секунду не в счет). Возможность произвольного выбора частоты кадров в диапазоне от 10 до 60 кадров в секунду существенно обогащает творческие возможности оператора и позволяет добиться впечатляющей художественности видеообраза.
Видеокамеры имеют режим «синхро-скан», который позволяет устранить полосы и мерцания на экране находящегося в кадре экрана видеомонитора, а также снизить мерцания люминесцентных ламп.
Настройка изображения
Хотя отдельные фотовидеокамеры имеют некоторые (часто достаточно богатые) возможности по настройке требуемого характера изображения, эти возможности существенно уступают таковым у видеокамер. Причем характер этих возможностей принципиально различный. 
Если в видеокамере картинку можно настроить непосредсвтенно в камере с помощью штатных встроенных средств (цветокодирующая матрица, detail/coring, гамма-коррекция, колено и т.д. и т.п.) сохранив затем настройки на флэш-карте, то для фотокамеры необходимо подготовить picture-profile в компьютере.
Т.е. видеокамеру можно настроить под требуемый характер изображения непосредственно на площадке, причем сделать это достаточно оперативно, а для гибридной камеры требуется профайл готовить заранее.
Совместимость по картинке
И AG-AF100, и PMW-F3 легко стыкуются в монтаже с материалом снятым видеокамерами Panasonic или Sony соответственно. Например, Sony F3, будучи созданной на базе камеры Sony PMW-EX3, органично сочетается с ней по общему характеру изображения. В то же время, камеры Canon имеют свой специфический характер картинки, кардинально отличающийся даже от других фотокамер, не говоря о видеокамерах. Конечно же, PMW-F3 можно подстроить под Canon достаточно близко, но полного «слияния» добиться вряд ли удастся.
Помощь оператору
Видеокамеры HD оснащены такими инструментами, как Focus Assist (цветной контур на объектах в фокусе, увеличение центральной части изображения в видоискателе, Focus bar и т.д.), встроенный осциллограф (существенно облегчает контроль экспозиции по всему диапазону яркостей), «зебра», спотметр, существенно облегчающих оператору управление экспозицией. Видоискатели видеокамер имеют переключаемые кадровые рамки (16:9, 4:3, 14:9, 1.85:1, 2.35:1) и «защитную зону», необходимую для контроля кадра при съемке для ТВ.
Встроенные оптические нейтрально-серые фильтры позволяют обходиться без внешних фильтров при необходимости сохранения малой глубины резкости в условиях высокой освещенности.
Качественная запись
идеокамеры, имея полноценные выходы видеосигнала типа HD-SDI или HDMI позволяют осуществлять запись на внешние устройства с максимальным качеством. VDSLR лишены такой возможности начисто и приходится довольствоваться 
довольно посредственным качеством внутренней записи камеры.
Управление материалом
И AG-AF100, и PMW-F3 имеют развитые системы метаданных, существенно упрощающих и улучшающих работу с медиаактивами, хранение с отснятым материалом служебных данных (кто, когда, где, как и т.п.), комментариев (текстовых и звуковых) и т.д. В камерах можно легко удалять последний клип, объединять клипы в один, устанавливать отметки удачного или неудачного дубля и т.п. Клипам могут присваиваться имена, определяемые пользователем, с автоматическим инкрементом номеров. Во время съемки можно устанавливать служебные метки нажатием кнопки в нужный момент.
Все эти, и другие, возможности принципиально отсутствуют у VDSLR.
Совместимость с оптикой
Благодаря отсутствию фокусировочного зеркала видеокамеры позволяют устанавливать на них через переходники огромный спектр объективов практически без ограничений. Фотовидеокамеры из-за требуемого пространства для зеркала практически не имеют запаса по рабочему отрезку, что существенно ограничивает возможность установки нештатных для конкретной камеры объективов.
Фотокамеры с матрицей FullFrame, такие как 5DmkII, не могут работать с высококачественной кинооптикой поскольку имеют размер матрицы вдвое превышающий размер кинокадра.
Примечание: Чем фотооптика отличается от кинооптики. Фотооптика не рассчитана на съемку живого изображения, поэтому в них совершенно не учитываются такие вещи как «дыхание фокуса», неизменность светосилы при зуммировании, Плавность и равномерность изменения параметров. Диафрагма в фотообъективах регулируется ступенчато. Кроме того фото и кино объективы существенно отличаются ходами регулировочных колец. Если у кинообъектива полный угол диапазона фокусировки составляет не менее 270º, то у фотобъектива он может быть и менее 60º. То же самое касается и диафрагмы.
Продолжительность записи
Фотовидеокамеры имеют ограничения по продолжительности записи в силу нескольких факторов:
- особенности файловой системы
- ограничения связанные с налогами (на видеокамеры непрерывной записи налоги выше чем на фотокамеры)
- ограничения связанные с перегревом матрицы.
Видеокамеры не имеют подобных ограничений, в том числе по тепловому режиму матрицы.
Кроме того, имея 2 слота для карт, видеокамеры позволяют вести многочасовую непрерывную запись с горячей сменой карт без остановки записи.
Питание
Имея закрытые отсеки для аккумуляторов, гибридные камеры имеют ограниченное по питанию время работы, поскольку не позволяют установить в них батарею большой емкости и не имеют штатных средств для обеспечения внешнего питания.
Кроме того, батарейные отсеки фотокамер расположены таким образом, что для замены аккумулятора требуется снимать камеру со штатива, сбивая имеющиеся
настройки положения камеры.
Органы управления, эргономика, удобство пользования
С точки зрения видеооператора гибридные фотовидеокамеры в плане управления и пользования ими – «сплошной кошмар».
Если в видеокамере балансировка белого, переключение между режимами усиления (ISO) и баланса белого, да и смена файлов настроек производится простыми операциями типа нажатия кнопок или перевода переключателя в другое положение, то в фотокамерах все это делается или через меню или работой с несколькими органами управления. В отличие от стандартного для видео- и кинокамер расположения основных органов управления с левой стороны камеры, у фотокамеры они раскиданы по всему ее корпусу, что вынуждает совершать вокруг камеры прямо-таки ритуальные пляски.
В видеорежиме управление объективом (в частности экспозицией) ограничено или отсутствует вовсе. Отсутствие привычного видоискателя или, хотя бы, бокового дисплея также не позволяет оператору работать в привычном стиле, вынуждая его или находиться позади камеры, или пользоваться дополнительным монитором.
Фотокамера слишком легка для стабильной, устойчивой съемки с рук. Более того для нормального удержания камеры ею требуется оснастить дополнительной оснасткой, делающей работу оператора более-менее комфортной.
Цена
На первый взгляд фотовидеокамера стоит значительно дешевле, чем видеокамера. Даже сравнивая не самую дешевую фотокамеру Canon 5DmarkII и не самую дорогую 35-мм видеокамеру Panasonic AG-AF100, мы видим существенную, на первый взгляд разницу в цене: $2 500 против $5 000. Однако, для того, чтобы фотовидеокамера сравнялась функционально и эргономически с видеокамерой, ее необходимо дополнительно оснастить различным оборудованием. Прежде всего – это т.н. Риг, т.е. оснастка в виде несущей опоры, ручек, суппорта для компендиума и т.д. Риг делает камеру более «ухватистой» и удобной в работе. Хотя компендиум для оптических 
фильтров нужен любой камере для художественных съемок, гибридной камере он необходим в обязательном порядке, т.к. DSLR не имеет встроенных ослабляющих фильтров.
Поскольку ни конструкция самой камеры, ни конструкция фотообъективов не предусматривает удобства регулировки параметров во время видеосъемки, то камеру в обязательном порядке приходится оснащать устройствами Follow Focus и Fluid Zoom Drive (в случае Зум-объектива).
Для обеспечения записи качественного звука требуется дополнительный звуковой рекордер, например Zoom.
Поскольку у фотокамеры нет полноценного видео-видоискателя, ее необходимо оснастить внешним монитором. При этом, желательно, чтобы монитор имел режим осциллографа и набор переключаемых рамок.
В итоге мы получаем следующую конфигурацию (далеко не полную):
1. Камера Canon 7D ................ $ 1 500
2. Монитор с кронштейном ....... $ 740
3. DSLR риг + Follow Focus ...... $ 2 500
4. Компендиум ....................... $ 1 200
5. ND фильтры (к-т 3 шт.) ........ $ 540
6. Fluid Zoom Drive .................. $ 800
7. Цифровой аудиорекордер ... $ 400
(с принадлежностями для VDSLR)
Что дает сумму порядка $ 7 700, против суммы $ 8 700 за AG-AF100 c суппортом, FollowFocus'ом и компендиумом. Как видим, разница в цене не столь существенна, чтобы ради нее жертвовать качеством изображения и удобством в работе. Учитывая же то, что в комплект потребуется добавить хороший штатив, фильтры, кофр, оптику, разница в цене вообще становится минимальной.
Дополнительная информация
Поскольку мы говорим о видеосъемке, т.е. о движущемся изображениии, то есть смысл кое-что посмотреть вживую.
Цветной муар на кофте девушки (неправильный баланс белого, снято в спешке, но, тем не менее, эффект явно виден:
Look at that moiré ! Canon 5D Mark II aliasing problem from C B on Vimeo.
Алиазинг на наклонных линиях (пляж, наклонные линии):
Наклон вертикальных линий при горизонтальных панорамах: