Prueba de laboratorio de la Panasonic S1H – Rango dinámico y resultados del rolling shutter

Lab Test

por Gunther MachuOctubre 28, 2019

Finalmente, pudimos poner a prueba la Panasonic S1H en nuestro laboratorio de cinema5D. Teniendo en cuenta las diversas velocidades de cuadros y resoluciones, así como los modos full frame y Super 35 de esta cámara, esto resultó ser todo un esfuerzo. ¿Listo para una maratón de laboratorio? Sigue leyendo…

Panasonic S1H – Crédito de la imagen: cinema5D

Durante mucho tiempo he esperado el día en que podría poner a prueba a la Panasonic S1H a través de nuestros procedimientos de prueba de laboratorio. Vendí mi Sony a7S II hace un tiempo esperando que pronto anunciaran su sucesora, ahora estoy impaciente en situación de espera para comprar mi próxima cámara… ¿será esta cámara?

Alerta de spoiler: los resultados de laboratorio son muy impresionantes: ¡la Panasonic S1H es la primera cámara en nuestras pruebas que muestra resultados de rango dinámico casi idénticos para las dos configuraciones ISO del sensor de ganancia dual! Compartiré la mayoría de los resultados en detalle contigo, por lo que será una lectura larga. Lo siento…

Según lo descrito por mis colegas Nino, Jeff y Johnnie en detalle aquí, la Panasonic S1H está diseñada con una mentalidad de “el video primero” por parte de Panasonic, y cumple muchos de mis requisitos personales. Incluso esperaba una opción interna de grabación ProRes, pero sigamos soñando, amigos, (para ser claros, Panasonic y Atomos están trabajando juntos para entregar una salida de datos ProRes RAW de 5.9K a la grabadora Atomos Ninja V. Aquí se puede encontrar más información).

Sin embargo, las especificaciones son tan impresionantes como el precio, ¿cumplirá con las altas expectativas?

Para ayudarte a leer este artículo, está organizado de la siguiente manera:

• Resultados del rango dinámico de V-Log ISO640 para full frame 6K, 5.9K y 4K DCI
• Resultados del rango dinámico de V-Log ISO4000 para full frame 6K, 5.9K y 4K DCI
• Resultados del rolling shutter para full frame 6K, 5.9K y 4K DCI, así como Super 35
• Tabla resumida con todas las mediciones.

Entonces vayamos directo a los resultados.

Medición de rango dinámico de la Panasonic S1H

Si no estás familiarizado con la forma en que evaluamos el rango dinámico en nuestro laboratorio, echa un vistazo aquí primero.

Como se mencionó al principio del artículo, la lista de resoluciones / códecs / velocidades de cuadros / opciones de recorte en la Panasonic S1H es interminable, y teniendo en cuenta el hecho de que esta cámara ofrece dos ISO nativas (640 y 4000 en V-Log) , tuve que enfocarme en estas áreas clave: 6K 3:2, 5.9K 16:9, 4K DCI full frame y Super 35 en 24p, 30p y 60p.

Resultados del rango dinámico – Modo 6K 3:2 (5952 × 3968) y Modo 5.9K 16:9 (5888 × 3312) ISO 640 V-Log:

Primera sorpresa positiva: en el modo 6K 3:2 (5952 × 3968) y en el modo 5.9K 16:9 (5888 × 3312), el rango dinámico medido por IMATEST con una relación señal / ruido (RSR) de 2 es de 12.7 paradas. Este es el segundo mejor resultado que hemos medido, justo por debajo de la ARRI Alexa (14 paradas en RSR = 2).

Resultado de rango dinámico IMATEST de la Panasonic S1H en 5952 × 3968 (modo 3:2 full frame) V-Log ISO640. Se calculan 12.7 paradas para una RSR = 2

Gráfico de forma de onda del gráfico de 21 pasos de Xyla Panasonic S1H 5952 × 3968 full frame V-Log ISO640: se pueden identificar aproximadamente 13 paradas por encima del nivel de ruido.

Mirando la forma de onda del gráfico de pasos, se confirma el resultado de IMATEST: se pueden identificar aproximadamente 13 paradas por encima del piso de ruido, mira el gráfico de arriba. Como códec de video, H265 10bit 4:2:0 (HEVC) en alrededor de 200Mbit/s es el predeterminado para los modos 6K 3:2 y 5.9K 16:9 (medí alrededor de 180Mbit/s para los archivos de video del gráfico de pasos).

Resultados de rango dinámico full frame ISO 640 V-Log 4K DCI (4096 × 2160):

A continuación tenemos 4K DCI (4096 × 2160) en modo full frame. Curiosamente, el rango dinámico cae a 12.3 paradas. Esto es inesperado, ya que estaba suponiendo que el ancho del sensor de 6K se escalaría a 4K, y por lo tanto el ruido -y en consecuencia el rango dinámico- deberían mejorar ligeramente.

Resultado de rango dinámico de IMATEST Panasonic S1H 4096 × 2160 Full-frame V-Log ISO640. Se calculan 12.3 paradas para una RSR = 2

Al observar los resultados de ruido en IMATEST (gráfico inferior de los tres en la imagen de arriba) y el diagrama de forma de onda para el modo full frame 4K DCI a continuación, resulta obvio que el piso de ruido es más pronunciado, simplemente hay más ruido presente.

Una diferencia importante entre 6K y 5.9K es el códec utilizado: H264 10bit 4:2:2 es la configuración para 4K DCI, y los archivos de video del gráfico de pasos mostraron una tasa de bits de 420 Mbit/s.

Forma de onda del gráfico de pasos Xyla 21 Panasonic S1H en 4K DCI Full-frame V-Log ISO640 muestra 12 paradas por encima del nivel de ruido.

Ahora nos queda especular sobre lo que está sucediendo aquí: ¿por qué estamos obteniendo 0.4 paradas menos?

Primero, en 6K y 5.9K, la tasa de bits de H265 medida de aproximadamente 180Mbit/s es baja para 10bit 6K. Si comparamos 5.9K 16:9 (19.5 Megapixels) con 4K DCI (8.8 Megapixels) tenemos aproximadamente 2.2 veces los píxeles para codificar – equivale a H265 4:2:0 80Mbit/s en comparación con H264 4:2:2 420Mbit/s para 4K. ¿Es esto suficiente para codificar correctamente el ruido en las paradas inferiores? No pude ver ningún macro blocking en las sombras, es decir que para mi se ve robusto.

Segundo, podemos ver que la imagen en 6K y 5.9K a ISO640 es menos ruidosa en comparación con 4K DCI. De nuevo, pura especulación, pero ¿se está produciendo algún tipo de reducción de ruido interno para ayudar a codificar la imagen a esta baja tasa de bits de H265? ¿La imagen 4K DCI en full frame se asemeja más a la imagen “RAW” del sensor?

Tercero, la hoja de especificaciones menciona un filtro de paso bajo que se utiliza para reducir el Moiré. ¿Podría ser que la imagen 6K es un poco suave a nivel píxeles debido al filtro de paso bajo y, por lo tanto, el ruido es borroso hasta cierto punto? Como se verá a continuación al observar los resultados de ISO4000, hasta cierto punto (alrededor de 0.1 paradas) esto parece ser cierto, pero no puede explicar la diferencia de 0.4 paradas que estamos viendo.

Para que sepas, comparando los resultados de rango dinámico 4K DCI de la Panasonic S1H con los resultados UHD de la Panasonic S1, estamos obteniendo números casi iguales: 12.3 paradas para la S1H, 12.2 paradas para la S1 con RSR = 2.

Ahora veamos qué sucede si aumentamos la ISO al segundo valor de ganancia, es decir, 4000.

Resultados del rango dinámico para ISO4000 V-Log en Modo 6K 3:2 (5952 × 3968) y Modo 5.9K 16:9 (5888 × 3312):

El siguiente resultado sorprendente – en ISO4000 solo vemos una ligera caída de 0,4 paradas en el rango dinámico, mira el resultado IMATEST a continuación. Si bien obtuvimos 12.7 paradas en ISO640, ahora estamos viendo 12.3 paradas en ISO4000 para los modos full frame 6K y 5.9K.

Resultado de rango dinámico IMATEST Panasonic S1H en 5952 × 3968 (modo full frame 3:2) V-Log ISO4000. Se calculan 12.3 paradas para RSR = 2.

Mirando la forma de onda a continuación, se confirma este resultado. Se pueden identificar más de 12 paradas en ISO4000 (incluso la 13a parada parece bastante sólida a mis ojos).

Gráfico de forma de onda del gráfico de 21 pasos de Xyla Panasonic S1H 5952 × 3968 Full-frame V-Log ISO4000. Se pueden identificar más de 12 paradas sobre el piso de ruido.

Resultados del rango dinámico full frame ISO 4000 V-Log 4K DCI (4096 × 2160):

Otra sorpresa – en el modo 4K DCI se obtiene casi el mismo resultado que para 6K y 5.9K: 12.2 paradas. Aún más sorprendente es el hecho de que casi no hay diferencia entre ISO640 e ISO4000 en modo 4K DCI: solo se pierden 0.1 paradas de rango dinámico al cambiar al valor ISO más alto, ¡muy impresionante!

Resultado del rango dinámico IMATEST Panasonic S1H 4096 × 2160 Full-frame V-Log ISO4000. Se calculan 12.2 paradas para RSR = 2. ¡Nótese que estamos obteniendo casi exactamente el mismo resultado que con ISO 640!

Forma de onda del gráfico de pasos Xyla 21 Panasonic S1H en 4K DCI Full-frame V-Log ISO4000. Se pueden identificar 12 paradas sobre el piso de ruido.

Otra observación interesante: en ISO4000, los resultados V-Log 6K y 5.9K ahora son muy similares a los resultados 4K DCI full frame: solo vemos una diferencia de 0.1 paradas. Parece que la reducción de ruido (especulación # 2 arriba) no está tan presente aquí. las 0.1 paradas podrían deberse a que el filtro de paso bajo difumina algo de ruido a nivel de píxel (como se mencionó anteriormente, mira la especulación # 3).

Mediciones de rolling shutter de la Panasonic S1H

Estamos utilizando una luz estroboscópica a 300Hz que crea un patrón de barras negras y grises debido a la naturaleza de la lectura de arriba a abajo de los sensores CMOS. Cada conjunto de franjas negras / grises es igual a 3.3 [ms] de rolling shutter.

Comencemos con el peor escenario: el modo 6K 3:2 debería tener el rolling shutter más alto, ya que todos los 3968 píxeles verticales de arriba a abajo deben capturarse para cada fotograma. En este modo a 23.98 cuadros por segundo, la Panasonic S1H tiene un rolling shutter de 29.7 [ms].

Este es un valor muy alto: el rolling shutter se mitiga parcialmente gracias al sensor estabilizado, por lo que el disparo manual no es un problema, pero cuidado con los paneos.

Para el modo 5.9K 16:9 a 23.98 fps, se mide un rolling shutter de 24.8 [ms], para 29.98 fps el resultado es mejor a 21 [ms]. Para un sensor full frame, esos son valores promedio. Mirando el resultado de 23.98 fps, la Panasonic S1 anduvo un poco mejor: a 25 fps, se midió un valor de 22 [ms] capturando UHD con la S1.

Obtenemos un rolling shutter de 29.7 [ms] para la Panasonic S1H en modo 6K full frame 3:2 a 23.98 fps.

La situación mejora ligeramente en la configuración 4K DCI full frame. Se mide un rolling shutter de 24,2 [ms], mira el resultado a continuación.

Se mide un rolling shutter de 24.2 [ms] para la Panasonic S1H en modo 4K DCI full frame a 23.98 fps.

En el modo Super 35, se obtiene un resultado de 13.9 [ms] para 4K DCI 23.98 y 59.94 fps. Este es ahora un buen resultado, pero de nuevo la Panasonic S1 anduvo mejor, con 10.4 [ms] a 25 fps.

Se mide un rolling shutter de 13.9 [ms] para la Panasonic S1H en modo 4K DCI Super 35 a 59.94 fps.

Resumen de los resultados de prueba para la Panasonic S1H

¡Vaya! ¿llegaste hasta este punto? Genial, aquí está mi tabla resumen para todos los diferentes modos e ISOs.

Resumen de los resultados de laboratorio de cinema5D para la Panasonic S1H.

En general, estoy impresionado: los resultados del rango dinámico son excepcionales. Panasonic afirma que esta cámara es una cámara de más de 14 paradas, que está cerca de la relación señal / ruido = 1 resultado (13.8 paradas); como se mencionó anteriormente, aquí somos un poco más estrictos y usamos el resultado RSR = 2 de 12.7 paradas como la clasificación oficial de cinema5D (siguiendo la lógica de ARRI).

Además, el hecho de que el sensor de ganancia dual muestre resultados de rango dinámico muy similares (en 4K DCI) en las configuraciones ISO640 e ISO4000 es fenomenal. Puedes usar el ISO más alto sin ningún impacto en tu imagen final.

Sin embargo, donde hay luz también hay sombras: en comparación con la Panasonic S1, el rolling shutter en todos los modos es más alto: en full frame dependiendo de la configuración de fps alrededor del 13%, en modo Super 35 alrededor del 33%.

Entonces, ¿la Panasonic S1H vale los 4000 USD frente a los 2500USD de la Panasonic S1 (+ 200USD para la actualización V-Log)? Ciertamente, si estás buscando una cámara certificada por Netflix (puedes encontrar toda la información haciendo clic aquí and aquí). Mi colega Johnnie también podría ayudarnos con esta decisión. Su reseña de la Panasonic S1H y el corto documental que hizo como parte de dicha reseña ya están en línea y se pueden ver haciendo clic aquí.

Y sí, yo tampoco me he decidido sobre este asunto…

¿Estás considerando la Panasonic S1H como tu próxima cámara full frame? Cuéntanos en los comentarios debajo.