Prueba de laboratorio de la SIGMA fp L: Rolling Shutter, Rango Dinámico y Latitud

Prueba de laboratorio de la SIGMA fp L: Rolling Shutter, Rango Dinámico y Latitud

La SIGMA fp L ha llegado a la sede de CineD en Viena, así que es hora de ponerla a prueba en nuestro laboratorio. ¿Quieres saber cuáles fueron los resultados? Sigue leyendo…

En caso de que aún no lo hayas visto, puedes echarle un vistazo al artículo de Jakub donde analiza las especificaciones de la SIGMA fp L, el mini documental y reseña de Johnnie y una entrevista que tuvimos con Wakamatsu-san, el jefe de planificación de productos de SIGMA, donde hicimos algunas preguntas para que pueda ayudarnos a comprender cómo funciona este producto avanzado.

La SIGMA fp L. Crédito de imagen: CineD

La SIGMA fp L ofrece algunas especificaciones bastante interesantes y cuenta con un impresionante sensor de 61MP. El cuerpo es súper pequeño para una cámara full-frame, ofrece una pantalla trasera decente y un visor como accesorio. A través de una SSD externa (por ejemplo, una Samsung T5), se pueden grabar archivos Cinema DNG 4K RAW de 12 bits.

Sin más demora, vamos a echarle un vistazo a cómo le va a esta pequeña cámara en nuestra prueba de laboratorio.

Rolling Shutter de la SIGMA fp L

Otros han proporcionado MUCHA información incompleta en lo que respecta al rendimiento del rolling shutter de la nueva cámara. En CineD hacemos todo lo posible para brindarte los datos correctos y esperamos que otros también lo hagan y modifiquen su conclusión. Después de todo, aportar información precisa ayudará a las personas a tomar las decisiones de compra correctas y a obtener más conocimientos en general. Ahora, aquí es donde las cosas se ponen interesantes. Si me preguntas acerca del funcionamiento del rolling shutter, debo preguntar “¿en qué factor de recorte?”. La SIGMA fp L ofrece una característica interesante que permite establecer factores de recorte de 1 a 5 cuando se graba en Full HD y hasta 2.5 cuando se graba en UHD.

Al hablar con Wakamatsu-san, comprendimos claramente que el factor de recorte tiene una influencia directa en el comportamiento de la SIGMA fp L. El rendimiento del rango dinámico, la resolución y el enfoque automático están estrechamente relacionados con el factor de recorte individual elegido y, como era de esperar, el rolling shutter también dependerá del mismo. A continuación podrás ver cómo cambia al grabar en modo UHD:

El rolling shutter de la SIGMA fp L en una grabación de 3840 × 2160 [ms] con varias opciones de recorte. Crédito de imagen: CineD

Como podrás observar, con el recorte = 1 (full frame), el rolling shutter comienza en 21.7 [ms], lo que representa un valor promedio que es alrededor de 0.9 [ms] más alto que su predecesora, la SIGMA fp.

Curiosamente, recortar la imagen reduce el rolling shutter, que alcanza su mínimo de 17.5 [ms] con un factor de recorte de 1.24x. Es un rolling shutter bastante decente para un cuadro tipo APS-H con un recorte de 1.24. Pero no debes pasar al siguiente factor de recorte de 1.3x: aquí el rolling shutter muestra su valor más alto a 31 [ms], ¡un valor que deja mucho que desear!

Creo que lo que sucede es que tenemos un sensor de 9520 píxeles de ancho. Con un recorte de 1.24x (en realidad, 1.2395 para ser precisos), alcanzamos 7680 píxeles de ancho del sensor que equivale exactamente a 8K, es decir, 7680 píxeles de ancho (y 4320 líneas de altura de imagen). Por lo tanto, al omitir cada segunda línea (o hacer algún tipo de agrupamiento) eso nos lleva a obtener 3840 × 2160 que equivale a UltraHD, lo que nos conduce a la lectura más rápida posible.

Desde un factor de recorte de 1.3x hasta 1.75x en adelante, los valores del rolling shutter para la grabación UHD son más altos que para el full frame de 1.0x. En este caso, parece ocurrir un supermuestreo del sensor recortado a expensas de los valores de lectura más altos del sensor. No tomé un gráfico de resolución para confirmarlo, pero supongo que la calidad de imagen debería ser mejor en esa región.

Rango dinámico de la SIGMA fp L

Como de costumbre, tomamos un gráfico Xyla de 21 paradas y utilizamos imatest para calcular el rango dinámico (puedes consultar nuestra configuración y explicación aquí.)

SIGMA sostiene que al trabajar con un ISO100 y 1250, el rango dinámico funciona mejor (los resultados a continuación indican un diseño ISO nativo dual en el sensor).

SIGMA recomienda utilizar sRGB o Blackmagic Design Film al trabajar con los archivos en DaVinci Resolve. Probé ambos y obtuve exactamente los mismos valores de rango dinámico en ISO100 (como debería ser: la curva gamma coloca las paradas en diferentes valores de código, pero los valores de la raíz cuadrada media del ruido en la respectiva relación señal/ruido permanecen iguales).

Al realizar el gráfico de paradas a ISO 100, se obtiene el siguiente gráfico de forma de onda si se utiliza sRGB como curva gamma. Se pueden identificar alrededor de 11 paradas por encima del piso de ruido:

Gráfico de forma de onda del gráfico Xyla a 21 paradas en ISO100. Fuente: CineD

En ISO 100, obtuvimos 11.2 paradas de rango dinámico con una relación señal/ruido de 2, y 11.8 paradas con una relación señal/ruido de 1 para una lectura de sensor full frame, trabajando con los archivos con la curva gamma de Blackmagic Design Film. En el modo de recorte 1.24, los resultados son exactamente los mismos (remarcando el salto de línea, no supermuestreando la información).

El rango dinámico IMATEST de la SIGMA fp L a ISO 100, full frame, BMD Film. Crédito de imagen: CineD

En ISO 1250 las cosas se complican. La forma de onda mostrada internamente (y ocurre lo mismo con la forma de onda mostrada externamente a través de HDMI) indica un recorte masivo para un conjunto dado de f-stop y el ángulo de obturación, pero cuando analizamos los archivos usando la curva de gamma en Blackmagic Design Film, todo para estar bien, y las paradas de iluminación todavía están dentro del rango. Esto hizo que fuera muy difícil encontrar la exposición correcta para la tabla de prueba Xyla21, y esto lo noté al repetir la serie de exposiciones con la ayuda de mi colega Florian. Al final, descubrimos que las pantallas de forma de onda interna y externa (a través de HDMI) son correctas para el ISO100, pero incorrectas para todos los ISO más altos.

Eso hace que sea imposible exponer la imagen correctamente…¡Espero que SIGMA solucione esto con una actualización de firmware!

Los resultados utilizando BMD Film gamma en ISO1250 son muy similares, e incluso mejores, ya que se alcanzan 11.3 paradas en SNR = 2 y 12.8 paradas en SNR = 1.

IRango dinámico IMATEST de la SIGMA fp L a ISO 1250, BMD Film. Crédito de imagen: CineD

La buena noticia es el hecho de que con un ISO100 e ISO1250 se observan valores de rango dinámico muy similares de alrededor de 11 paradas (en SNR = 2), lo que indica un diseño ISO nativo dual.

Latitud de la SIGMA fp L

Como hemos explicado anteriormente, la latitud es la capacidad de una cámara para retener colores y detalles mientras está sobreexpuesta o subexpuesta. Al sobreexponer, colocamos la cara de los sujetos (en nuestro caso, mi colega Johnnie) un poco por debajo del recorte.

Con un f-stop de T1.5, el brillo máximo de nuestras luces de estudio en ISO 100 y un ángulo de obturación de 360°, la cara de Johnnie estaba justo por debajo del recorte. No pude verificar valores de exposición más altos porque las luces del estudio no eran lo suficientemente fuertes (la posición relativa de las luces frente al sujeto y en el fondo se fijan para tener el mismo rango de exposiciones dentro de la imagen).

Para la serie de exposición de latitud que podrás ver a continuación, utilicé nuevamente 3840 × 2160 CDNG de 12 bits a ISO100, BMD Film como el espacio de color y la curva gamma. Con sólo aumentar un poco la saturación pudimos obtener una imagen con un look agradable, no fue necesario realizar más gradaciones ;-). Los colores se ven realmente bien en esta cámara.

Configuración RAW de la cámara en el DaVinci Resolve 17. Crédito de imagen: CineD

Sin embargo, al comienzo de la prueba de sobreexposición en T1.5, la tabla de verificación de color ya estaba siendo parcialmente recortada. De todos modos, la recuperación de luces altas en DaVinci Resolve pudo recuperar los colores recortados con una gran precisión:

Sigma fp L en T1.5: los parches de color de piel en el lado izquierdo del corrector de color están recortados. Crédito de imagen: CineD
Sigma fp L en T1.5: los parches de color de piel en el lado izquierdo de la tabla de corrección de color están recortados. Crédito de imagen: CineD
Sigma fp L en T1.5, con recuperación de luces altas: se reconstruyeron las manchas de color de piel en el lado izquierdo de la tabla de verificación de color. Crédito de imagen: CineD
Sigma fp L en T1.5, con recuperación de luces altas: se reconstruyeron las manchas de color de piel en el lado izquierdo de la tabla de verificación de color. Crédito de imagen: CineD

Como no hay un punto claro de referencia para la exposición base con los archivos CDNG de 12 bits, llamaré “0” a los archivos con un ángulo de obturación T1.5 y 360° ETTR (exposición a la derecha). A continuación, subexpusimos la imagen de forma gradual cerrando el iris del lente ZEISS CP.2 de 85mm de T1.5 a T2.0, T2.8 hasta T8 y luego reducimos el ángulo de obturación de 360° a 180°, 90° y 45° a 8 paradas de subexposición (ETTR -8).

En ETTR -6 (regresadas a cero) ya aparece ruido en la imagen, pero es un ruido muy fino que resulta agradable a la vista:

SIGMA fp L a ISO100, BMDFilm a 6 paradas por debajo de ETTR = 0, regresadas a cero. Aparece un ruido fino. Crédito de imagen: CineD

A partir de las 7 paradas por debajo de ETTR = 0 (regresadas a cero), el ruido se convierte en un factor dominante en la imagen. La reducción de ruido puede ayudar, pero aparecen áreas con un tinte verdoso/rosado:

SIGMA fp L a ISO100, BMDFilm a 7 paradas por debajo de ETTR = 0, regresadas a cero, con reducción de ruido. Crédito de imagen: CineD
Configuración de la reducción de ruido de DaVinci Resolve para la imagen subexpuesta ETTR -7. Crédito de imagen: CineD

En 8 paradas por debajo de ETTR = 0 (regresadas a cero), el ruido corrompe la imagen hasta el punto de que no se puede recuperar. En la imagen se pueden observar manchas más grandes con áreas verdes y rosadas. Además, en el gráfico de forma de onda se puede ver que las sombras están recortadas (no se muestra aquí).

SIGMA fp L a ISO100, BMDFilm a 7 paradas por debajo de ETTR = 0 (regresadas a cero), sin reducción de ruido. Crédito de imagen: CineD
SIGMA fp L a ISO100, BMDFilm a 8 paradas por debajo de ETTR = 0, regresadas a cero, con reducción de ruido. Crédito de imagen: CineD

Como podrás ver arriba, la imagen subexpuesta de 8 paradas (regresadas a cero) no se puede mejorar mediante la reducción de ruido ya que se alcanza el límite y aparecen grandes áreas verdosas y rosadas en la imagen.

Por lo tanto, la SIGMA fp L ofrece aproximadamente 7 paradas de latitud de exposición. Esto está bien para un sensor full frame y es un resultado similar al de la Sony a7S III. A modo de comparación, las Panasonic S1 o S5 ofrecen aproximadamente 8 paradas de latitud de exposición.

Resumen

La SIGMA fp L ofrece un paquete bastante interesante, con su sensor de 61MP de alta resolución y grabación CDNG externa de 12 bits. Sin embargo, debo decir que para nosotros los cineastas, no veo ninguna ventaja respecto a su predecesora, la SIGMA fp, más allá de que permite utilizar factores de recorte individuales.

De todos modos, los factores de recorte individuales deben usarse con precaución, ya que el rolling shutter puede ser muy malo en determinados valores. Mi recomendación, tal como mencioné anteriormente, es que utilices un recorte de 1.24x.

¿Has trabajado con la SIGMA fp L o su predecesora fp? ¿Qué piensas de esta pequeña y versátil cámara full frame? Cuéntanos en los comentarios a continuación.

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