Prueba de laboratorio de la Sony A1 – Rolling shutter, rango dinámico y latitud

Prueba de laboratorio de la Sony A1 - Rolling shutter, rango dinámico y latitud

Recientemente pusimos a prueba la nueva cámara insignia de Sony de la serie Alpha, la A1, a través de nuestros procedimientos de laboratorio. ¿Tienes curiosidad por saber qué tan buena es? Entonces sigue leyendo…

Después de probar la Sony a7S III hace un tiempo atrás, fue agradable tener una cámara Sony Alpha nuevamente en mis manos. Realmente me gusta el tamaño y el peso de la A1, que son bastante pequeños en comparación con otras cámaras full-frame como la Panasonic S1 o S1H, por ejemplo.

La Sony A1 ofrece características espectaculares (puedes leer más sobre ellas aquí), como full-frame 8K grabado internamente hasta 30 fps o 4K 120fps, todo en 10 bits con codificación LOG en S-Log2 y S-Log3, y una posibilidad adicional de grabación ProRes RAW con el grabador externo ATOMOS NINJA 5 (consulta nuestro artículo aquí). Además, mi querido amigo y colega Johnnie hizo una reseña de la cámara que incluye uno de sus mini-documentales especiales con la “impronta Johnnie” aquí.

Utilizando la tarjeta NVIDIA GeForce RTX3090 con los archivos Sony 8K H265

Gracias a NVIDIA, tenemos una tarjeta RTX3090 en préstamo en nuestra oficina, y lo creas o no, usar los archivos 8K H265 en una línea de tiempo de 8K (7680×4320) en DaVinci Resolve (17.2) fue sencillo y bastante fluido. El uso de memoria de la GPU fue de alrededor de 10GB, con la GPU funcionando en torno al 30% de carga. Al agregar la reducción de ruido (3 cuadros temporales y espaciales), lógicamente esto provocó una caída masiva de la reproducción, pero igualmente obtuvimos alrededor de 8 fps con la configuración que podrán ver más abajo en este artículo (5 paradas por debajo con reducción de ruido), donde la carga de la GPU rondaba el 90% y la memoria alcanzó los 16GB. Esto es realmente asombroso, ya que la mayoría de las tarjetas gráficas tienen inconvenientes para reproducir archivos 4K H265 en una línea de tiempo FullHD (1920×1080). En 8K, estamos hablando de 33 megapíxeles de resolución por cuadro (UHD = 8.3 megapíxeles). ¡Impresionante! Pero ahora, pasemos a los resultados del laboratorio.

Rolling shutter de la Sony A1

Filmando a 8K en full-frame a 25 cuadros por segundo, se obtiene un muy buen rolling shutter de 16.6 ms (cuanto más bajo, mejor). Este resultado está a la par con la Canon R5 (que mostró 15.5 ms en 8K DCI (17:9, que es un 7% menos de altura de imagen).

Rolling shutter de la Sony A1 en 8K a 25fps.

En cuanto a la grabación full-frame 4K a 25 cuadros por segundo, el rolling shutter cae significativamente a 8.1 ms. Obviamente, aquí se está produciendo algún tipo de agrupación de píxeles, por lo que será interesante ver si el rango dinámico se beneficiará al grabar en el modo full-frame 4K con submuestreo frente al full-frame de 8K. En el modo de recorte APS-C a 25 fps, el rolling shutter es de 11.1 ms.

¡Estos valores de rolling shutter son magníficos para una cámara full-frame de 8K! A modo de comparación, la Sony FX6 (así como la Sony a7S III) muestra un rolling shutter de 8.7 ms para la grabación full-frame UHD de 25 fps y la ARRI ALEXA Mini LF muestra 7.4 ms para la grabación full-frame UHD de 25 fps.

Rango dinámico de la Sony A1 a ISO800 usando la grabación interna

Para conocer cómo probamos el rango dinámico puedes hacer clic aquí. Al capturar nuestro gráfico Xyla21 a ISO800 utilizando el modo SGamut3.Cine/S-Log3 en grabación interna de 8K a 25 fps (H265), obtuvimos el siguiente gráfico de forma de onda (en una línea de tiempo de 8K):

Gráfico de forma de onda para la Sony A1 a ISO800 en modo interno 8K SG3.C/SLOG3. Crédito de imagen: CineD

Se pueden identificar 12 paradas sólidas sobre el piso de ruido, y dentro del piso de ruido se observa una parada 13 bastante sólida, así como una parada 14 más débil.

Esto es consistente con el resultado de IMATEST a una resolución de 8K (full-frame), que muestra 11.9 paradas de rango dinámico en una relación señal/ruido de 2 (SNR) y 13.2 paradas en SNR = 1.

Resultado IMATEST del rango dinámico interno de 8K para la Sony A1 en SG3.C/SLOG3 a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Además, en el gráfico central de los 3 diagramas sobre la línea SNR = 1 (azul), IMATEST identifica aproximadamente 1 – 1,5 paradas más.

Grabación 4K interna con muestreo reducido

Ahora, echémosle un vistazo a la imagen full-frame 4K (UHD) con submuestreo reducido grabando UHD XAVC HS interno:

Resultado IMATEST 4K (full-frame) del rango dinámico interno de la Sony A1 en SG3.C/SLOG3 a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Como podrás ver, al grabar en full-frame UHD en la Sony A1, parece haber algún tipo de reducción de la resolución interna que agrupa los píxeles y reduce el ruido, lo que lleva a obtener mejores resultados de rango dinámico: 12,7 paradas para SNR = 2 y 13,8 paradas para SNR = 1.

Grabación externa ProRes RAW en 4.3K a ISO800

Al cambiar la Sony A1 a grabación RAW externa a través de HDMI y utilizando el Atomos Ninja V, obtuvimos una imagen más ruidosa, pero el resultado del rango dinámico en IMATEST (en comparación con la grabación interna de 8K) aumentó a 12.3 paradas en SNR = 2 (13.3 paradas en SNR = 1), tal como podrás ver más abajo. Obviamente, para la grabación externa de ProRes RAW también se está produciendo algún tipo de reducción de la resolución completa del sensor de 4328×2446 en ProRes RAW, lo que aumenta los resultados del rango dinámico en los umbrales SNR = 2 y SNR = 1.

Nota al margen: por alguna razón, no pudimos hacer que la grabación externa ProRes RAW funcionara con la Sony A1. Los archivos se veían bien en el Ninja V, pero estaban dañados cuando se reproducían en el Ninja o en Premiere Pro. A principios de esta semana, se lanzó un nuevo firmware para el Ninja V que resolvió nuestros problemas. Pero, desafortunadamente, no tuvimos tiempo para rehacer la prueba de latitud en ProRes RAW. De todos modos, me alegro de que con la ayuda de mi colega Florian pudimos repetir la prueba de rango dinámico.

El gráfico de forma de onda nuevamente revela 12 paradas sólidas, y también se puede ver una parada 13 bastante sólida, así como una parada 14 más débil:

Gráfico de forma de onda para la Sony A1 a ISO800 en modo externo 4.3K ProRes RAW (en SG3.C/Slog3). Crédito de imagen: CineD
Resultado IMATEST 4.3K (full-frame) del rango dinámico externo en ProRes RAW para la Sony A1 a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Además, los resultados IMATEST en ProRes RAW muestran aproximadamente 2 paradas más debajo del piso de ruido por encima del umbral de 13,3 paradas SNR = 1 (línea azul en el gráfico central de arriba).

Estos son resultados realmente buenos, que representan lo que es posible alcanzar con los sensores de cámaras A/D de 12 bits de consumidor, superando a las Panasonic S1H, S1, S5, por ejemplo. En este punto, la Canon R6 se queda muy atrás (consulta nuestro artículo de laboratorio aquí), mientras que la Canon R5 alcanza un nivel similar (lee el artículo aquí) solo cuando se dispara en RAW interno, y esta es una característica única de la R5 que no se encuentra en ninguna cámara SLR o full-frame en este rango de precios. Por otro lado también está la hermosa Z CAM E2-F6 que dispara ZRAW interno, pero el formato ZRAW es otra historia, puedes leer más sobre eso en nuestro artículo aquí.

Para mí, la imagen de la Sony A1 luce más natural y menos procesada que la de la Sony a7S III (que se ve obstaculizada por contar con demasiada reducción de ruido interno que no se puede detener).

Pruebas de latitud con la Sony A1

La latitud es la capacidad de una cámara para retener colores y detalles cuando se sobreexpone o subexpone y se regresa a la exposición base. Es muy reveladora, especialmente cuando se subexpone, pues permite saber qué tan bien se mantienen los códecs y, especialmente, cómo se ve la estructura del ruido.

Tal como se mencionó anteriormente, debido a nuestros problemas con el Atomos Ninja V, no pudimos hacer la prueba de latitud en ProRes RAW, por lo que utilizamos la grabación interna 8K H265.

Como de costumbre, para nuestra prueba de subexposición preparamos la escena ajustando la luz del estudio para que la cara de mi colega Johnnie permaneciera un poco por debajo del recorte (el canal rojo), en F1.4 y un ángulo de obturación de 360° (usando el Zeiss Compact Prime de 85mm en T1.5). Al detenernos desde allí en incrementos de 1 parada, finalmente alcanzamos un valor de luma de alrededor del 60%, y esa fue nuestra exposición base (sólo para aclarar, no siempre se obtiene un valor exacto del 60%, ya que depende de cómo se distribuyen los valores del código con la curva LOG respectiva).

Continuamos subexponiendo la imagen deteniendo el iris del lente hasta alcanzar un valor el F8, y luego redujimos gradualmente los ángulos de obturación para reducir aún más la exposición. En todas las tomas se utilizó SGamut3.Cine/S-Log3 interno en 8K con un ISO800.

Ahora echémosle un vistazo a la primera toma. Como era de esperar, las 4 paradas por encima de la imagen de exposición base recortan la frente de Johnnie (y algunos parches del corrector de color DSC a la izquierda, al igual que todas las cámaras Sony con S-Log3), por lo tanto, la primera imagen utilizable está a 3 paradas por encima de nuestra escena de estudio de exposición base (elegida arbitrariamente):

La Sony A1 a 3 paradas sobreexpuestas, regresadas a la exposición base. Crédito de imagen: CineD

No hay mucho para ver desde las 2 paradas o 1 parada en adelante… así que avancemos a la escena de 3 paradas subexpuestas y regresadas a la exposición base:

La Sony A1 a 3 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base. Crédito de imagen: CineD

Empieza a aparecer un ruido fino, pero todo parece lucir perfecto: sin cambios de color, sin rayas en la imagen, nada. Muy bien, pasemos a las 4 paradas por debajo regresadas a la exposición base:

La Sony A1 a 4 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base. Crédito de imagen: CineD

¡De nuevo, la imagen se ve muy bien! Así que veamos qué revela la imagen obtenida por debajo de las 5 paradas regresadas a la base:

La Sony A1 a 5 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base. Crédito de imagen: CineD

El ruido de la luminancia y el croma se vuelve muy evidente en la imagen, especialmente en las partes más oscuras de la misma. Esto se puede observar, por ejemplo, en el lado oscuro de la cara de Johnnie y en su camiseta.

La reducción de ruido en DaVinci Resolve (hay más detalles sobre la configuración a continuación) hace un muy buen trabajo al eliminar el ruido excesivo y creo que la imagen con 5 paradas por debajo se ve perfectamente bien:

La Sony A1 a 5 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base mediante la reducción de ruido. Crédito de imagen: CineD
Ajustes de la reducción de ruido en DaVinci Resolve 17.2 para la imagen de 5 paradas subexpuestas y regresadas a la base. Crédito de imagen: CineD

Ahora, la imagen de 6 paradas subexpuestas es interesante, ya que en este punto hemos alcanzado el piso de ruido en las sombras: la cara de Johnnie tiene alrededor del 60% de luma en la exposición base, 5 paradas por debajo de las partes oscuras en la escena del estudio (al alcanzar las 5 paradas por debajo pasamos de 3 por encima de la base a 5 por debajo = 8, más 5 paradas para las partes oscuras en la imagen = 13).

Y aquí, a 6 paradas subexpuestas y regresadas a la base, la imagen ya no se puede recuperar: las grandes manchas de ruido de croma junto con el intenso ruido de luma corrompen la imagen hasta el punto tal que incluso cuando se utiliza la reducción de ruido fuerte, los colores no se pueden restablecer:

La Sony A1 a 6 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base. Crédito de imagen: CineD

El uso de la reducción de ruido produce el siguiente resultado:

La Sony A1 a 6 paradas subexpuestas, regresadas a la exposición base mediante la reducción de ruido. Crédito de imagen: CineD
Configuración de la reducción de ruido en DaVinci Resolve 17.2 para la imagen de 6 paradas subexpuestas y regresadas a la configuración base. Crédito de imagen: CineD

Como se puede ver arriba, las sombras se vuelven rosadas, la imagen muestra bandas pesadas y no se puede recuperar: fin del juego.

Sin embargo, debemos mencionar que alcanzar 8 paradas de latitud de exposición (3 por arriba y 5 por debajo) es un resultado increíble para un sensor de consumidor que está en línea con muchas otras cámaras en este rango de precios e inferiores, como la Panasonic S1H, S1 y S5. Una cámara de cine con un diseño de sensor más sofisticado como la ARRI ALEXA Mini LF (que hemos probado aquí), por ejemplo, muestra 10 paradas de latitud de exposición en nuestra escena de estudio.

Resumen

Tal como hemos anticipado, la Sony A1 muestra los mejores resultados de las cámaras de consumidor de última generación en todas las áreas de la prueba de laboratorio: rolling shutter, rango dinámico y latitud, utilizando los códecs internos. Esta cámara muestra claramente que los viejos paradigmas como la necesidad de contar con píxeles grandes para lograr un buen rango dinámico ya no son necesarios. Después de todo, ¡estamos hablando de un sensor de 50 megapíxeles!

Para mí, es bastante claro que mientras estas cámaras utilicen la arquitectura actual de lectura del sensor de 12 bits para video, no podemos esperar mucho más que estos resultados. Solo a modo de ejemplo, el punto de referencia hasta ahora es la ARRI ALEA Mini LF que exhibe alrededor de 2 paradas más de rango dinámico y latitud.

¿Ya probaste la Sony A1? ¿Qué te parece la imagen? ¡Cuéntanos en los comentarios a continuación!

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