Prueba de laboratorio de la URSA Mini Pro 12K – Parte 1: Rolling Shutter y Rango Dinámico

Febrero 16, 2021 Jump to Comment Section
Prueba de laboratorio de la URSA Mini Pro 12K - Parte 1: Rolling Shutter y Rango Dinámico

Esperamos mucho tiempo para tener la nueva URSA Mini Pro 12K en nuestro laboratorio de pruebas, ya que esta cámara con su diseño de sensor único realiza muchas cosas de forma diferente a lo que hemos visto en otros fabricantes de cámaras. ¿Te interesa conocer nuestros resultados? Entonces sigue leyendo…

Una y otra vez, Blackmagic impresiona con sus innovaciones en el sector de las cámaras y la postproducción. Debo confesar que mi amor por los productos Blackmagic comenzó cuando compré la cámara Blackmagic Pocket Cinema Camera ( BMPCC) original en 2013. Hasta el día de hoy, todavía la uso para realizar videos familiares: hay una calidad orgánica especial en las imágenes Full HD que es difícil de describir, simplemente me encanta y nunca me ha defraudado. Durante los últimos 8 años ha viajado conmigo a Estados Unidos, el sur de Europa, Japón, Corea y otras partes de Asia. La lista de viajes es interminable.

Era muy escéptico sobre las resoluciones más altas que Full HD (1920×1080). El 4K interno de 8 bits de la Sony a7S II que tuve anteriormente era realmente bueno, pero la vendí en 2018 porque no estaba muy contento con los colores. Luego, a fines de 2019, agregué una BMPCC6K a mi inventario, simplemente porque quería disparar con un sensor Super 35 nativo sin la necesidad de usar un Speedbooster, y además, el modo ProRes HQ con muestreo interno reducido (del sensor 6K) era una característica fundamental para mí.

Y aquí viene otra confesión: sí, la resolución Full HD reducida de la BMPCCC6K se ve excelente pero, ahora solo grabo en 6K BRAW. La opción de recortar en la postproducción, el códec RAW interno rápido y eficiente, además de la gran integración en la postproducción con la versión gratuita de DaVinci Resolve Studio que viene junto con la cámara, simplemente es todo lo que necesitaba.

Finalmente, ya tengo una cámara de 12K de Blackmagic en mis manos. ¿12K? Esto es aproximadamente 38 veces la resolución de mi confiable BMPCC original. Wow, realmente vale la pena echarle un vistazo.

Dado que hay mucha información que escribir sobre los resultados del laboratorio, decidí dividir mi reseña en dos partes. En la parte 1 los guiaré a través de los resultados del rolling shutter y el rango dinámico, en la parte 2 les presentaré los resultados de la latitud (sobreexposición y subexposición).

URSA Mini Pro 12K. Imagen: Blackmagic Design

Consideraciones iniciales – el diseño de sensor único de la URSA Mini Pro 12K

Hemos hablado mucho sobre las especificaciones de la URSA Mini Pro 12K aquí, entrevistamos a Craig de Blackmagic Design aquí y recientemente escribimos sobre varias actualizaciones de firmware aquí y aquí.

Resolución y velocidades de cuadro: en resumen, la URSA Mini Pro 12K presenta un sensor más grande que el Super 35 con un factor de recorte de 1.3x (27.03 x 14.25 mm) y una resolución enorme de 12288×6480 (80 megapíxeles), puede grabar en 12K hasta 60fps con una relación de aspecto de 12K 1:2.4, incluso a 75fps. En los modos de sensor completo de 8K y 4K, las velocidades de fotogramas llegan hasta 120fps (160fps en 1:2.4). Lo mínimo que podemos decir es que esto es muy impresionante.

Todas las tomas en esta prueba fueron realizadas con una relación de compresión de 5:1, y el firmware de la cámara en el momento de la prueba era 7.0.

Lente: ¿Qué lente podrá manejar esta resolución súper alta? Pregunta difícil, pero me decidí por el confiable ZEISS Compact Prime CP.2 50mm T2.1 Macro, uno de los lentes más nítidos que conozco.

Postproducción: la cámara graba solo en Blackmagic RAW (BRAW), por lo que el DaVinci Resolve (Versión 17.1 Beta pública 8) fue la herramienta elegida para realizar la prueba. Estos son los ajustes de la pestaña RAW (en cuanto la exportación de rango dinámico de TIFF, los ajustes de saturación y contraste, estos valores se establecieron en “1”):

Resolve 17
Crédito de imagen. CineD

Dependiendo de la configuración de tu computadora y la resolución de tu línea de tiempo, trabajar con los archivos de 12K (nuevamente, 80 megapíxeles por cuadro) en Resolve puede ser un desafío. Inicialmente lo probé en mi laptop más antigua que cuenta con una tarjeta NVIDIA GTX980 con 8GB de VRAM, pero rápidamente apareció en una línea de tiempo de 4K el mensaje de error que indicaba “Su memoria de GPU está llena”. En cambio, en Full HD sí fue posible trabajar con los archivos.

Por lo tanto, probamos con otras computadoras y componentes (AMD Ryzen 3900X, 32GB de RAM) y tuvimos la suerte de que NVIDIA nos prestara su GeForce RTX 3090, que cuenta con 24GB de VRAM, ¡gracias NVIDIA!

Carga de la GPU NVIDIA GeForce RTX 3090: una línea de tiempo 4K DCI de 25fps en Resolve es muy sensible y ágil (usando una calidad de decodificación de resolución completa de 12288×6480 para los archivos con una relación de compresión de 5:1), funcionando a aproximadamente un 20% de carga de la GPU con 12.5GB de memoria. Si se agrega la reducción de ruido temporal (3 cuadros, estimación de movimiento: más rápido) y espacial (modo: más rápido), la carga de la GPU aumenta al 80% pero la reproducción aún ronda los 24-25 fps.

Al aumentar la resolución de la línea de tiempo a 8K DCI, la reproducción cae a 15 fps, pero la carga de la GPU es solo del 38%. La memoria utilizada es de 13GB, por lo que hay otra cosa en mi configuración que está obstruyendo la reproducción (el cartel “limitado por el límite de potencia total” es la razón detrás del límite de rendimiento de la GPU). Si se agrega la reducción de ruido (tal como mencioné arriba), la reproducción cae a 7 fps, la carga de la GPU aumenta a alrededor del 80%, así como el uso de memoria a 16GB.

Finalmente, en una línea de tiempo de 12K, obtuve aproximadamente 7 fps con una carga de GPU del 38% y con un uso de memoria de alrededor de 18GB. Como motivo de límite de rendimiento, se muestra el cartel “limitado por voltaje de confiabilidad, voltaje de funcionamiento”. Agregar una reducción de ruido como la anterior empuja la carga de la GPU a alrededor del 90%, los fps se reducen a alrededor de 3 o 4 y el uso de la memoria aumenta a 20GB. No es que alguna vez necesite una línea de tiempo de 12K, pero para las exportaciones de TIFF a IMATEST para el análisis de rango dinámico, quería tener la resolución del sensor nativo.

En resumen: la GPU RTX 3090 permite trabajar con archivos nativos de 12K para todas las resoluciones posibles, la memoria de 24GB es bastante buena pero la reproducción cae dependiendo de la resolución de tu línea de tiempo. En una línea de tiempo 4K DCI, la reproducción es excelente incluso si se emplea la reducción de ruido, ¡esto es genial!

Rolling shutter

Este sensor que utiliza una matriz patentada de 6×6 píxeles con la misma cantidad de rojo, verde y azul, incluye también píxeles blancos limpios, (consulta el patentado de Blackmagic aquí). El sensor está diseñado para leerse en diferentes resoluciones y áreas de sensor.

Por lo tanto, la cámara puede grabar 12K, 8K o 4K utilizando el área completa del sensor. A medida que las velocidades máximas de cuadro aumentan de 12K (60 fps) a 8K (120 fps) pero permanecen iguales en 4K (120 fps), el rolling shutter se modificará.

Eso es precisamente lo que ocurrió, en 12K el rolling shutter midió 15.7 ms:

Rolling Shutter at 12K
Rolling shutter a 12K DCI (17:9): 15.7ms. Crédito de imagen: CineD

Se trata de un valor de rolling shutter bastante bueno teniendo en cuenta el tamaño del sensor. A modo de ejemplo, la BMPCC6K tiene un rolling shutter de 19.8 ms y la C300 MKIII de 15.6 ms.

En 8K, el rolling shutter desciende significativamente a 7.8 ms:

Rolling Shutter at 8K
Rolling shutter a 8K DCI (17:9): 7.8ms. Crédito de imagen: CineD

Es un valor excelente que permite una grabación de 8K120 fps. En la lectura de sensor completa en 4K, el rolling shutter continúa midiendo 7.8 ms.

Rango dinámico a ISO800, BMD Film

Como se mencionó anteriormente, el sensor fue diseñado para registrar varias resoluciones en una lectura completa del sensor. Por lo tanto, tenía curiosidad por ver si los modos de grabación de sensor completo de 12K, 8K o 4K mostrarían el mismo rango dinámico, o si se produciría un submuestreo en la cámara. Esto generalmente reduce el ruido y, por lo tanto, conduce a valores más altos en una relación señal ruido de 2 y 1.

En caso de que ocurra, se pueden omitir los modos de resolución más alta y grabar a resoluciones más bajas para obtener una imagen limpia y con buen sub-muestreo.

La Blackmagic Pocket Cinema Camera 6K, por ejemplo, reduce la resolución en la cámara (por ejemplo, se reduce la resolución Full HD desde el área y la resolución del sensor completo).

Tal como podrás ver a continuación, esto no es lo que ocurre con la URSA Mini Pro 12K. Por lo tanto, es muy beneficioso grabar a máxima resolución y luego en la posproducción reducir la resolución hasta alcanzar la resolución deseada.

Si no estás familiarizado con la forma en que probamos el rango dinámico, puedes leer nuestro artículo aquí.

Grabación en 12K con la URSA Mini Pro 12K

En general, la ciencia del color de la generación 5 en combinación con los clips de la curva logarítmica del BMD Film ronda el 75% del IRE. Es por eso que generalmente las luces altas se ven más agradables, ya que el brillo es menor en las partes recortadas.

El BRAW permite la recuperación de las luces altas en la postproducción, lo que normalmente extiende su alcance en alrededor de 1.5 paradas a medida que el algoritmo de recuperación reconstruye los canales de color recortados. Para nuestra medición estándar de rango dinámico, no consideramos esta opción de recuperación de luces altas, ya que puede generar algunos cambios de color extraños. Volveremos a hablar sobre este tema en nuestras pruebas de latitud. Si bien decidimos no contar esas paradas, debes tener en cuenta que puede ser una gran opción para recuperar un cielo nublado, aunque la precisión del color se verá afectada.

El diagrama de forma de onda del gráfico Xyla 21 al grabar en 12K en ISO800 revela aproximadamente 12 paradas por encima del piso de ruido (nota: esta es la forma de onda en una línea de tiempo de 12K):

Dynamic Range at 12K
Gráfico de forma de onda: grabación en 12K. Crédito de imagen: CineD

Como puede verse, hay una 13ª parada bastante sólida, una parada 14ª débil y una 15ª parada son visibles dentro del piso de ruido. Estos datos fueron confirmados por IMATEST, lo que da un resultado de 11.8 paradas de rango dinámico con una relación señal/ruido de 2 (SNR) y 12.8 paradas en SNR = 1. En el gráfico central que verán a continuación, arriba de la curva azul (baja) a la izquierda se pueden identificar las paradas adicionales. El rango de parche se da en 16.6 paradas.

IMATEST results: 12K at ISO800
Resultados IMATEST: Grabación en 12K a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Grabación en 8K con la URSA Mini Pro 12K

IMATEST calculó aproximadamente 11.5 paradas en SNR = 2, 12.6 paradas en SNR = 1. Por lo tanto, el rango dinámico cae ligeramente. Puedes observarlo a continuación:

IMATEST results: 8K at ISO800
Resultados IMATEST: grabación en 8K a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Grabación en 4K con la URSA Mini Pro 12K

Para este escenario, IMATEST calculó aproximadamente 11.3 paradas para SNR = 2 y 12.5 paradas para SNR = 1:

IMATEST results: 4K at ISO800
Resultados IMATEST: Grabación en 4K a ISO800. Crédito de imagen: CineD

Tal como se puede observar en el gráfico de forma de onda obtenido con la resolución 4K (forma de onda de una línea de tiempo 4K), la imagen se vuelve más ruidosa. En este caso, la parada número 13 dentro del piso de ruido prácticamente ha desaparecido:

Dynamic Range at 4K
Gráfico de forma de onda: grabación en 4K. Crédito de imagen: CineD

Reducción de escala en la postproducción

Al grabar en 8K y reducirlo a 4K en la postproducción (usando el algoritmo “más nítido” de DaVinci Resolve) se revelaron 12 paradas en SNR = 2, 13.1 en SNR = 1.

IMATEST results: 8K scaled to 4K
Resultados IMATEST: grabación en 8K escalado a 4K. Crédito de imagen: CineD

Y finalmente, el estándar de oro de la URSA Mini Pro 12K: la grabación en 12K con una reducción de escala a 4K en la postproducción revelaron 12.4 paradas en SNR = 2 y 13.4 paradas en SNR = 1.

IMATEST results: 12K scaled to 4K
Resultados IMATEST: grabación en 12K escalado a 4K. Crédito de imagen: CineD

El gráfico de forma de onda de los archivos 12K reducidos a una línea de tiempo de 4K, reveló alrededor de 13 paradas por encima del piso de ruido. Además, puedes observar que el gráfico se ve mucho más limpio:

Dynamic Range at 12K scaled to 4K
Gráfico de forma de onda: grabación en 12K escalado a 4K. Crédito de imagen: CineD

Comparación de los resultados del rango dinámico con otras cámaras S35

En primer lugar: ¿cómo se compara la URSA Mini 12K con otras cámaras Blackmagic?

La URSA Mini Pro 4.6K G2 mostró 12.6 paradas de rango dinámico en SNR = 2 y 13.5 paradas en SNR = 1 (en ProRes). Por lo tanto, son valores ligeramente más altos que el 12K escalado a 4K, pero el 12K muestra 1-2 paradas adicionales (más allá de SNR = 1) dentro del piso de ruido que no se encuentran en 4.6K. Por lo tanto, con un poco de postproducción adicional podrás extraer detalles adicionales del ruido de fondo.

La BMPCC6K muestra 11.8 paradas en SNR = 2 y 12.9 paradas en SNR = 1, y aproximadamente 1 parada adicional es visible dentro del piso de ruido más allá de SNR = 1.

De esta manera, en cuanto al rango dinámico, la Ursa 12K lidera la línea de cámaras Blackmagic.

Hasta el momento, la Canon C300 MKIII muestra los mejores resultados de rango dinámico para una cámara Super 35, con 12.8 paradas en SNR = 2 y 13.9 paradas en SNR = 1, más aproximadamente 1 o 2 paradas adicionales dentro del piso de ruido (sin contar la cámara ARRI Alexa, que es la líder del grupo desde hace más de 10 años, habrá más información sobre eso en otra publicación).

Resumen de la parte 1

Al observar las diversas opciones de resolución, mi conclusión es clara: si puedes pagar los costos para almacenar los archivos 12K, mi consejo es que filmes en 12K, porque te brinda la máxima flexibilidad en la postproducción.

Una buena opción también es grabar en 8K, porque no solo la cámara cambia a una lectura de sensor más rápida de 7.8 ms, lo que permite velocidades de cuadro más altas de hasta 120 fps, sino que también los archivos 8K escalados a una línea de tiempo de 4K muestran un rango dinámico muy sólido.

Todo esto teniendo en cuenta que el tamaño del sensor es ligeramente mayor que el Super 35 con una resolución de 80 megapíxeles.

Es impresionante.

¿Has grabado con la URSA Mini Pro 12K? ¿Cuáles son tus impresiones sobre la misma? Cuéntanos en los comentarios a continuación.

Deja un Comentario

guest
Filtro:
Todo
Ordenar por:
latest
Filtro:
Todo
Ordenar por:
latest

Se parte de la experiencia comunitaria de CineD