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ニコン Z 9 N-RAWラボテスト(FW 3.00)

ニコン Z 9 N-RAWラボテスト(FW 3.00)

昨年、ニコンZ 9のファームウェアV2.0がリリースされ、8.3K N-RAW(内部)記録機能が可能になったが、今回はこの新機能が2021年12月に発表したラボテスト結果にどう影響するのかをチェックした。

ファームウェアV2.0の記事で、「おそらくファームウェアV2.0の最も印象的な新機能は、カメラ内RAWビデオフォーマットの追加だ。12ビットN-RAWビデオ、最大8.3K(8256×4644)60pと同様に内部12ビットProRes RAW HQ最大4.1K 60pを追加している。悪名高いREDの特許に関して、他の多くのカメラメーカーが搭載を諦めているなかで、ニコンがなぜ内蔵ProRes RAWを搭載することができたのか、私にはまったく分からないが、間違いなく良いニュースだ」と書いている。

ニコンZ 9でN-RAWをテストするために、ファームウェアバージョンV3.00を使用した(現在のカメラのバージョンは、ビデオの画質に関係しない小さな改善をもたらす3.01)。なお、ProRes RAWは4.1Kに制限されており、DaVinci Resolveにネイティブでインポートできないため、このモードでは行っていない。

それでは、Nikon Z 9 N-RAWラボテストの結果を報告する。

Nikon Z 9. Image credit: CineD

Nikon Z 9の8.3K N-RAWフルフレームでのローリングシャッター

Z 9の他のフルフレームコーデックオプションと全く同じ結果が得られるので、この面では特に新しい報告はない。

Image credit: CineD

当時書いたように、これはキヤノン EOS R5より約1ms、ソニー A1より約2ms優れている。この価格帯のミラーレスフルフレームカメラでは、やはりソニーa7S IIIが優れており、フルフレームモードで8.7msのローリングシャッターを実現している。トップは3ms以下のソニーVenice 2

N-RAWによるNikon Z 9のダイナミックレンジ(ISO800)。

Nikon N-RAWファイルをDaVinci Resolve 18.1にインポートする際、Camera Rawタブに以下のオプションがある(下画像参照)。基本的には「Lift」と「Gain」で画像値を拡張してコントラストを少し上げ、カラースペースをRec709(他のオプションはP3 D60とRec2020)、ガンマをN-Log(他のオプションはガンマ2.4、2.6、リニアとRec709)にすれば完了する。

DaVinci Resolve Camera Raw settings to develop N-RAW. Image credit: CineD

ダイナミックレンジのテスト方法については、こちら。Xyla21のチャートを撮影(「Lift」「Gain」を「0」に戻す)すると、以下のような波形が得られる。

Waveform plot of the Xyla21 chart Nikon Z 9 N-RAW. Image credit: CineD

ノイズフロアの上に12ストップが見えており、先ほどの所見と同様。新しいN-Logプロファイルが用意されていないのは、ちょっと残念だ。現在のN-Logは、シャドー部が非常にフラットで、ノイズフロアがほとんどカットされている。

Imatestの計算では、SNR(信号対雑音比)2で10.2段、SNR=1で11.9段となる。また、下の真ん中のグラフで「11.9」とタグ付けされた青い線の先には、さらに1段分くらい見えている。つまり、合計で約13段分となる。

IMATEST result for ISO800 using N-RAW on the Nikon Z 9. Image credit: CineD

N-RAWは、先にテストした他の内部コーデックオプションよりも、明らかに信号処理(ノイズリダクションなど)が少なく、これは良いことだ。ノイズリダクションは、ポストプロダクションでいつでも追加することができる。したがって、一見したところ、IMATESTの結果は、たとえばH265 8Kを内部で使用した場合(SNR=2で11.6ストップ、SNR=1で12.7ストップ)よりも悪いと言える。

しかし、N-RAW撮影時には大きなアドバンテージがあり、それは次のセクション、ラティチュードテストで、 N-RAWは12ビットで記録される。

ニコンZ 9のISO800でN-RAWを撮影したラチチュード結果

先に書いたように、ラチチュードとは、露出がオーバーまたはアンダーで、ベース露出に戻したときにディテールや色を保持できるカメラの能力のこと。このテストは、ハイライト部だけでなくシャドー部も含めて、すべてのカメラの絶対的な限界に挑戦するものであり、非常にわかりやすいものだ。

スタジオの基本露出は、被写体の額(この場合は波形モニターの同僚のニノ)のルマ値が60%になるように(任意に)選択されている。

Nikon Z 9 N-RAW base exposure. Image credit: CineD

さて、最初の驚きだが、N-RAWでは、4段の露出オーバーまで行って、画像をベース露出に戻すことができる。下の波形でわかるように、額の赤いチャンネルは完全にそのままだ(ベース露出に戻す前)。

RGB Waveform of the 4 stops overexposed image, before bringing it back to base exposure. Image credit: CineD

N-Logと内部10bit H265 8K記録では、3stopの露出オーバーで済んだ。

では、露出を下げて画像を戻してみる。レンズの絞りをf1.4からf2、f2.8からf8まで絞り、シャッタースピードを1/25sから1/50と上げていく。

DaVinci Resolve 18.1を使用したポスト処理では、もう一つ非常にポジティブな驚きがある。Camera Rawタブの「露出」スライダが+5から-5になるのだ。そのため、露出オーバーや露出アンダーの画像を戻すのは非常に簡単だ。

以下は、3ストップの露出不足の画像を元に戻したもの。

3 stops under, pushed back to base. Image credit: CineD

細かいノイズが出始めているが、これ以上編集しなくても、画像はとてもきれいに見える。これは1年前の内部N-Log 8K H265での結果よりすでに1段分良くなっている。

N-Logはシャドー部がフラットなので、ストップ間のコード値の差はほとんどない。最初のラボテストでは、10bitのH265を内部で撮影したが、10bitでもストップ間の符号量が足りず、バンディングが発生してしまい、ラチチュードが6ストップとかなり悪い結果になってしまった。

12bit N-RAWでは、今のところバンディングは見られない。4ストップアンダーに移行してみよう。

4 under, pushed back. Image credit: CineD

ノイズが入り、これはノイズリダクションで除去できるが、下のスクリーンショットからわかるように、かなり高いクロマノイズ(空間的)およびテンポラルノイズリダクションが使用されている。

4 under, pushed back, and using noise reduction. Image credit: CineD
DaVinci Resolve 18.1 noise reduction settings for the 4 stops underexposed image. Image credit: CineD

それ以外はすべて良好だ。これは、この価格帯の民生用フルフレームカメラでは、パナソニックS1H、S1、S5、ソニーA1と同様に、これまでに得た最高の結果となる。これは、10ビットの内部8K H265コーデックを使用した場合よりも2ストップ優れている。これがRAWの力だ。

さて、5ストップアンダーでプッシュバックされた画像は崩れ始め、画像に非常に緑がかった色合いも加わっている。

5 stops under, pushed back. Image credit: CIneD

ポスト処理で強力なノイズリダクションを施しても、完全に修正することはできない。

5 stops under, pushed back, and noise reduction. Image credit: CIneD
DaVinci Resolve 18.1 noise reduction settings for the 5 stops underexposed image. Image credit: CineD

上記でわかるように、空間クロマノイズリダクションはすでに最大「100」、テンポラルノイズリダクションはかなり多く使っていることがわかる。

それでもまだかなり大丈夫そうだが、シャドウ部の画像ディテール(例えば右下のニノ横)が薄れてきている。

このことから、ラティテュード性能は8ストップ、9ストップに向けては若干の余裕があることがわかる。

まとめ

内部記録方式のN-RAWを搭載したことで、ニコンZ 9は大きな飛躍を遂げた。ローリングシャッター性能はもちろん、8.3K 12bitで最大60コマ/秒の記録が可能になった。やはり、内部の信号処理が少ない分、N-RAWはノイズが多く、IMATESTの結果はSNR=2で10.2段、SNR=1で11.9段(内部8K H265 N-Log比)と低めに出ている。

しかし、ラチチュードの結果を見ると、12ビットとRAWの露出調整の威力はまったく違うものだ。

10bitのH265記録と比較して、2段、いや3段のラチチュードがあり、8段の露出ラチチュードを持つフルフレームのコンシューマーカメラのトップとなる(9段目に余裕がある)。

ニコンは、写真用カメラの動画機能で長い道のりを歩んできまたが、それを示している。

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