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パナソニックLUMIX GH6ラボテスト

パナソニックLUMIX GH6ラボテスト

パナソニックの最新のマイクロフォーサーズカメラ、LUMIX GH6がCineDオフィスに到着したので早速ラボテストを行った。

V-Logによる5.7K ProRes HQの内部記録、高ゲインと低ゲイン(ISO2000とISO800)を1枚の画像に合成する新しいダイナミックレンジブーストモード、その他いくつかの新しい主要機能など、GH6は多くの新機能を搭載している。

LUMIX GHシリーズを振り返ると、リリースされるたびに、それはカメラ業界において画期的な出来事だった。以前の記事でも述べたが、私の大型センサーカメラの旅は、2009年のパナソニックLUMIX GH1カメラから始まり、それ以前はいくつかの3チップカムコーダーを所有していた。13年前、私はGH1カメラに驚かされた。それは小さく、素晴らしい画質を持っていて、アダプタを使用して事実上すべてのレンズを適応させることができた。初めて買った50ドルのキヤノン50mm F1.4レンズは、GH1で超浅い被写界深度を実現し、当時はプロになったような気分だった。

2022年まで早送りすると、私は時々、新しいカメラに欠けている機能を指摘している。そこで、私が愛用していた初代LUMIX GH1の原点は何だったのか、少し考えてみることにした。

LUMIX GH6の結果に直接ジャンプしたい場合は、以下のセクションをスキップしていただきたい。

LUMIX GH1の画質の原点はどうだったのか?

GH6と古いLUMIX GH1カメラの隣に置くと、大きく感じられる。 Vitaliy Kiselevのハックを使って、フルHDでAVCHDビットレートを25Mbit/sに増加させている。

The LUMIX GH6 along with the very first LUMIX GH1 camera from 2009 in the CineD lab. Image credit: CineD

では、この13年の間に何が進歩したのだろうか。 

解像度 – GH1は、標準的なREC709プロファイルを使用して、8ビットFullHD(1920×1080)でビデオを記録することができた。GH6は5.7K ProRes HQ V-Logビデオを記録する。これは8倍以上の解像度と内部ProRes HQでのプロフェッショナルなLOGエンコーディングだ。

ローリングシャッター – LUMIX GH1は25.4msだが、GH6はその半分に抑えられている。

ダイナミックレンジ – GH1で標準的なXYLA21チャートを撮影した波形を見ると、 8ストップが使用可能。

  Waveform plot of the 2009 original LUMIX GH1 shooting the XYLA 21 chart – 8 stops are usable. Image credit: CineD

8ストップという貧弱なダイナミックレンジのGH1で、どうやって何かを撮影していたのだろう?興味深いことに、今Vimeoで初期のGH1作品を見てみると、まったく問題なく見ることができる。

GH6に話を戻すと、以下に示すように、GH1よりもダイナミックレンジが5段近く広くなっている。

LUMIX GHシリーズの原点を少し振り返ったところで、新しいGH6を見てみよう。

The LUMIX GH6 at the CineD lab. Image credit: CineD

ローリングシャッター

いつものように300Hzのストロボを使用して白黒バーのシーケンスを生成し、ローリングシャッターの計測を行った:5.7K、25pと50pで12.7msという確かな値が得られた(少ないほど良い)。

Image credit: CineD

LUMIX GH5 II(ラボテストはこちら)の13.9msやLUMIX BGH1(ラボテストはこちら)の11.9msなど、他のMFTカメラと比較すると、ちょうどその中間に位置していることが分かる。MFTのカメラでは、11.2msのZ CAM E2が最高の値を示している。

4K 100pモードでは、ローリングシャッターはさらに小さくなり、7.1msを記録している。

ダイナミックレンジ

ダイナミックレンジのテストの方法については、こちらをご覧いただきたい。

先に述べたように、GH6には新しい「ダイナミックレンジブースト」モードがあり、2つのISO値(ISO800と2000)を1つの露出に合成することができる。このDRブーストモードは、オンとオフの切り替えが可能だ。

ダイナミックレンジブーストモードON :5.7K ProRes HQ V-LogモードでISO2000(DRブーストのベースISO)を使用して当社の標準XYLA21チャートを撮影すると、5.7Kタイムライン上で以下の波形プロットが得られた。

  LUMIX GH6 waveform plot of the Xyla21 chart using 5.7K ProRes HQ V-Log at ISO2000 (DR boost “ON”). Image credit: CineD

ノイズフロアの上に約12ストップが確認でき、さらにかすかな13ストップと14ストップがある。

IMATESTはこれを確認し、SNR(信号対雑音比)2において11段、SNR=1において12.2段としている。

IMATEST results for DR Boost “ON” – 5.7K ProRes HQ V-Log ISO2000 LUMIX GH6. Image credit: CineD

中央の青い「12.2」の線の上のグラフでは、さらに2段分ほどノイズフロアに埋もれているのがわかる。

これは、マイクロフォーサーズセンサー搭載のカメラとしては非常に良い結果で、まさに最先端と言えるだろう。

さらに、この有機的なノイズフロアは、ProRes HQではあまり内部ノイズリダクションが加えられていないようで、非常に好ましい。

LUMIX GH5 IIカメラでは、SNR=2で約10.5ストップ、SNR=1で約11.5ストップとなっている。LUMIX BGH1 カメラは、SNR = 2 / 1 で 11.6 / 12.7 ストップと少し良いが、このカメラではデフォルトでより多くのノイズリダクションが使用されており、オフにすることはできない。

ダイナミックレンジブーストモードOFF:DRブーストモードを使用しない場合、ベースISOは800となる。5.7K V-Log ProRes HQ モードでは、SNR = 2 / 1 で 9.2 / 10.4 ストップが得られる。

IMATEST results for DR Boost “OFF” – 5.7K ProRes HQ V-Log ISO800 LUMIX GH6. Image credit: CineD

Those resulこの結果は、MFTセンサーを搭載したカメラのダイナミックレンジの中では低い方で、以下の波形に見られるように、映像は非常にノイズが多いものだ。

LUMIX GH6 waveform plot of the Xyla21 chart using 5.7K ProRes HQ V-Log at ISO800 (DR boost “OFF”). Image credit: CineD

また、80%IREで画像がクリップしていることに注目いただきたい。DRブーストモードでは、90%IREの少し下で画像がクリップしている。つまり、DRブーストモードは、ハイライト部で1段以上のノイズを加え、シャドー部ではノイズを抑えている。

コーデックをH265 5.7K V-Log ISO 2000 DRブーストモードに切り替えると、不思議なことに、コード値の分布が変わり、80%でクリップが発生し、ノイズフロアは約12%と高くなり、ダイナミックレンジがより小さなコード値のバケットに詰め込まれるようになった。

LUMIX GH6 waveform plot of the Xyla21 chart using 5.7K H265 V-Log at ISO2000 (DR boost “ON”). Image credit: CineD

IMATESTはH265でより高い値、SNR = 2 / 1で11.5 / 12.8ストップを示している。

IMATEST results for DR Boost “ON” – 5.7K H265 V-Log ISO2000 LUMIX GH6. Image credit: CineD

しかし、今回のH265ではシャドウ部の情報があまり得られず、内部でより多くのノイズリダクションが行われているように見える。真中のグラフの青い「12.8」の線の上では、ノイズフロアの内側に1段ほど追加されているのが見える。

つまり、実はここでいい選択ができている。ProRes HQは、”RAWの “センサー画像をより良い方法で保存し、後処理のためのすべてのオプションを残しているが、少しノイズが多くなる。一方、H265はストレージスペースに非常に効率的で、後処理をあまり必要とせずに、撮ってすぐに良いDR値を得ることができる。しかし、波形プロットのノイズフロアを見ると、内部でより多くのノイズ処理が行われているようで、それを「オフ」にすることはできないようだ。

H265でISO800、ダイナミックブーストモード「オフ」、SNR = 2 / 1で9.8 / 10.9ストップと、ProRes HQよりも高い数値が得られている。

まとめると、H265はSNR = 2 / 1でより高いダイナミックレンジ値を読み取るが、私はProRes HQの画像の方が、ポストプロセスで回収できる追加ストップがあり、非常に美しく有機的なノイズフロアを示しているため、とても気に入っている。ダイナミックレンジブーストモードは本当によく機能し、ダイナミックレンジをほぼ2段分追加している。

ラティチュードテスト

以前のラボレポートで書いたように、ラティテュードは、露出オーバーまたは露出アンダーで、ポスト処理でゼロベースラインの露出レベルに戻したときに、色とディテールを保持するカメラの能力を表している。

今回のケースでは、標準的なスタジオのシーンで、人物の額の波形のルミナンス値を60%に(任意で)ベース露出を設定した。カメラ設定は再び5.7K ProRes HQ V-Logで、1セットのテストはISO2000でダイナミックレンジブースト “ON”、もう1セットはISO800で “OFF “を使用した。

テストには、ZEISS 35mm T1.5 Compact Primeを使用した。しかし、残念ながらT1.5ではかなりソフトだ。

ダイナミックレンジブーストモード “ON”

3段オーバー(T1.5)で、基本露出に戻すと、以下のような画像が得られた。

Image credit: CineD
Ungraded V-Log RGB waveform for 3 stops over – Johnnies forehead is close to clipping. Image credit: CineD

人物の額の赤チャンネルは、10bit空間(V-Log ISO2000)で896付近とクリッピング値に近い。左側は、Datacolor Spyderのいくつかのパッチがすでにクリッピングしている。

そこからレンズのアイリスをT1.5からT8まで絞って露出を下げ、さらにシャッタースピードを1/25から1/50、1/100秒、1/200秒と8段分の露出変化を与えている。参考までに、スタジオの標準的なシーンでは、被写体の顔の下に5段分の影がある。

CineDのスタジオシーンの基本露出はこのようになる。

Image credit: CineD

3段の露出アンダーで、基本露出に戻してみる。

Image credit: CineD

細かいノイズが出始めているが、今のところ問題はない。

4段アンダーにすると、かなりノイズが出てくるが、細かく分散しており、非常に有機的な印象だ。

Image credit: CineD

DaVinci Resolveの設定を含め、下記をご覧いただきたい。

Image credit: CineD
DaVinci Resolve settings for 4 stops under, DR boost “ON”. Image credit: CineD

しかし、特にノイズリダクション後にうっすらと横線が見えてきており、露出不足の限界に達しているようだ。

5段アンダーを見てみよう。

Image credit: CineD

非常に強いクロマノイズが発生しており、水平・垂直方向の線も出ている。ポスト処理でノイズリダクションを行うことでこれを救えるかどうか見てみよう。

Image credit: CineD
DaVinci Resolve settings for 5 stops under, DR boost “ON”. Image credit: CineD

残念ながら、答えはノーだ。画像には非常に強いピンク色のノイズが見られる。試しに色補正をしてみたが、画像に大きなピンクとグリーンのにじみがあるため、色補正ができず、ここで終了となった。

全部で7段分の露出ラティテュード(3段分オーバーから4段分アンダー)があることになる。これはMFTカメラとしては非常に優れており、4倍のセンサーを搭載したソニーのα7S IIIと同じレベルだ。

パナソニックS1HやソニーA1のような最高の(民生用)フルフレームカメラは、8ストップの露出ラティテュードを持っている。参考までに、テストしたARRI Alexa Mini LFは、10ストップ(5オーバーから5アンダー)の露出ラティテュードを示している。

ダイナミックレンジブーストモード “OFF “の場合、若干悪い結果となる。人物の額は、2ストップオーバーで赤チャンネルをクリッピングする。

Image credit: CineD
  Ungraded V-Log RGB waveform for 2 stops over – Johnnies forehead is close to clipping the red channel. Image credit: CineD

4段アンダーになると、激しいノイズが出始める。

Image credit: CineD

しかし、ノイズリダクションにより、なんとか画像をきれいにすることができた。

Image credit: CineD

しかし、ノイズリダクション後にピンク色の大きなノイズの塊が現れ、露出不足の限界に近づいていることが分かる。

5段アンダーでベースまで戻すと、ノイズがひどくなる。

Image credit: CineD

ノイズリダクションはある程度まで画像を保護することができるが、横線や縦線が出てしまい、ポスト処理で取り除くのが難しい。

Image credit: CineD

したがって、「ダイナミックレンジブーストモード」を使用しない場合、ISO800でのLUMIX GH6のパフォーマンスはLUMIX GH5 IIよりも悪く、約6ストップの露出ラティテュードを示している。DRブーストモードを「オン」にすると、CineDスタジオの標準的なシーンでは、7ストップと同レベルになる。

要するに、同じ結果となった。DRブーストモードでは、ハイライト部で1段分追加される。

まとめ

LUMIX GH6は、ラボでMFTセンサーベースのカメラとしては非常に強力な結果を示している。5.7Kでのローリングシャッター値は12.7msと非常に良好で、他のMFTカメラ(例えばZ CAM E2は11.2ms)と比較して中間的な値だ。

ダイナミックレンジとラチチュードの面では、新しいダイナミックレンジブーストモードが非常によく機能している。SNR=2で11ストップ、露出ラティテュードで7ストップだ。

これを内蔵のProRes HQコーデックとV-Logと組み合わせることで、LUMIX GHのラインアップに新たなカメラが誕生した。カメラ技術は、年々進化している。

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