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遅ればせながら、ついにLUMIX S1RIIの完全なラボテストを行った。約1年前にIMATESTとローリングシャッターの結果を測定したが、露出ラティチュードの性能については検証していなかった。
パナソニック LUMIX S1RIIはちょうど1年前に発売された（当サイトのレポートはこちらとこちら）。当初、我々はローリングシャッターとダイナミックレンジをテストし、ローリングシャッターの結果をカメラデータベースに掲載した。しかし当然ながら、多くの人々からダイナミックレンジと露出ラティチュードのテスト結果も公開してほしいという要望があった。
改めて、今回のテストの撮影と分析を手伝ってくれた同僚のフロリアンに心からの感謝を伝えたい。
LUMIX S1RIIのローリングシャッター
1年前の結果と最新のファームウェア1.5を簡単に比較したところ、ローリングシャッターに関しては何も変わっていないことが確認された。例えば、フルフレーム8K 16:9モードでは、ダイナミックレンジ拡張を「ON」にした状態で29.3msという結果が出ている：
これは非常に悪い結果であり、Lumix S1RIIは民生用フルフレームカメラの中でも下位に位置することになる。当サイトのデータベースを確認すれば、最近テストしたフルサイズカメラ、例えばソニー a7 V（ラボテストはこちら）がはるかに低い数値（4Kではあるが14.5ms）を示していたことや、キヤノン C50が7Kで14.3ms（ラボテストはこちら）を示していたことが分かる。依然としてトップを走っているのは、4Kで8.7msを記録したソニーa7S IIIだ。
念のため、「ダイナミックレンジ拡張 ON」の意味について説明すると、これはLUMIX S1RIIの機能であり、より高いビット深度での読み出しを行うことで、ハイライト部のダイナミックレンジを約0.5段分拡大するものだ（下記参照）。これを「OFF」にすることも可能で、その場合フルフレーム8Kモードでは21.9msとなる。これは、LUMIX GH6、GH7、およびS1IIのダイナミックレンジブーストモードとは混同しないように。後者はデュアルゲイン読み出しを使用し、低ISOと高ISOの露出を1つのフレームに合成するものだ。
一点補足すると、5.8Kまたは4Kフルフレーム（1.11倍クロップ）で最大60fpsで撮影することも可能であり、その場合は読み出し時間が非常に扱いやすい14.1msに切り替わる（全結果についてはデータベースを参照）。ただし、その場合はダイナミックレンジ拡張モードは利用できない。
LUMIX S1RIIのダイナミックレンジ
LUMIX S1R IIには2つのネイティブISOが搭載されている：DRE ON時は400 / 2000、DRE OFF時は200 / 1000だ。まずは8K 25p ISO400 DRE ON：から見ていこう
ノイズフロアより約12、あるいは13ストップ上まで確認できる。非常にクリーンな様子で、強力なノイズリダクションが施されていることを示唆している。
IMATESTの測定結果は以下の通りだ。1年前の結果も同様で、信号対ノイズ比（SNR）= 2 / 1の条件下で12.1および13.3ストップを示している：
上の右下にある「ノイズスペクトル」グラフから、中程度の周波数（約0.3）で振幅が0.2以下へと急速に低下していることが確認でき、大幅なノイズリダクションが行われていることを示している。
これをISO200（DRE OFF）時の8K/25pの波形プロットと比較すると、ノイズフロアは同じコード値に留まっているのに対し、ハイライトクリッピングのコード値はDRE OFF時は約800であるのに対し、DRE ON時は約880となっている。したがって、ハイライト部分で約0.5～1ストップの余裕が得られている。
ISO 200でDRE OFFの場合、IMATESTのSNR = 2 / 1において11.9 / 12.6ストップが得られる。これはDRE ON時よりもわずかに（約0.5段）少ない。
DRE ONの8K25pにおける2番目のネイティブISOである2000では、SNR = 2 / 1で11.9 / 13.2段となる。ISO400と比較してもほとんど損失がない。素晴らしい、真のデュアルネイティブISOセンサーだ！DRE OFF時の2番目のネイティブISOであるISO1000では、SNR = 2 / 1で11.9 / 12.8ストップとなる。したがって、DRE ONかOFFかは大きな違いをもたらさない。
ProRes RAW 5.7Kのピクセル単位モード（1.31倍クロップ）をざっと見ると、波形からはノイズが多く、より有機的なノイズフロアが確認できる。それでもノイズフロアより約12ストップ上までは識別可能だ：
ファイルをIMATESTに読み込むと、ISO400で以下の結果が得られる。DRE ON時（ヘッダーに表示されているDR Boost Onではない、申し訳ない！）、SNR = 2 / 1で11.7 / 12.9ストップだ：
右下のグラフ「ノイズスペクトル」を見ると、ProRes RAWは高周波数域でも振幅が高く保たれており、ノイズリダクションが大幅に抑えられながら高解像度が維持されていることがわかる。まさに理想的な状態だ！
DREをOFFにし、ISO200、SNR=2/1の条件下でProRes RAWのピクセル単位モードを適用すると、11.5 / 12.6ストップとなる。ここでも、ダイナミックレンジの損失はごくわずかだ。
2番目のネイティブISOである1000（DRE OFF）および2000（DRE ON）では、SNR = 2 / 1の条件下でそれぞれ11.1 / 12.4ストップ、11.1 / 12.5ストップが得られる。したがって、DRE ONはダイナミックレンジにおいてわずかな利点をもたらすものの、その代償としてローリングシャッターが発生する。
そのため、撮影シーンでローリングシャッターを低減する必要がある場合は、「OFF」を選択するのが容易だ。
ISO400、DRE ON時のLUMIX S1R IIの露出ラティチュード
前述の通り、露出ラティチュードとは、露出オーバーやアンダーになった画像を基準露出に戻した際に、ディテールや色を維持できるカメラの能力を指す。このテストは、ハイライトだけでなく、主にシャドウ部分において、あらゆるカメラを絶対的な限界まで追い込むため、非常に示唆に富んでいる。
通常、このテストには最高解像度、最高ビットレート、最高ビット深度のコーデックを使用するが、LUMIX S1R IIの場合、最高解像度が8.1KフルフレームH.265 10ビットであるため、単純ではない。さらに、わずかにダウンサンプリングされるものの、フルフレーム5.8K ProRes HQ 10ビットコーデックもあり、これはフルフレームにおいて最高のビットレートを誇る。そして、最高ビット深度である12ビット、1.31倍クロップのProRes RAWモードもある。まあ、すべてを一度に手に入れることはできない。だからこそ、5.8K ProRes HQフルフレームモードと5.8K ProRes RAWクロップモードの両方をテストしたのだ。
当スタジオのベース露出は、（恣意的に）波形モニター上で被写体の額部分の（グレーディング前の）輝度値を60%に設定している。
ここから、額の赤チャンネルがクリッピング寸前になるまで、4段分オーバーエクスポーズする：
そして、標準的なコンパクトプライム85mm T1.5レンズの絞り値を1段ずつ絞ってT8まで減らし、シャッター速度を半分にする。
4段のアンダー露出（8段の露出ラティチュード）でベースに戻すと、ノイズが増加する最初の兆候が見られる：
だが、心配するほどではない。5段のアンダー露出になると、状況は興味深いものになる：
シャドウ部でノイズが大幅に増加し、横縞が現れ始める。ノイズリダクションでこれを軽減でき、次のような画像が得られる：
ノイズリダクションを施した画像は、かすかな横縞はあるものの、私の見解では問題なく、まだ使用可能だ。露出ラティチュードは9段に達しており、非常に良い結果だ。とはいえ、色味が崩れ始め、影の部分がピンクがかって見えるようになってきた。
さらに1段露出を下げてみよう：
この段階ではノイズがひどくなっている。DaVinci Resolve 20.3の高度なAIノイズリダクションでもこれを軽減できない：
上の静止画は多少マシに見えるが、動画ではピンクがかったノイズの大きな斑点や横縞が画面全体に広がっている。ゲームオーバーだ！
では、ProRes RAW 12ビットのクロップモード（1.31倍）で、ノイズリダクションを適用し、露出を5段下げて撮影した場合、結果が改善されるか簡単に確認してみよう：
ProRes RAW 12ビットの方が色再現性は良好だ。興味深いことに、シャドウ部がやや青みを帯びる。これは、露出を6段下げて補正し、ノイズリダクションを適用すると、非常に顕著になる：
色はより良く保たれているものの、この画像は依然として使用できない。
では、5.8k ProRes HQをピクセル単位で簡単に見てみよう――実質的にビット深度を10ビットに戻すことになる：
奇妙なアーティファクトが現れる。例えば、鼻の周りでは、赤いピクセルが至る所で飛び回っている。
総じて、我々の結果が裏付けられた：LUMIX S1R IIの露出ラティチュードは9段まで引き出せる。いつものように、異なるコーデックを比較すると、予想通りクロップモードの12ビットProRes RAWが最良の結果を示した。結局のところ、ここではシャドウを引き上げているわけであり、12ビットの色深度が色調を損なわずに保つのに役立つはずだ。
この結果は、ソニー a7 V（ラボテストはこちら）やソニー A9 IIIと同等であり、こちらでテストしたニコンZRよりも1段優れている。また、キヤノンEOS R1は9段の露出ラティチュードを示した（ラボテストはこちら）。
しかしもちろん、コンシューマー向けフルサイズカメラのトップランナーであるパナソニック LUMIX S1II（ラボテストはこちら）についても言及せねばならない。同機は12ビットRAWモードで確固たる10段の露出ラティチュードを記録し、実質的にARRI Alexa Mini LFと同等の結果をもたらしたのだ！
参考までに、これまでのベンチマークは12段の露出ラティチュードを持つARRI Alexa 35カメラだ。
まとめ
LUMIX S1RIIは、我々のラボテストにおいて興味深い結果の組み合わせを示した。最高画質設定（DRE ON）では、ローリングシャッターの値が極めて悪い。しかし、DREをOFFにすればダイナミックレンジへの影響はほとんどなく、例えば14.1msのローリングシャッターで5.8K 50/60pを撮影する場合でも、十分に実用的な範囲内だ（25pでの納品を想定している場合でも、360°シャッターを使用し、25pのタイムラインにドロップするだけで問題ない）。
IMATESTによるダイナミックレンジの測定結果は良好で、DREを使用しなくてもSNR=2で約12ストップを記録し、露出ラティチュードは9ストップの実用範囲を示しており、これは民生用フルサイズカメラとしては上位レベルだ。総じて、LUMIX S1RIIはあらゆる用途に適している。高解像度の静止画撮影、強力な内蔵12ビットProRes RAWコーデックによる堅実な動画撮影、さらにフルフレームでの4K/120pという高フレームレートにも対応している。
