シグマfp Lラボテスト

Gunther Machu

2021.4.13

Gunther Machu2021.4.13

シグマfp Lが手元に届いたので、いつものようにラボテストを行った。

fp Lの仕様はこちら、レビューはこちら、およびシグマへのインタビューはこちらにあるので参考いただきたい。

fp Lは、61メガピクセルセンサーを搭載したカメラながら、非常にコンパクトで、LCDモニターと、オプションのビューファインダーを備えている。外部SSD（Samsung T5など）を使用して、12ビットのCinema DNG 4KRAWファイルを記録できる。

ローリングシャッター

fp Lのローリングシャッター性能に関しては、多くの情報が発信されているが、多くは完全なものではない。CineDでは、全体像を把握できるように最善を尽くして正確な情報を提供したい。さて、fp Lのローリングシャッターについて聞かれたら、「どのクロップファクターで？」と聞かなければならない。 fp Lは、フルHDで撮影する場合は1から5まで、UHDで撮影する場合は最大2.5までクロップファクターを設定できるからだ。

シグマへのインタビューの結果、fp Lの性能にクロップファクターが影響していることが分かった。ダイナミックレンジ、解像度、オートフォーカスのパフォーマンスは、選択したクロップファクターと密接に関連しており、当然のことながら、ローリングシャッターにも影響する。 UHDモードで記録した場合の変化を以下に示す。

Rolling shutter for 3840×2160 recording in [ms] for various crop options on the SIGMA fp L. Image credit: CineD

ご覧のとおり、crop = 1（フルフレーム）では、ローリングシャッターは21.7 [ms]となっている。これはかなり平均的な値であり、従来のfpよりも約0.9 [ms]高くなっている。

非常に興味深いことに、画像をクロップするとローリングシャッターが低下し、1.24倍のクロップで最小（17.5 [ms]）になる。これは、1.24クロップのAPS-Hでは、かなり良好なローリングシャッター特性だ。ただし、次の1.3倍のクロップファクターでは、突然ローリングシャッターが31 [ms]で最高値を示す。

ここで起こっていることは次のとおりだと考えられる。9520ピクセル幅のセンサーがあります。 1.24xクロップ（正確には1.2395）で、センサー幅は7680ピクセルになる。これは、幅7680ピクセル（および画像の高さ4320ピクセル）で正確に8Kだ。したがって、1行おきにスキップする（または何らかのビニングを行う）だけで、UltraHDの3840×2160ピクセルになり、可能な限り最速の読み出しが可能になる。

1.3倍のクロップファクターから1.75倍以降まで、UHD録画のローリングシャッター値は1.0倍のフルフレームの場合よりも高くなる。この領域では、センサーの読み取り値が高くなる代わりに、クロップされたセンサーのスーパーサンプリングが発生しているようだ。解像度チャートを撮影して確認していないが、その領域で最高の画質が得られるはずと思われる。

ダイナミックレンジ

いつものように、Xyla 21ステップチャートを撮影し、imatestを使用してダイナミックレンジを算出する（セットアップと説明はこちら）。

シグマは、ダイナミックレンジが最適になる2つのISO値としてISO100と1250を提示している（デュアルネイティブISO設計がされている）。

シグマは、DaVinci Resolveでファイルを処理する場合、sRGBまたはBlackmagic DesignFilmを使用することを推奨している。両方をテストしたところ、ISO100でまったく同じダイナミックレンジの値が得られた（当然のことながら、それぞれのガンマカーブは異なるコード値でストップを配置するが、それぞれの信号対ノイズ比でのノイズの二乗平均平方根値は同じ）。

ISO 100でステップチャートを撮影し、ガンマ曲線としてsRGBを使用すると、次の波形プロットが得られる。ノイズフロアの上に約11のストップが確認できる。

Waveform plot of the Xyla 21 step chart at ISO100. Source: CineD

ISO 100では、Blackmagic DesignFilmのガンマカーブを使用してファイルを処理した場合、フルフレームセンサーの読み出しで、信号対雑音比2で11.2ストップのダイナミックレンジが得られ、信号対ノイズ比1で11.8ストップが得られる。 1.24クロップモードでは、結果はまったく同じとなる（スーパーサンプリングではなく、ラインスキップ）。

IMATEST dynamic range of the SIGMA fp L at ISO 100, full frame, BMD Film. Image Credit: CineD

ISO 1250では、状況は複雑になる。内部で表示される波形（HDMI経由で外部で表示される波形でも同じ）は、特定のfストップ/シャッター角度の組み合わせで大きくクリップするが、ファイルがBlackmagic Design Filmのガンマカーブを使用して処理されている場合、ハイライトストップは実際にはまだ範囲内に残っておりすべてが良好に見える。そのため、Xyla21テストチャートの適切な露出を設定することは非常に困難だった。露出を変えて繰り返し、これに気づいた。内部および外部（HDMI経由）の波形表示はISO100では正しいが、それより高いISOではすべて間違っていることが分かった。

これでは正しく露出することができない。今後のファームウェアアップデートで修正されることを期待する。

ISO1250でBMDフィルムガンマを使用した結果は、良くはないにしても明らかに非常に似ており、SNR = 2で11.3ストップ、SNR = 1で12.8ストップとなった。

IMATEST dynamic range of the SIGMA fp L at ISO 1250, BMD Film. Image Credit: CineD

ISO100とISO1250は、約11ストップ（SNR = 2）の非常に似たダイナミックレンジ値を示し、デュアルネイティブISOがうまく機能していることが分かる。

ラティチュードテスト

前に説明したように、ラティチュードは、露出オーバーと露出アンダーで、色とディテールをどの程度取り戻せるかを示すカメラの機能だ。露出オーバーの場合、被写体の顔の露出をクリッピングする直前に設定する。

T1.5のF値と、ISO100および360°のシャッター角度で、被写体の顔はクリッピングの直前となった。スタジオライトが十分に強くなかったため、より高い露出値を確認できなかった（被写体と背景に対するライトの相対位置は、各カメラのフレーム内で同じ露出になるように固定している）。

以下のラティチュードテストでは、色空間とガンマ曲線として、ISO100の3840×2160/12ビットCDNGとBMDフィルムを再び使用した。彩度を少し上げるだけで、見栄えの良い画像になる。それ以上のグレーディングは必要ないほどだ。このカメラの色は実によく見える。

DaVinci Resolve 17 Camera RAW settings. Image Credit: CineD

それでも、T1.5での露出オーバーテストの開始時に、カラーチェッカーチャートはすでに部分的にクリッピングされていた。ただし、DaVinci Resolveでのハイライトの回復により、クリッピングされた色を高い精度で戻すことができた。

Sigma fp L at T1.5 – the skin color patches on the left side of the color checker are clipped. Image Credit: CineD

Sigma fp L at T1.5 – the skin color patches on the left side of the color checker chart are clipped. Image Credit: CineD

Sigma fp L at T1.5, with highlight recovery – the skin color patches on the left side of the color checker chart are reconstructed. Image Credit: CineD

12ビットCDNGファイルでは基本露光の明確な基準点がないため、T1.5および360°シャッター角度ファイルを「0」ETTR（基準露光）露光とした。ここで、ZEISS CP.2 85mm T1.5レンズのアイリスをT2.0、T2.8からT8まで閉じ、それ以降、シャッター角度を360°から180°、90°、45°に減らして、8ストップまで（ETTR-8）露出アンダーとした。

ETTR -6の映像を戻すと、すでにノイズが画像に存在するが、非常に細かいノイズであり不快なものではない。