ソニーα7S IIIラボテスト

2020.10.9
ソニーα7S IIIラボテスト

待望のソニーα7S IIIの製品版がCineDに到着したのでラボテストを行った。

なお、リクエストがあったので、ISO 12,800時でもテストし、近く記事を更新する予定。

製品前段階のα7S IIIのレビューはこちら

10ビットをサポート

α7S III は2020年10月になってようやく発売された。しかし今やカメラマーケットの状況は変化し、キヤノン、パナソニック、ニコン、ZCAMなど他のメーカーは既に10ビットフルフレーム機を発売している。またフルフレーム機ではないが、BMPCC6Kのようなカメラも発売されている。

この中にあってα7S IIIの実力はどの程度なのか、興味があるところだ。

以下のすべてのテストは、SLOG3、SGamut3.Cineで、内部XAVC S-Iを使用し、すべて4:2:2/10ビットで実行している。

これまでに測定した中で最高のローリングシャッター値

いつものように、このテストには300Hzのストロボライトを使用している。α7S IIIは、25フレーム/秒でUHD(3840×2160)時8.7ミリ秒と、これまでに測定された中で最高のフルフレームローリングシャッター値を更新した。

この値は実に驚異的だ。これまでのところの最高値は、CanonR5の15.5ミリ秒のフルフレーム読み出し(4K DCI 17:9モード時)だった。また、パナソニックS5はUHDで21msだった。

8.7ミリ秒というのは非常に興味深い。 UHDモード/100fpsでも同じ8.7msが測定されており、値に変化はない。

しかし、120fpsにすると、わずかなトリミングが発生し、ローリングシャッター値の読み取り値は7.7msになる。

ISO 640 SLOG3 SGamut3.Cine時のダイナミックレンジ

DSC Labs Xyla 21ステップチャートを撮影し(テストの方法についてはこちら)、次の波形プロットが得られた。

Waveform plot of the Xyla 21 stepchart of the Sony a7S III at ISO640 in SLOG3 / SGamut3.Cine in UHD 25p mode: around 13 stops are visible above the noise floor.

ノイズフロアの上に約13個のプロットがある。ただし、非常にクリーンなノイズフロアがある。これはカメラ内ノイズリダクションの結果のように見える。これは、低照度に強いα7Sとして予想されたものだ。

IMATESTでは、12.4ストップ(信号対雑音比のしきい値2)となった。これは非常に良い結果だが、これを考慮に入れる必要がある。

IMATEST dynamic range reading of the Sony a7S III at ISO 640 in SLOG3 / SGamut3.Cine in UHD 25p mode: a solid 12.4 stops are calculated.

上の3つのIMATESTグラフの中央のグラフを見ると、カメラのノイズリダクションが良く分かる。カメラのノイズリダクションの水色の線(信号対ノイズ(SNR)のしきい値が1)を超えると、暗い(左)端に向かってストップが見えなくなる。これは常に何らかの形でノイズ処理が有効になっているためで、画像に影響するリスクもある。

これをPanasonicS5のようなカメラと比較すると(S5のラボテストはこちら)、S5にはノイズフロアにストップが表示され、SNR = 2で12.1ストップが表示されていることがわかる。

したがって、α7SIIIのSNR = 2で確実な結果が得られるが、過度にクリーンなノイズフロアからより多くの情報が取得されることは期待できない。

ISO 16000 SLOG3 SGamut3.Cine時のダイナミックレンジ

α7S IIIのレビューで触れられているように、16000に2番目のネイティブISOがあり、画像が非常に美しい。

これは、ISO16000のダイナミックレンジだが、ここでも、12ストップとかすかな13ストップが見られる。 ISO値が高いことを考えると、驚​​くべきことだ。

Waveform plot of the Xyla 21 stepchart of the Sony a7S III at ISO 16000 in SLOG3 / SGamut3.Cine in UHD 25p mode: around 12 stops are visible above the noise floor.
IMATEST dynamic range reading of the Sony a7S III at ISO 16000 in SLOG3 / SGamut3.Cine in UHD 25p mode: a solid 11.9 stops are calculated.

IMATESTでは、SNR = 2で11.9ストップとなった。これは、ISO 16000を考えると本当に驚くべきことだ。したがって、ISO640からISO16000へ移行しても、極めてクリーンが映像が得られることを示している。

レビューでα7SIIIは「暗視」装置だと書いたが、まさにその通りの結果となった。

ラティチュードテスト

ラボテストの一環として、ラティチュードテストも行った。 ラティチュードテストは、露出オーバーまたは露出アンダーのときに画像のディテールと色をどの程度保持できるかを調べるテストだ。センサー機能だけでなく、内部コーデック機能も表示されるため、シャドウ情報がどの程度保持されているか非常にわかりやすくなる。

基本露出シーンでは、ISO 640、25 fps、360°シャッター角度の波形表示で固定スタジオライトを調整して、Fストップ4で、顔が最大60%の輝度レベルになるようにする。

次に、シャッター角度を180°、90°、45°、22.5°、11.25°に減らし連続的に露出不足にしていく。したがって、露出アンダーは1、2、3、4、5ストップ。

DaVinci Resolve Studio(最新バージョン16.2.7を使用)で、リフト、ガンマ、ゲインスライダーを調整し、輝度レベルをゼロ露出に戻す。

3ストップ露出アンダーの画像を補正すると、次の画像になる。

Sony a7S III three stops underexposed and brought back in DaVinci Resolve Studio. Noise shows up in the darker areas, but still usable.

3ストップ露出アンダーで補正された画像はまだかなり良好だが、右下の暗い領域で、クロマノイズブロックが認められる。しかし、画像は十分使用可能だ。

Sony a7S III four stops underexposed and brought back in DaVinci Resolve Studio. Larger patches of ugly chroma noise are appearing – the limit is reached.

4ストップ露出アンダーを補正すると、使える画質の限界に達する。色や画像のディテールはまだほとんど残っているが、醜いブロック状のクロマノイズが現れている(右下の暗部)。これはノイズリダクションでは除去できない。

これは、3フレーム相関、しきい値5、および空間しきい値1を使用してDaVinciで補正した結果だ。画像のディテールが失われ、使えない画像だ。

Sony a7S III four stops underexposed and brought back in DaVinci Resolve Studio plus additional noise reduction. The larger patches of ugly chroma noise are impossible to remove with noise reduction without impacting the overall image detail.

参考のために、5ストップの露出アンダーの画像も示しておく。

Sony a7S III five stops underexposed and brought back in DaVinci Resolve Studio. The image falls apart.
Sony a7S III five stops underexposed and brought back in DaVinci Resolve Studio. Due to the blocky patches of chroma noise applying noise reduction doesn’t help.

残念ながら、FX9のラボテストで発生したのと同じ状況が発生している。つまり、25フレーム/秒で平均ビットレートが250Mbit / sの内部コーデックXAVCSI(4:2:2 10bit)はクロマノイズを抑えてシャドウ部のディテールを保持することはできない。クロマノイズの大きなパッチは、ノイズリダクションでは効果的に除去できない。

まとめ

新しいSonya7S IIIは、ラボテストで混合バッグを示しています。これは、フルフレームカメラでこれまでにテストした最高のローリングシャッター結果である8.7msを示しています。すごい。

ISO 640でのダイナミックレンジテストでは、SNR = 2の場合、12.4ストップで安定しているが、それ以上はない。あっても0.5ストップだ。この結果を絞り出すため多くの内部ノイズリダクション処理が行われているようだ。ユーザーにとってこれは問題ではなく、素晴らしい結果だ。 ISO 16000時の11.9ストップ(SNR = 2)というのは、非常に印象的だ。

たとえば、パナソニックS5は12.1ストップ(SNR = 2)だが、RAW撮影モードのCanon R5と同様に、13番目と14番目のストップがまだ存在する。また、ソニーFX9のノイズフロアには13番目、14番目、さらには15番目のストップがあるが、SNR = 2では11.5ストップしか表示されない。

ラティチュードテストでは、α7S IIIは、クロマノイズの奇妙で大きなパッチが悪影響を及ぼしている。従って、露出アンダーは3ストップが限界だ。これは、FX9をと同様だ。

比較するとパナソニックS5は、4ストップの露出アンダーまで驚くほど良好で、5ストップの露出アンダーでもなんとか使える。主な理由は、ノイズが非常に細かく分散されているため、ポストプロダクションでノイズリダクションを非常に効果的に適用できるからと考えられる(もちろん、V-Logのレンズ補正をオフにする)。

いずれにせよ、カメラを比較/判断する際のラボテストはパズルの一部にすぎない。全体として、α7SIIIは非常にコンパクトなボディに優れた機能を詰め込んでいる。

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