ソニーFX6ラボテスト - ProRes RAW vs XAVC-Intra

ソニーFX6ラボテスト - ProRes RAW vs XAVC-Intra

最近のフルフレームカメラのほとんどは外部記録でProRes RAWを記録できる。そこで、FX6とα7S IIIでの比較を行った。同じセンサーを使用しているように見えるが、FX6は「シネマライン」に属しています。したがって、信号処理は異なるのかもしれない。

FX6のレビューは、こちらを参照いただきたい。 またα7SIIIのラボテストはこちら。α7S IIIのラボテストでは、ノイズリダクションがきつく、クロマノイズが発生した。

まず、ローリングシャッターから見てみよう。

なお、NVIDIA GeForce RTX3090グラフィックスカードにより、PremiereProで12ビット4K ProRes RAWファイルは、には何の問題もなく再生できる。GPUは5.8GBメモリを持ち、約8%の負荷でスムーズに動作する。

FX6のローリングシャッター

300Hzのストロボライトを使用してローリングシャッターを測定するとと、α7SIIIとFX6どちらも同じ結果となった。 FX6は、フルフレームで8.7ms、毎秒24〜100フレームのUHD録画という優れたローリングシャッター結果を示している。100 fpsはトリミングなく、120 fpsではわずかなトリミングが適用される。

Rolling shutter of the Sony FX6 in UHD 25fps full frame mode
Sony FX6 Rolling shutter in UHD 25fps full frame mode. Image Credit: CineD
Rolling shutter of the Sony FX6 in UHD 120fps full frame mode
Sony FX6 Rolling shutter in UHD 120fps full frame mode. Image Credit: CineD

ISO 800記録時のダイナミックレンジ

ProRes RAW HQ:

ProRes RAWレコーディングには、 Atomos Shogun 7を使用した。ファイルは、SGamut3.Cine / SLOG3を使用し最新のAdobePremiereProバージョン15.2で処理している。ダイナミックレンジのテスト方法については、こちら。内部ノイズリダクションは、すべての記録で「オフ」に設定している。不思議なことに、Shogun7で記録されたProResRAWファイルの解像度は4128×2192だ。AtomosのWebサイトでは4KDCI 4096×2160となっている。

まずProResRAW波形プロットを見てみよう。ノイズフロアの上に約12のストップがあり、ノイズフロアの内側に13番目のストップがある。

Waveform plot of the Sony FX6 in ProRes RAW at ISO800
Waveform plot of the Sony FX6 in ProRes RAW at ISO800 UHD 25fps. Image Credit: CineD

IMATESTでは、信号対雑音比2(SNR = 2)で11.4ストップとなり、SNR = 1で12.6ストップとなった。

FX6は、非常に優れたノイズフロアを示しており、IMATESTは、ノイズフロア内でさらに約3ストップが識別できる。

IMATEST result for the Sony FX6 in ProRes RAW at ISO800
IMATEST result for the Sony FX6 in ProRes RAW at ISO800 full frame UHD 25p. Image Credit: CineD

これを外部ProRes RAW記録(今回は Atomos Ninja V)を使用したα7S III(ISO 640)と比較すると、SNR = 2で11.6ストップ、SNR =1で12.8ストップというかなり類似した結果が得られた。ちなみに興味深いのは、α7S III ProRes RAWの記録が4264×2408の解像度なこと(ここのAtomos Webページに記載されている)。本当にまったく同じセンサーなのだろうか。

内部XAVC-Intra 4:2:2 SGamut3.Cine/SLOG3:

ISO 800では、IMATESTはSNR = 2で11.7ストップ、SNR = 1で12.8ストップとなった。これをProResRAW記録と比較すると、内部記録でほんの少しの画像処理/ノイズフィルタリングが行われていることが明らかだ。

IMATEST DR result for the Sony FX6 at ISO800 using XAVC-I
IMATEST DR result for the Sony FX6 at ISO800 using XAVC-I SG3.C/SLOG3 recording. Image Credit: CineD

IMATESTのα7S IIIダイナミックレンジは、内部XAVC S-Intra 4:2:2コーデックを使用して、SNR = 2で12.4ストップ、SNR = 1で13.6ストップを示している。ここでは、α7S IIIの非常に重要な内部ノイズ処理(外部ProRes RAWと比較して)がSNR = 2および1の値を押し上げていることがわかるが、残念ながらオフにすることはできない。筆者は個人的に、ノイズリダクションが「オフ」のFX6内部記録画像を気に入っている。これは素晴らしく、有機的な感触を持っている。

ISO12800でのダイナミックレンジ

ProRes RAW:

FX6 ProRes RAW波形プロットは非常にノイズが多くなるが、ノイズフロアの上で約12ストップを識別できる。

Waveform plot of the Sony FX6 at ISO 12800 in ProRes RAW
Waveform plot of the Sony FX6 at ISO 12800 in ProRes RAW at UHD 25fps. Image Credit: CineD

IMATESTは、SNR = 2で10.5ストップ、SNR = 1で12.3ストップとなった。ISO800時と同様の方法で、ノイズフロア内に約3つのストップが識別され、ポストプロダクションのノイズ処理で切り出すことができる。

MATEST result for the Sony FX6 at ISO12800
IMATEST result for the Sony FX6 at ISO12800 full frame UHD 25p. Image Credit: Cined

比較すると、ISO12800で記録されたα7S III ProRes RAW画像は、SNR = 2で10.2ストップ、SNR = 1で12.1ストップを示している。

内部XAVC-Intra 4:2:2記録

SGamut3.Cine / SLOG3を使用したISO12800での内部記録の場合、IMATESTはSNR = 2で11.2ストップ、SNR = 1で12.6ストップを示す。全体として、ISO 800よりも約0.5ストップ少なく、これはProResRAWと比較して内部ノイズフィルタリングがオフにできないこのISO値で発生するようだ。後述のラティチュードテストでわかるように、この内部ノイズフィルタリングは、おそらくセンサーに合わせて微調整されているため、ポストプロダクションでの手法よりも優れている。

IMATEST DR result for the Sony FX6 at ISO12800 using XAVC-I
IMATEST DR result for the Sony FX6 at ISO12800 using XAVC-I SG3.C/SLOG3 recording. Image Credit: CineD

比較すると、ISO12800時のα7SIII内部記録XAVCS – I 422 Intraは、SNR = 2で12.1ストップ、SNR = 1で13.3ストップを示している。これもオフにできない大幅なノイズリダクションの結果だ。 α7S IIIでは、特に高いISOで、この多大なノイズリダクションにより、彩度ノイズの斑点が大きくなり、シャドウの回復が困難になる。

ダイナミックレンジのまとめ

全体として、ProRes RAWの結果は、フルフレームセンサーに適していて、一般向け12ビットA / Dセンサーを使用する他のほとんどのカメラとインラインになっている。内部記録された画像に見られる違いは、ノイズ処理の観点からの設定に関連している。

そして明らかに、α7S IIIと比較した場合、FX6で内部記録された画像処理の方に賛同したい。

部信号処理に関しては、内部コーデックを使用するパナソニック S1H(およびS1 / S5)は、FX6と比較して、ノイズをフィルタリングしてSNR = 2で約1ストップ広いダイナミックレンジを示す(記事はこちら) 一方、ProRes RAWでは、S1HはFX6と非常によく似た結果を示す。つまり、内部信号処理がすべてと言える。

そして、少し不公平だが、最近ラボでテストした現在のARRI ALEXA Mini LFを比較すると、SNR = 2(ARRIRAW)で13.5ストップ、つまり2ストップ以上になる。

ラティチュードテスト

ラチチュードは、露出オーバーまたは露出アンダーのときに、ベース露出に戻す場合、色とディテールをどれほど保持できるかというカメラの機能だ。

いつものように、スタジオでCineDベースの露出を(任意に)選択して最大にする。被写体の額を60%の輝度値に設定する。

前述のように、すべてのProResRAWショットはPremiereProで処理され、ガンマ曲線としてSGamut3.Cine / SLOG3を使用し、REC709ALUTにSG3.C / SLOG3を使用した。 Premiere Proでは、露出とガンマの選択肢のみがある(ホワイトバランス、色合いなどはない)。しかし、露出補正は問題なく機能する。

これらのショットは、ProRes 4444XQ(12ビット)を使用してエクスポートされ、さらに分析するためにDaVinci Resolve17.1に取り込まれる。

Sony FX6 base exposure of our standard studio scene
Sony FX6 base exposure of our standard studio scene, using ProRes RAW. Image Credit: CineD

この基本露出から額がクリップし始めるまでレンズの絞りを開く。これは、基本露出シーンの4ストップ上で発生した。

4 stops above base exposure, ProRes RAW
4 stops above base exposure, ProRes RAW, and pushed back. Image Credit: CineD
RGB Waveform of the 4 stops over scene
RGB Waveform of the 4 stops over scene – the red channel has clipped on johnnies forehead. Image Credit: CineD

ご覧のとおり、赤のチャンネルが額部分をクリッピングしている(上記のRGB波形も参照)。残念ながら、クリップされたカラーチャンネルを再構築するProRes RAWのハイライトリカバリオプションはない(たとえば、Blackmagic RAWはこの選択肢がある)

ちなみに、内部XAVC-イントラ4:2:2についてもまったく同じことがわかる。

4 stops above base exposure, XAVC Intra
4 stops above base exposure, XAVC Intra, and pushed back. Image Credit: CineD

こで、レンズのアイリスを閉じ始め、F8以降、シャッター角度を180°、90°、45°、22.5°に減らす。

基本露出より3ストップアンダーで撮り基本露出に戻すと、画像にノイズが現れ始める。

3 stops below base exposure, ProRes RAW
3 stops below base exposure, ProRes RAW, and pushed back. Image Credit: CineD
3 stops below base exposure, XAVC Intra
3 stops below base exposure, XAVC Intra, and pushed back. Image Credit: CineD

ProRes RAWと内部で記録されたXAVC-Intraサンプルはどちらも、この段階では非常に似ている(ただし、内部で記録された画像では色が多少ミュートされる)が、4ストップアンダーでは状況が変わる。

4 stops below base exposure, ProRes RAW
4 stops below base exposure, ProRes RAW, and pushed back. Image Credit: CineD
4 stops below base exposure, XAVC -I
4 stops below base exposure, XAVC-I, and pushed back. Image Credit: CineD

ノイズは画像に大きな影響を与える。ProResRAWでは、画像に横縞が現れ始める。ノイズリダクションはどちらの場合にも役立ち、どちらのの画像もクリーンアップされる。

4 stops below base exposure, ProRes RAW
4 stops below base exposure, ProRes RAW, noise reduction, and pushed back. Image Credit: CineD
4 stops below base exposure, XAVC - I
4 stops below base exposure, XAVC – I, noise reduction, and pushed back. Image Credit: CineD

これまでのところ、ProRes RAWファイルは内部のXAVC-Iファイルよりもかなりノイズが多く、 DaVinci Resolveで画像にあまり影響を与えずにノイズを減らすのは難しいことが分かった。

5ストップ露出アンダーでは、この違いが非常に明白になる。ノイズリダクションを使用してProResRAWファイルをリカバーすのは難しい。

5 stops below base exposure, ProRes RAW
5 stops below base exposure, ProRes RAW, and pushed back. Image Credit: CineD
5 stops below base exposure, XAVC-I
5 stops below base exposure, XAVC-I, and pushed back. Image Credit: CineD

5ストップアンダーのProRes RAWファイルでは、大きなノイズにより、画像が大幅に破損しているため、修復できない。 XAVC-Iファイルの5ストップアンダーはまだ修復できる。

5 stops below base exposure
5 stops below base exposure, ProRes RAW, noise reduction and pushed back. Image Credit: CineD
DaVinci Resolve noise reduction settings for the 5 stops under
DaVinci Resolve noise reduction settings for the 5 stops under, pushed back ProRes RAW file of the Sony FX6. Image Credit: CineD

ご覧のとおり、 DaVinci Resolveでの大幅なノイズリダクションは役に立たない。画像はノイズによって完全に破損し、横縞もよりはっきりと見える。

5 stops below base exposure
5 stops below base exposure, XAVC-I, noise reduction, and pushed back. Image Credit: CineD
DaVinci Resolve noise reduction settings
DaVinci Resolve noise reduction settings for the 5 stops under, pushed back XAVC-I file of the Sony FX6. Image Credit: CineD

ファイルの下にある内部XAVC-I5ストップは、ノイズリダクションによって修復できる(時間的および空間的しきい値の点ではるかに少ない)。しかし、横縞も画像全体に現れている。

ただし、言及する必要があるのは、12ビットのProRes RAWファイルは、ノイズにもかかわらず、色の保持でははるかに優れている。

したがって、次のように結論付けることができる。

  • 結果から、約8ストップのラチチュードと結論付けることができる。
  • 外部記録されたProResRAW HQファイルは、内部記録されたXAVC-Iファイルよりも多くのノイズが出る
  • 奇妙なことに、ProRes RAW HQファイルは、5ストップ露出アンダーでリカバー時分割される。これらは12ビットだが、理論的には12ビットコーデックのシャドウ部は、より良い結果が得られるはずだが、ノイズのためそうではない。
  • 内部で記録されたXAVC-I4:2:2 10ビットファイルは、5ストップ露出アンダーでベースにプ戻した場合、ノイズリダクションによって保存できる。破綻の直前だが、使えるレベルだ。

まとめ

全体として、FX6は、ラボテストで堅実なパフォーマンスを発揮した。優れたローリングシャッター値と、優れたダイナミックレンジ値が証明された。露光ラチチュードは約8ストップ(3オーバー、5アンダー)だが、内部XAVC-Iコーデックの場合はそれ以上であり、ProResRAWの場合はそうではない。

なお、これらのラボテストの結果からは、ProRes RAWHQのポイントが分からない。 DaVinci Resolveではサポートされていない。PremiereProには基本的なコントロール(露出とガンマカーブ、ホワイトバランス、色合いなど)しかなく、ファイルのノイズはかなり大きく、DaVinciの高度なノイズリダクションですら対応できない。さらに、ハイライトリカバリオプションは利用できない。他のRAWコーデック(たとえばBRAWなど)はこの点が利点の1つだ。

しかし、FX6の内部記録された画像の処理方法は悪くない。非常に有機的で最小限の(しかし効果的な)ノイズフィルタリング、非常に「シネマライン」で、α7s IIIとはまったく異なる。α7s IIIではノイズフィルタリングが強すぎて、肌の色に影響を与えている。

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