Olympus E-M10 Mark III 4K動画の解像

OlympusのE-M10 mk3の4K動画は、PanasonicのG7に比べ、解像が劣ります。

Olympus E-M10 Mark IIIとPanasonic DMC-G7の4K動画を比較してみました。

PanasonicのDMC-G7に比べ、明らかに解像が劣ります。

G-7 >>> M-IS Off = M-IS 2 > M-IS 1

という感じでしょうか。「超えられない壁」とまではいかないので、使い続けようと思いますが、ちょっとがっかりです。

画面を拡大すると、

Panasonic DMC-G7(400%)

↑G7はきちんと解像しているのに比べ、

Olympus E-M10 Mark III M-IS 1(400%)

↑E-M10 mk3のM-IS 1モード(センサーの中央をクロップしたソフトウェア併用によるスタビライズモード)はディティールがかなり溶けてしまっています。
M-IS 2モードM-IS OFFではごくわずかに「まし」ですが、G7にはかなり劣ります。

原因01:ビットレート

DMC-G7はCBR(固定ビットレート)の100Mbpsですが、E-M10 mk3はVBR(可変ビットレート)の「最大」100Mbps102Mbpsです。作例ではE-M10 mk3の方は画面内に動く要素がほとんどないこともあり、30Mbpsほどしか出ていません。ビットレートに3倍以上の差があります。

原因02:ノイズリダクション

撮影時にはどちらもノイズリダクションを設定可能な最小値にしていますが、完全に「OFF」にすることはどちらの機種もできません。ノイズリダクションは解像とトレードオフなので、影響している可能性があります。

原因03:センサーの読み出し方式

動画を生成するにあたり、センサーからの情報をきちんと全て読み出せているか不明です。以前、SonyのNEX-5Rを使用した際に「間引き読み出し」特有の動画の劣化がありました。今回の場合は、さすがに電線が「点線」になったりはしていませんが、タイルの壁がモアレっぽくなっています。高圧縮時特有のノイズとも考えられますが、「センサーからの全画素読み出し」はどうも行われていないように感じます。


でもしばらく使うつもり

とはいうものの、E-M10 mk3のセンサー手ぶれ補正+ソフトウェア手ぶれ補正は本当に強力で実用的なので、総合的な画質を考えると、あきらめずにしばらくは使い続けてみようかと考えています。

同様の手ぶれ補正の機能を持ち、かつ高ビットレート収録が可能なE-M1 mk2や、「全画素読み出し+オーバーサンプリング」を謳っているSonyのα6500などにも食指が動きますが、がまん、がまんです。

180122|追記 「全画素読み込み」でなく「全画素読み出し」でした。
180212|追記 撮影時のISO感度が異なっていた可能性があったので、再度テストしましたが、同様でした。

Olympus E-M10 Mark IIIの動画撮影時のクロップ量

Olympus OM-D E-M10 mkIII 4Kクロップ量比較

動画撮影用にOlympus OM-D E-M10 Mark IIIを購入しました。
まずは4K動画撮影時のクロップ量(※1)を調べてみました。

手ぶれ補正モード:オフまたはM-IS2の場合

4K動画撮影時でもセンサーのフル幅を使用します。左右のクロップはありません。
静止画4608*3456の上下をカットした、4608*2592のエリアから、4K動画(3840*2160|4K UHDTV)を生成します。

広角レンズをそのまま広角レンズとして使えるので、大変ありがたい仕様です。以前使っていたDMC-GH4DMC-G7では、4K動画撮影時にはそれなりにクロップが発生していました(※2)。

また、クロップなしのままでセンサーシフト式の強力な手ぶれ補正(M-IS2モード)が効くので大変助かります。

静止画撮影時との対角の比は約1.0895となります。例えば12mmのレンズは13.1mm相当になります。35mm換算で26.2mmほどになります。

手ぶれ補正モード:M-IS1の場合

センサーシフト式と電子式を併用したモード(M-IS1)では、画面中央部(実測値3866*2174|ほぼ4Kのdot by dot)にクロップされる代わりに、さらに強力な手ぶれ補正となります。

静止画撮影時との対角の比は約1.2986となります。例えば12mmのレンズは15.6mm相当になります。35mm換算で31.2mmほどになります。

手ぶれ補正の効き具合を確認しながら、どちらのモードで利用するか検討しようと思います。


※1 FHDで撮影した場合もクロップ量は全く同じのようです。
※2 センサーのフル幅で4K動画を撮れるモデルはやっと最近ぼつぼつ出始めましたが、どれも10数万円以上のハイエンド機ばかりです。

Neat Video

動画のノイズリダクション用のプラグイン、Neat Videoを入手しました。

巷の評判もよく、価格も割と手頃です(4K対応版で99.9ドル|Premiere用)。
さっそく手持ちの4K動画に適用してみました。
設定はほぼデフォルト、参照する前後のフレームは5(最大値)としています。

注意:YouTubeをFHDで観る限りは、ほとんど効果はわかりません。右下の歯車アイコン[設定]から[画質]を2160p(4K)に変更してください。


以前、DMC-G7の(カメラ内)ノイズリダクション設定を検証した動画に追加で適用したものです。
解像はさほど落ちず、シャドウ部のざわつきが大幅に抑制されているのがわかります。
カメラ側の設定はNR:最低とし、編集時にNeat Videoを適用、の組み合わせでいけそうです。


Nikon1のraw30連写で作成した動画に適用したものです。
Lightroomでの現像時ではノイズリダクションは0(オフ)とし、編集時にNeat Videoを適用しました。
暗部が落ち着いて静かな印象になりました。
フリッカーがきついですが、こちらはノイズとは関係ありません。


大変満足です。パラメータを追い込めば、もっと良くなるかもしれません。

ウォークラプス動画テスト

近所のコンビニにコーヒーを飲みに行くついでに、ウォークラプス動画(移動しながらのタイムラプス動画)の撮影をしてみました。

DMC-GH2をリグ「まな板式」(の一回り大きいサイズ)に乗せ、両手で持って移動しつつ、タイマーを使い2秒間隔で撮影しました。現像した写真をQuickTime7 Proでつなぎ合わせ、12fpsの動画にまとめています。一応4Kです。

DSCN1369

後補正を想定していたので、7-14mmのレンズの広角端で撮影しました。GH2はレンズのイメージサークルを無駄にしないマルチアスペクトモードがあるので、対角14mm相当で撮影できています。

最初、Premiere Pro CCのワープスタビライザーで作成した動画を補正しました。ですが、2秒間隔ではフレームごとの差があり過ぎ、あまり効果的に機能しません。改めてLightroomの「upright」機能を使って水平垂直を整えて現像し直し、再度動画にしています(上の動画)。撮影時のraw素材は1390万画素(4976*2800)なので、補正や拡大を加えても4K(800万画素)の画質は確保できています。

2秒間隔では滑らかさがちょっと足りない感じがします。ただ、カードへの書き込み速度が追いつかないのか、撮影途中にシャッターが落ちないエラーが何回かありました(その際のコマ間は4秒)。1秒間隔とかではさらに発生してしまうかもしれません。


171015|追記 Lightroom現像時の「回転:自動」のみを適用したバージョンも作成してみました。ワープスタビライザーやuprightを使用するよりも、こちらの方が素直でよいですね。

DC-GH5動画|10bit 4:2:2でもバンディング?

「log(収録)」についていろいろ調べていたら、このような動画を見つけました。

「DMC-GH4の8bit 4:2:0のlog収録には限界があるが、DC-GH5の10bit 4:2:2のlog収録ならこんなにキレイ。もはや外部レコーダーいらず」、という比較検証動画なのですが、

GH5の方、グレーディング後の映像も、わずかにバンディングが発生しているように見えます。

YouTubeアップ時の圧縮で発生したのでしょうか。
ただ、8bitで盛大に発生しているバンディングの等高線を、追加4階調で埋めるのは難しいような気もします。こんなもんなんでしょうか?

DMC-G7動画|輝度レベルの設定

4K動画の撮影に使っているDMC-G7の「輝度レベル」の設定ですが、ずっと[0-255]を使っています。
なんとなくですが、8bitの256階調をフルに使えるイメージがあるからです。

また、使い始めにググった際、こんな記事を見つけた、というのもあります。
camerakun.info DMC-GH4 導入記 Vol. 4 輝度レンジ

ですが、世の映像のプロはほとんど[16-255]や[16-235(G7では設定不可)]です。
放送映像機器の規格の都合なのだろうと思いつつ、理由は正確にはよくわかっていません。

最近改めてググってみたところ、こんな記事がありました。
GH4 動画撮影時の輝度レベル (16-255) について – ぼくんちのTV 別館
[16-255]で撮影した映像にはハイライト側に階調が隠れており、補正によって多少の白とびの救済ができるとのこと。

テスト撮影をしてみました。

最初に無加工の[16-255][0-255]の映像を並べています。撮影時の条件は全て同じです。マニュアルモードで撮影したので、絞り/シャッタースピードも同じです。
その後、明るさの補正をいくつか試したものを並べています。編集はAdobe Premiere Pro CC 2017で行いました。


#01|16-255 No Grading_cap

#01|16-255 No Grading

↑輝度レベルを[16-255]で撮影したものです。無加工です。RGBの波形を見ると、ハイライトが飛んでしまっていました。画面上端の100/255でカットされています。


#02|0-255 No Grading_cap

#02|0-255 No Grading

↑輝度レベルを[0-255]で撮影したものです。無加工です。RGBの波形を見ると、ハイライトはぎりぎりレンジ内に収まっています。繰り返しますが、絞り/シャッタースピードの条件は[16-255]と変えていません。


#03|16-255 白レベル-33_cap

#03|16-255 白レベル-33

↑輝度レベルを[16-255]で撮影したものを使い、「白レベル」を調整してみました。-33まで下げたところ、ハイライトの階調が戻ってきました。なるほど。


#04|16-255 露光量-0.33_cap

#04|16-255 露光量-0.33

↑輝度レベルを[16-255]で撮影したものを使い、「露光量」を調整してみました。-0.33まで下げたところ、ハイライトの階調が戻ってきました。


これ以降の検証は、「輝度レベル」の話とはちょっと異なります。おまけです。

#05|16-255 ハイライト-100_cap

#05|16-255 ハイライト-100

↑輝度レベルを[16-255]で撮影したものを使い、「ハイライト」を調整してみました。最低の-100まで下げても、ハイライトは飛んだままでした。
ちなみに、「ハイライト」の調整により、「空」が使う輝度幅は増えましたが「階調が豊かになった」わけではないようです。RGBの波形がストライプ状になっています。バンディング(ポスタリゼーションのような飛び飛びの階調)が発生しています。


#06|16-255 ハイライト-100/白レベル-31.5_cap

#06|16-255 ハイライト-100/白レベル-31.5

↑輝度レベルを[16-255]で撮影したものを使い、「白レベル」の調整(-31.5)で白とびを抑えた後、さらに「ハイライト」を調整(-100)してみました。RGBの波形はストライプ状です。画面を見るとグレーのはずの雲が、RGBに色分けされています。


#07|0-255 コントラスト-100/ハイライト-100/シャドウ-100_cap

#07|0-255 コントラスト-100/ハイライト-100/シャドウ-100

↑輝度レベルを[0-255]で撮影したものを使い、「コントラスト(-100)」、「ハイライト(-100)」、「シャドウ(-100)」を調整し、空の輝度幅を目一杯確保してみました。RGBの波形はストライプ状です。グレーのはずの雲が、RGBに色分けされています。


[16-255]設定を使うことで飛んでしまったハイライトを後から直せるのは便利ですが、編集時の補正が必須となります。また、マージンを持たせた分、(補正なしでそのまま使った場合)階調は15/16に減っているような気もします。
170808|追記 あるいは、[16-255]での収録は256階調+9%分の予備合わせて279階調ある?
170811|追記 いずれにせよ、[16-255]を選択しても、補正できるハイライトの量は1/3段程度です。そもそも白飛び救済のための機能ではありません。

[0-255]設定を使い、現場で露出を慎重に決めるのとどちらがいいのか……。ハイライトの白とび防止は「ハイライト/シャドウ」のハイライトや「iDレンジコントロール」にまかせられれば……。

とりあえず、今後も[0-255]をベースに撮影するつもりです。

DMC-G7動画|ノイズリダクションの設定値

DMC-G7を使った4K動画撮影時のノイズリダクション設定の検証をしてみました。

ノイズリダクションの設定を、-5(最小)、+5(最大)、±0(デフォルト)で20秒ずつつないでいます。後半では、画面を400%に拡大表示しています。

FHD表示では差はほとんどありませんが、4K表示ではそれなりの違いが確認できました。
ノイズによるざわつき具合(特にシャドウ部)に変化があります。

一方、解像にも変化があります。

NoiseReductionTest 08

↑NR最小では、建物の壁面のタイルの目地がはっきり出ています。

NoiseReductionTest 11

↑NR最大では、タイルの目地が溶けてしまいました。

通常のノイズリダクションでは、解像とノイズはトレードオフになります。
自分は解像を重視するので、設定は-5としています。