前段時間,小米公司推出了首款支持8K視頻拍攝、擁有一億像素鏡頭的新款手機小米10 PRO,一經上市賺足了眼球,而作為5G移動端的視頻拍攝和直播載體,具備8K攝像能力的5G手機是否真能如廣告所言的那麼「美好」?
5G+超高清視頻時代,無論是VR還是超高清製作與呈現領域,8K都可以說是現階段最高標準。具體而言,8K視頻是指解析度達到7680x4320的超清解析度視頻,畫面清晰,給人以高沉浸感的視覺體驗。
作為超高清視頻行業的創新和領跑者,4K花園立足於4K全流程製作和內容生產、分發,同時對於8K領域已早有布局,包括在8K內容的創製方面,與佳能、RED等國外廠家在8K方面展開合作,研究規劃5G+8K製作系統等業務齊頭並進。今年年初4K花園採購了國內攝像機品牌Z CAM的8K攝像機E2-F8,開啟了新一輪8K微紀錄片的創製。
對於目前市面上的熱門8K拍攝設備,我們都將第一時間關注,此次將對不同8K設備進行一次相同場景及條件下的實戰測試,秉承客觀公證的理念,如實描述,特別是對於國產8K設備Z CAM E2-F8攝影機以及小米10 Pro 手機,嘗鮮感受擁有最新技術的國貨精品帶來的體驗。
此次測評實驗的四款熱門8K拍攝設備分別是:RED HELIUM 8K S35(下稱HELIUM)、Z CAM E2-F8(下稱E2-F8)、小米10 Pro、三星GALAXY S205G(下稱S20),真香設備已就位,前方高能預警。
測試現場照集錦
測試內容:
本次我們主要評價幾個主要的畫面因素,分別為:
(1)清晰度,即畫面的解像力解析度如何,細節能否清楚呈現;
(2)顏色還原,特別是膚色還原;
(3)動態範圍,HDR高動態範圍是4K/8K新增的重要因素,我們主要考察畫面的高亮度的區域是否過曝,暗部層次是否分明;
(4)噪點控制,畫面是否乾淨,特別是暗部,以及弱光下畫面的整體細節表現;還包括由於曝光不足在後期提升亮度後,噪點反應的情況。
每款設備都採用機內設置的最高質量拍攝,經過後期達文西平臺調色後,在4K HDR廣播級監視器以及TCL的75寸8K電視75X10上進行畫面主觀評價。
小米10 Pro手機拍攝8K時支持專業菜單設置
測試比較與分析
(圖片由於播放渠道可能產生壓縮,效果僅供參考,不能完全代表實際影像水準。)
左上: E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
上圖為調色後的畫面,每個畫面右上角小圖為機內錄製未經後期調色的畫面。
調色的基本思路是還原自然反差和顏色,沒有做降噪和銳化,以避免對畫面的清晰度和信噪比產生明顯影響。
1、清晰度比較(正常亮度的布光環境)
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
我們選擇了最新版100元人民幣作為主觀評判參考依據,是因為其紋理細節非常豐富,拍攝時確認將焦點保持在人民幣上。
為求儘量公平,上圖是在放大係數一樣的情況下裁切出來的局部圖像。
同樣8K的解析度下,
(1)E2-F8細節清晰度呈現最好。
(2)HELIUM拍攝的畫面不銳,但是可以看到有細節。
(3)小米10 Pro的細節表現非常好。
(4)S20塗抹感較強,相比較而言清晰度不夠高。
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
進一步同比例放大畫面,可以看到E2-F8所拍攝的畫面中,人民幣上領子和數字清晰可見。HELIUM略微模糊。手機基本很難確認字跡內容,小米10 Pro勉強可以識別,S20基本很難分辨。
HELIUM使用RAW格式進行記錄,而其他設備都採用H.265的壓縮編碼。RAW格式在記錄時,基本不對畫面細節進行處理,沒有銳化細節或者降噪等環節(提供最大信息,全部交給後期),所以數據量非常之大;而H.265為了降低數據量,需要對畫面進行壓縮,而其中比較常見的手段是通過銳化來增強輪廓邊緣,使得畫面更加銳利,主觀看起來更加清楚,而數據壓縮會損失很多高頻細節,但是噪點恰巧也屬於高頻細節,所以壓縮實際可能同時失去噪點和細節,反而讓一些原有的噪點變得不明顯。當然,壓縮所產生的副作用,會使得後期的處理變得難度增大,如果想精益求精的高質量創作,後期老師肯定是希望前期保留的細節越多越好,經過後期加工後再進行最終的壓縮,才能獲得最好的觀看效果。
所以,我們單獨對HELIUM的做了一點銳化,效果如下:
左上:HELIUM銳化前;右上:HELIUM銳化後;下:銳化帶來的偽像
銳化之後主觀清晰度得到了明顯提升,但同時也帶來了的副作用,邊緣處出現了些許不自然的紫色影像,可以稱之為偽像。這些,都是數字影像處理中的正常現象。想要進一步處理不是不行,本次測試就不再深入了。
進一步檢查畫面邊緣位置清晰度的情況,邊緣清晰度主要考驗機身和鏡頭的水準,對於一般影像來說,邊緣的畫質由於鏡頭球面的影響,清晰度會低於中心區域的畫質。我們截取了右下角的瓶子。攝影機鏡頭採用的是佳能EF卡口的35mm F1.4定焦頭。手機鏡頭是一體的不可以更換。
左1:E2-F8;左2:HELIUM;左3:小米10Pro;左4:S20
邊緣清晰度情況和中心清晰度表現一致,E2-F8很清晰,HELIUM模糊但是能辨認細節。E2-F8畫面很通透,可以辨認到瓶子內乾燥劑袋子的字樣;HELIUM也可以辨認到袋子上有字,但是有點糊。
小米10Pro可以辨認細節且可以看到瓶子內乾燥劑袋子上有字;S20瓶子內乾燥劑袋子上的字基本糊成一片,不易分辨,另外可能是廣角鏡頭緣故,隱約感覺邊緣線條有一些變形。
我們再檢查以下測試卡的邊緣表現,也可以提供一些參考信息。
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
若只看輪廓清晰度,肉眼的主觀感受,手機的表現有時甚至超過HELIUM。但是我們再仔細看可以發現,在輪廓邊緣的地方,手機所拍攝的畫面出現了機內銳化和壓縮編碼引起的明顯痕跡,感覺黑色字體壓出了白邊(電路處理中的銳化,就是在圖像邊緣處進行「勾邊」,以突出局部的反差)。
在專業製作領域,無論是必要的銳化或者降噪(從效果上有點像相反的處理),都建議通過後期來完成,因為可以精細的分區域來處理,並且可以在足夠大的屏幕來審看最終的效果。攝像機前期並不建議施加不必要的電路「優化」處理,因為一旦添加就像印上去的烙印,如果產生了影像劣化,就很難通過後期再「反悔」。
但對於手機端的攝像頭,主要的用戶訴求還是記錄為主,或者發個朋友圈展現一下,所以機內的優化不僅可以讓畫面更加討喜(如美豔,套各種好看的拍照模板等),還方便壓縮圖像以節約存儲空間,兩全其美。
小結:
如果從畫面整體的呈現效果,在75寸8K電視上檢查,基本都不負「真8K」的評價。
細節上看,E2-F8很驚豔,超出了預期;HELIUM屬於正常發揮(RAW格式需要更仔細的後期處理);小米10 Pro有不俗的表現;S20相對細節不夠銳利。
2、常規色彩與膚色表現
左上:E2-F8; 左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
本次測試的拍攝物中有專業級別的攝像機測試卡。包含了24個基礎色和四個代表不同人種膚色的顏色塊,判別攝像機拍攝或者後期調色後,膚色還原效果的重要參考。
小結:
各機型在膚色表現上均有不錯表現。
色彩分布與平衡角度,Z CAM E2-F8色卡各顏色相位點清晰規整、各顏色分離較好,顏色非常乾淨;色相方向準確但是藍紫色和黃綠色飽和度偏低。HELIUM符合應有的準確度。S20應該是經過很專業的調校,準確度高,但是各矢量點存在過渡銜接,每個點並不很分明,這方面也是手機和專業攝像機比較明顯的差距。小米10 Pro有明顯的不足,在精準度上尚有提升空間。
在過往使用專業攝像機進行標準測試卡調校的過程中,我們也意識到,不同品牌的攝像機其感光元件的特性和電路處理特別是色彩考慮方面,是各有特點的,特別是如果過於追求精準(通過數字放大來實現),可能會引起如信噪比下降等其他劣化,所以各家所追求的,其實更重要的是一個平衡點,以發揮最大優勢,就像木桶效應一樣。所以我們也尊重各家自身色彩的風格化定義,畢竟色彩最終還是要呈現給觀眾,只要用戶自己喜歡就好。
3、動態範圍比較
選取了同時帶室內外的場景,當然由於評測時間關係,此時已經是下午3-4點左右了。
左1:E2-F8; 左2:HELIUM;左3:小米10 Pro;左4:S20
窗戶外亮度角度,可以看到專業攝影機表現很好,細節層次豐富並未有過曝的地方。手機的畫面,有一些在拍攝取景時顯示屏上已經看不到了,但是通過後期手動調色後可以看到窗外細節也能保存一些,但個別區域還是存在過亮「曝掉」的情況。
在前景較暗的綠植位置,所有的影像都通過後期提亮為看清細節。可以看到專業攝影機拍攝的畫面細節豐富,暗處綠植的莖葉條很清晰,而手機所拍攝畫面,都丟失了一些細節和層次,有些莖葉已經不易辨認。
小結:
前面說了顯而易見的原因我們還沒有選擇特別極端的環境,就已經能看出手機和專業攝像機差異。說到底就是一句攝影界真理:「底大一級壓死人」。
E2-F8採用了全畫幅35mm感光元件,HELIUM是S35畫幅感光元件,而手機的感光元件尺寸大約是幾分之幾英寸這樣的規格。從下圖可以看到不同尺寸感光元件面積的區別,基本上是兩極之間的較量。
攝像機感光元件不同尺寸的面積比較
最終決定畫質,如動態範圍、顏色、噪點等很多關鍵因素,主要是看你每個像素點到底能夠捕捉到多少有效光線,大尺寸的感光元件保證了相同解析度下每一個像素的感光面積更大,就能獲得更高的圖像質量。雖然電路處理也很重要,但是如果原始信號的基礎差異太大,那也是「巧婦難為無米之炊」,只能盡力優化。
4、噪點控制比較
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
依然基於前面動態範圍測試場景的視頻,單獨分析其中暗部區域:
(1)E2-F8較為細膩,細節豐富,噪點較低;
(2)HELIUM出現了一些紅綠彩色噪點,需要進行後期分區降噪來處理;
(3)手機的塗抹感很嚴重,細節損失較大,猜測是機內做了不少降噪處理所致。
為了進一步測試機器的噪點情況,我們在低照度的環境進一步拍攝,後期調色時拉回適當的亮度。
在傍晚時分室內環境下,關閉所有的燈光,室內唯一的光線來源是半透窗簾透進來的餘光。基本上,每臺機器都用了鏡頭最大的光圈進行拍攝,攝像機快門速度在1/50,攝影機感光度不變,手機則由機內自動調節。
S20 在暗場景下拍攝
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
上圖為調色後的畫面,每個畫面右上角為機內錄製的未經過後期調色的畫面。
我們還是基於色卡作為標準進行處理,將色卡調整至統一的亮度,並進行白平衡和膚色色塊校準。
另外,從上圖中也可以看出,攝影機的動態範圍要比手機大很多。攝影機的窗戶亮度依然有細節,而手機的則明顯出現了過曝的情況。
左上:E2-F8;左下:小米10 Pro;右上:HELIUM;右下:S20
(1)E2-F8的噪點表現很細膩,從顏色矢量圖上看,幾個顏色方向很清晰。
(2)HELIUM的噪點較為粗大,彩色噪點較多,肉眼觀看能夠清楚分辨出各個顏色,但是顏色矢量圖糊成了一團,這應該是由於彩色噪點造成的。
(3)小米10 Pro和S20
數字算法發揮了明顯作用,畫面無明顯可見的顆粒噪點,但是塗抹感相當嚴重,可見機內做了深度降噪處理。
另外,在暗場景下,手動選擇對焦位置拍攝後,小米10 Pro可以找到焦點,而S20可能由於光線不足出現跑焦情況。
左上:E2-F8降噪前;左下:E2-F8降噪後;右上:HELIUM降噪前;右下:HELIUM降噪後
在不影響清晰度的情況下,我們在後期用達文西平臺對攝影機畫面進行了適當的降噪。
(1)E2-F8:時域降噪參數10,空域降噪參數2;
(2)HELIUM:時域降噪參數20,空域降噪參數0。
E2-F8降噪後的效果更為乾淨;而HELIUM的紅綠噪點也有了改善。
相信是E2-F8全畫幅感光元件在這裡發揮了強大的作用,更多的有效光線捕捉能力,保證了最終畫質的優質呈現。
左1:E2-F8; 左2:HELIUM;左3:小米10 Pro
暗環境下,F8的清晰度表現不俗,略優於HELIUM,兩款攝影機在清晰度上的對比類似於正常光照環境下的表現。手機的表現則下降很厲害,這也是由於手機鏡頭的感光元件面積較小導致進光量不足,加上較強的降噪所致。
小結:
需要再強調一遍,「底大一級壓死人」。在正常光照環境下,這兩款手機的清晰度表現是很好的,但是在燈光不足的情況下,攝影機的優勢則體現了出來。
採用全畫幅35mm感光元件的E2-F8擁有最大面積的像素點;HELIUM是S35畫幅,單位像素麵積大約是全畫幅的一半;而手機的單位像素點就要小得多。即便考慮到數字處理因素,基本也不會改變最終的結果。何況,為了降噪而採用的電路處理,同時也會犧牲畫面的銳度,使用過強就會出現模糊的情況。
劃重點:
HELIUM在本次測試中扮演的角色,更多是作為我們評估的標杆,這是一款成熟的、久經市場考驗的高端攝影機,當然也需要專業的流程來發揮其能力,我們對它也已經非常熟悉。
如果說驚喜,國產攝影機Z CAM E2-F8的表現的非常優異,從對E2系列的關注直到實際使用了這款8K攝影機,在微紀錄片實拍中就已經獲得大家的高度評價。不光我們自己,在YOUTUBE和B站等國內外視頻平臺,都能夠看到很多影視人士的認可,對於一款國內出品的攝影機,著實不易。前有大疆、INSTA360等國產優秀品牌,希望Z CAM也能成為一股不可忽視的力量衝擊全球市場。
近幾年,我們陸續的看到了由手機拍攝的廣告大片,例如陳可辛用iPhone拍攝的《三分鐘》,華為P30 Pro拍攝的豎屏影片《悟空》,以及由小米10 Pro拍攝的官方影片。這些由手機拍攝的影片,看起來都有著不亞於專業設備的畫質表現。通過本次測試,相信大家也可以感受到,手機拍攝能力雖然提升迅速,但依然是需要依賴於影視級的燈光等硬體條件配合,為手機創造出適合的拍攝場景,才能讓手機鏡頭獲得卓越的效果。國產手機當下的影響力無需多言,拍攝能力又恰恰是各家的必爭之地。小米10 Pro的8K拍攝能力與表現,符合我們的預期,沒有明顯的短板。
通過這次測試,國產品牌及產品在8K視頻製作方面所擁有的遠見和積蓄的力量,的確是值得驕傲和自豪的。我們也希望今後有更多機會去熟悉了解更多國貨精品,並且將其運用於更加專業的超高清內容創作中。
4K花園最新8K微紀錄片,敬請期待