Поясните про Panasonic AG-HMC154, Sony PMW-EX1 и HVR-Z5E...

5 Январь 2010, 12:19

Вопрос:

Андрей, поясните, пожалуйста, про Panasonic AG-HMC154. Это их ответ Sony PMW-EX1? Как их можно сравнить по параметрам? Действительно ли их кодек AVCHD “эффективнее MPEG-2 в два раза”, как пишут? И можно еще про камеру sony HVR-Z5E узнать, это какой-то новый аппарат? Что-то в Америке в продаже я не нашел, а у нас есть (подозрительно). По описанию, если купить с жестким диском, то получается попрактичнее EX-1. Качество кто-нибудь тестировал, сравнивая с EX?

Ответ:

Буду сразу пояснять по пунктам.

Начну с рассказа про Panasonic AG-HMC154. Его сенсорный блок представляет собой систему трех матриц 1/3” CCD IT 960×540 пикселей каждая против CMOS Exmor 1/2” 1920×1080 (т.е. full HD) с достойной системой шумоподавления в Sony. Не думаю, что в данном аспекте этот камкордер является конкурентом Sony EX-1 и уж тем более “ответом”. Если это ответ, то как минимум странный.

Теперь об AVC HD. В этом вопросе ситуация сложнее. При позиционировании AVC HD используются серьезные маркетинговые уловки, на которые обычно попадаются пользователи.

Для начала нужно вообще понять, что есть эффективность компрессии. Эффективность компрессии относительно другой определяется как отношение степеней компрессии (сжатия) при сохранении одинакового качества изображения. Действительно, в данном параметре AVC эффективнее примерно в 2 раза по отношению к MPEG2, т.е. потоку 35 Mbps MPEG2 HD соответствует поток 17-21 Mbps AVC HD при сигнале 4:2:0 8 бит.
Данное значение эффективности позволило “организовать” во “взрослой” AVC-Intra глубину цвета 10 bit, однако качество изображения остается таким же, как и, например, в DVCPRO HD.
Однако не стоит забывать, что голое значение эффективности компрессии актуально для вещания (чем уже канал передачи данных, тем лучше), но не для видеопроизводства. И здесь мы сталкивается с другрй характеристикой компрессии – ее редактируемостью.
Редактируемость же компрессии AVC HD намного хуже, чем MPEG2.

Попробуем разобраться, с чем это связано.

Чем выше эфективность компрессии, тем большее число математических уравнений описывает каждый пиксель изображения, причем увеличение числа данных уравнений не прямо пропорционально увеличению эффективности.
Соответственно, чем больше математических алгоритмов, тем больше вычислительных ресурсов требуется для редактирования материала. Также увеличение математических алгоритмов несет за собой увеличение вероятности возникновения артефктов (ошибок кодирования-декодирования) при редактировании, цветокоррекции и особенно при наложении фильтров и киинге (keying).

Для маскирования подобных ошибок в кодек AVC встроен специальный LOOP-фильтр, немного “подмыливающий” изображение для маскирования ошибок кодирования-декодирования. Соотвественно после наложения нескольких слоев спецэффектов на изображение или же после двух-трех пережатий (особенно при низких потоках данных до 25 Mbps), картинка выглядет явно “замыленной”, да и вероятность появления артефактов в областях наложения фильтров-эффектов заметно возрастает.

Стоит также отметить, что первостепенное влияние на качество изображения влияет сенсор камеры, который у HMC154 (CCD IT 1/3” 960×540 пикселей с диагональным сдвигом матриц) просто не позволит получить изображение, соотвествующее параметрам полноценного стандарта HD.

В любом случае, поскольку AVC HD — это MPEG4, то всегда можно посмотреть, как редактиуется видеофайл SD, закомпрессированный кодеком DivX c максимальным качеством в сравнении c эквивалентным MPEG2 for DVD (с потоком 6000-9000 Kbps).

Подытоживая вышесказанное:
да, кодек AVC эффективнее MPEG2 с точки зрения потка данных при сохранении одинакового качества изображения примерно в 1,5-2 раза, однако крайне плохо редактируем, т.е. его использование требует как минимум вдвое больших вычислительных мощностей, при редактировании (а также цветокоррекции, компоузинге и фильтрации) высока вероятность появления ошибок кодирования-декордирования и деградации сигнала в вопросе четкости, при нескольких циклах обработки появится явное “замыливание” изображения.
Иными словами, эффективность редактирования AVC на порядок ниже MPEG2.

Таким образом, наиболее оптимальный вариант для монтажа “без потерь” – конвертация отснятого в AVC HD материала в некомпресс (или иной формат), что само по себе не является нормальным явлением для компрессии.
AVC-Intra 100 Mbps 10 bit также требует конвертации, если планируется серьезный монтаж и цветокоррекция.
Стоит отметить, что AVC разрабатывался и принимался именно как формат для вещания, т.е. передачи данных, но никак не для broadcast-производства (и уж тем более художественного).
Вполне очевидно, что AVC — стандарт нового поколения, причем стандарт вещательный, а не производственный, т.е. в настоящий момент наиболее актуальный для вещания и архивации данных, но не более.
Так что лозунг “СНИМЕМ КИНО” для AVC HD с потоками данных до 25 Mbps вообще не актуален и несерьезен.

К сожалению, некоторые особо одиозные видеомейкеры будут с кипящней пеной у рта доказывать, что “все это неправда” и “все работает замечательно”, невзирая на доказанность вышеизложенных фактов на практике непосредственно даже со стороны инженерных сообществ ведущих вещательных корпораций. Подобное поведение возникает исключительно от недостатка знаний, причем не столько в технической, сколько в экономической области бюджетного планирования, ибо когда лишнее время не влечет финансовых потерь, то трата одних-двух дополнительных суток кажется просто незаметной, а процесс технического “ковыряния” в материале — приятным процессом познания.

Нужно помнить, что все зависит от конкретных задач и уровня производства.
В нашем случае мы расматриваем исключительно уровень профессионального производства экранного продукта эфирного качества.

Теперь про Z5 и EX.
Не так давно проходил семинар Sony, в котором как раз демонстрировались Z5 и EX-1. Данное сравнение проводил я лично.
Все, конечно, зависит от того, какие цели Вы преследуете. EX-1 обладает расширенными возможностями цветокоррекции, работы с уровнем черного и белого, и что самое главное, обладает сенсором 1/2” против 1/3” у Z5, обеспечивая более широкий динамический диапазон (видно при критических режимах съемки) и более высокую передачу детализации изображения. Также EX-1 позволяет работать с удвоенной частотой кадров, обеспечивая возможность получения честных рапидов, работы с потоком 35 Mbps. В EX-1 более качественный видоискатель.
В Z5 реализована функция записи абсолютно честного прогрессивного видео 1080/25р на кассету.
А внешний жесткий диск можно прицепить на обе камеры.

В вопросах практичности подсказать что-то конкретное не могу, ибо все зависит от целей, как я уже писал ранее.
В принципе, в большинстве штатных условий съемки по картинке камеры ведут себя похоже.
Насчет США… В Россию и Европу поставляются камеры с маркировкой Z5E, где E (Europe) обозначает стандартизацию для конкретного региона. В США модель называется Z5U и давно находится в продаже.

Андрей Василенко

---

Комментировать

  1. Полагаю, сравнивать Panasonic AG-HMC154 более корректно с Sony HXR-NX5E, ибо они обе на выходе дают идентичный по техническим параметрам результат. Исходя из того, что он реализован различными средствами (разные технологии матриц, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки, но схожие по физическом размеру, система стабилизации изображения и т.д.), полезно определить, что больше подходит для конкретных задач. И если обе камеры выдают один и тот же результат, зачем платить больше (Panasonic выигрывает в соотношении цена/качество). Или я сильно заблуждаюсь?
    Для меня было огромным (и неприятным) сюрпризом узнать о реальном разрешении матрицы Panasonic AG-HMC154 – 960?540. Это настоящая профанация: ни о каком Full HD и речи быть не может, я с тем же успехом перекодирую любой исходник в видео 1920х1080.
    Как ни прекрасна по своим возможностям Sony HXR-NX5E, которая унаследовала многое, в том числе хорошего, от Z5E, но увы на большинстве отсмотренных чужих материалов, полученных в разных условиях, вижу откровенный пересвет на светлых областях. Иногда и в целом картинка немного псивая. В репортажных и прочих съемках “на лету”, где помогает и порой спасает корректная автоэкспозиция, данная камера не подходит. К сожалению, не довелось взять её в руки и поработать в полностью ручном режиме. Может, всё “лечится” настройками?

    — Сергей · 04.12.2010 18:15 · #

  2. Сравнивать Panasonic AG-HMC154 можно с любыми камерами подобного класса, хотя Вы, несомненно, правы в том, что в настоящий момент самая близкая ему конкурентная модель по типу компрессии и форм-фактору — это действительно Sony HXR-NX5.

    Однако при этом нужно понимать, что критерий сравнения по типу компрессии не является правильным, ибо сравнивать нужно по классу, а поскольку класс оборудования определяется рядом параметров, одним из которых всего лишь является компрессия, то вполне очевидно, что и оборудование, использующее кодек MPEG-2 HD, также вполне законно и справедливо внести в список для сравнения, поэтому вопрос от пользователей был сформулирован именно в такой форме.

    Вообще понятие идентичности на выходе — понятие крайне растяжимое и неопределенное и определяется исключительно соответствием и поддержкой требуемых телевизионных форматов, стандартов и интерфейсов, а также качеством изображения (визуальным и техническим). Какими техническими средствами это будет достигаться — не принципиально, особенно в том случае, когда материал проходит этап полноценного постпродакшн.

    Поэтому сравнивать AG-HMC154 можно с любым камкордером эквивалентного ценового диапазона или сегмента позиционирования. Однако, повторюсь, согласен, что в современных условиях наиболее логичным и первоочередным будет сравнение Panasonic AG-HMC154 с Sony HXR-NX5.
    Авторы вопроса, повторюсь, остаются при этом также абсолютно правы, определив для себя немного другой ряд камер, ибо в каждом случае выбор базируется на конкретных изначальных задачах и планируемых сферах применения.

    Хотя в свете Вашего комментария, я думаю, будет вполне логично и уместно расширить тему и на Sony HXR-NX5.

    Но начну с Panasonic AG-HMC154 и Sony Z5.
    Да, действительно, число фоточувствительных элементов на сенсорах данного камкордера составляет всего 960х540 единиц; соответственно, в номинале число мелких деталей, которые может разрешить (зафиксировать) такой сенсор составляет всего 480х270. С учетом применяемой интерполяции число разрешаемых элементов увеличивается, но ненамного — максимум в 1.3 раза, т.е. (480х270)*1.3 = 624х351, не более.
    В Sony Z5 также используется алгоритм интерполяции, т.к. число эффективных пикселей на сенсоре тоже меньше FULL HD, однако больше, чем в Panasonic, — примерно 960х1080. Дело в том, что в Sony Z5 реализован иной алгоритм: по вертикали число пикселей соответствует необходимым для FULL HD 1080 отсчетам, увеличение же разрешения по горизонтали достигается не за счет т.н. “пиксельного сдвига” (pixel shift), то есть физического смещения матриц друг относительно друга, а за счет разворота каждого пикселя на сенсоре на 45 градусов, что позволяет в 2 раза увеличить эффективность интерполяции и довести ее до значения не менее 1.7, значительно ближе подобравшись к реальному FULL HD, а также избежать артефактов в виде усилившихся хроматических аберраций.
    Соответственно, разрешающая способность сенсора будет составлять не менее 1440х1080 пикселей, что соответствует стандарту формата кадра для HDV, а число мелких элементов, разрешаемых сенсорами Z5, будет составлять порядка 720х540, что очень близко к полноценному HD (полнокадровые сенсоры 1920х1080 «взрослого» HD-оборудования способны разрешить 960х540 мелких элементов, т.е. деталей).

    Вопросам интерполяций изображения, применяемых в разных типах камер, я обещаю в ближайшее время посвятить отдельную статью и пост в блоге.

    Sony HXR-NX5, в отличие от Panasonic AG-HMC154, имеет сенсоры 1/3” с полноценным разрешением 1920х1080, т.е. число мелких элементов, разрешаемых сенсорами, будет аналогичным «взрослым» HD-камерам, — 960х540. Однако чудес не бывает, и за увеличение числа чувствительных элементов приходится платить не только значениями чувствительности, но и снижением динамического диапазона, даже несмотря на использование сенсора типа CMOS Exmor.
    «Пересвет» в областях с высокой световой интенсивностью («ярких областях») в первую очередь вызывается недостаточной квалификацией, то есть тем, что операторы не задумываются о спецификациях камеры и не знают, как с ней правильно работать. Подобные небрежности приводят к подобным разочарованием. Проблема динамического диапазона и, как следствие, засвеченных областей, характерна для любого цифрового съемочного оборудования, а желание охватить максимальный динамический диапазон движет многими операторами. В этой ситуации никто не задумывается, что и наш глаз не в состоянии охватить весь яркостной диапазон, существующий в природе, поэтому в каждом случае наш зрительный аппарат под четким контролем мозга выбирает только ту часть яркостного отрезка, которая нам нужна. Об этом я часто говорю на своих мастер-классах. Однако, возвращаясь к Sony HXR-NX5, хочу отметить, что проблемы «пересвета» очень легко и быстро корректируются посредством встроенных в камеру специальных средств, таких как гамма-коррекция и проработка детализации в светах. Да и вообще цветокоррекционная палитра в HXR-NX5 довольно широкая — изображение можно «подравнять» до необходимого даже в рамках полевых оперативных съемок.

    Иными словами, описанные Вами проблемы с изображением действительно «лечатся», причем «лечатся» крайне легко посредством интегрированных в камеру алгоритмов цветокоррекции.

    В заключение хочу отметить, что Panasonic использует сенсор CCD IT, использующий Global Shutter, в отличие от Sony, где используется CMOS c Rolling Shutter. Главными проблемами CCD IT являются вертикальные тянущиеся продолжения (smear), выражающиеся в вертиикальных световых "столбах" на экране при съемке ярких источников света, а также динамический шум и небольшой динамических диапазон, проблемами CMOS — артефакты при съемке световых "вспышек" (неполная засветка кадра) и геометрические искажения при съемке "гуляющей" камерой (например с плеча).

    Также Sony HXR-NX5 имеет преимущества перед Panasonic AG-HMC154 в вопросах компрессии: максимальный поток в Sony составляет 24 Mbps, а в Panasonic — 21 Mbps.

    Учитывая особенности компрессии AVC HD и ее проблематичную обработку, использование большего потока данных является большим плюсом, т.к. снижает риски возникновения проблем при обработке материала.

    Андрей Василенко · 16.12.2010 03:03 · #

  3. работаю с ex 1. при записи на sd флэшки периодически выдает ошибку и останавливает запись. пробовали разные: 32, 16,но ничего не меняется. случайно не подскажете что делать?

    Сергей · 21.11.2011 11:56 · #

  4. Добрый день. По пункту 3, Sony обновляла прошивки EX1 для устранения проблем при работе с SD flash. Может это ваш случай?

    — Vasiliy · 14.03.2012 19:38 · #

Поля, помеченные звездочкой *, обязательны для заполнения

 

---

---