На этой неделе ARRI анонсировала долгожданную кинокамеру Alexa 35 с первым за 11 лет принципиально новым сенсором. Традиционно у немецкого производителя не было громких спецификаций, которые хорошо выглядят в пресс-релизе – ни много "K", ни высокоскоростной съемки. Вместо этого фокус был сделан на качестве изображения: целью компании было и остается создание камер с лучшим по совокупности качеством изображения на рынке. Начиная с 2010 года Alexa, в её различных вариациях, была и остается отраслевым стандартом для верхнего эшелона кинопроизводства и высокобюджетной рекламы. А это значит, что качество изображения для режиссеров и операторов превалирует над всеми другими соображениями. Но настолько ли ощущается прирост в качестве по сравнению с предыдущим поколением или мы достигли уровня плацебо? И не потеряла ли Alexa 35 в практичности в реалиях современного кинопроизводства?

В погоне за лучшей картинкой

Качество изображения – неизбежно субъективная категория. Однако ARRI как никто другой понимает, из чего оно складывается, когда речь идет о цифровом захвате изображения. Если сильно упрощать, то качество изображения складывается из количества света и количества цветов, которые камера может захватить, а также из их взаимосвязи – точности цветопередачи на разных уровнях экспозиции. И с этой точки зрения Alexa 35 – действительно качественный скачок вперед.

Свет: высокий динамический диапазон, высокая чувствительность

Начнем со света, ведь камера – это, по сути, кубик, превращающий фотоны в цифровые данные.

17 ступеней динамического диапазона. Если и можно выделить одну самую громкую цифру среди спецификаций новой камеры, то это, безусловно, она. Alexa 35 может захватить 17 ступеней экспозиции, что на 2,5 ступени больше, чем предшественница. Этой цифре можно верить, так как ARRI исторически приводит только измеримые в реальном мире показатели динамического диапазона (в отличие от других производителей). Что интересно, прирост ДД пришелся на светлые участки, и согласно ARRI, Alexa 35 догнала и даже перегнала кинопленку по способности улавливать градации в светлых участках. Действительно, тот неуловимый "highlight roll-off" традиционно был одним из сильнейших аргументов апологетов кинопленки.

Распределение динамического диапазона в различных значениях EI.
Распределение динамического диапазона в различных значениях EI.

Нативное ISO теперь 400, именно в нем наиболее равномерное распределение ДД между светом и тенью. Однако, чтобы не конфузить публику, привыкшую к 800 EI как к "серединке", ARRI указывает эту цифру в документации. Как я расписывал в статье про ISO, выбор EI по сути является инструментом перераспределения динамического диапазона между светом и тенью.

Новая кривая гаммы LogC4. Чтобы вместить такой динамический диапазон, ARRI пришлось создать новую кривую гаммы – LogC4 (так как привычный всем LogC технически был третьей версией). Она более плоская, так как "дотягивается" до более высоких ступеней яркости. В результате нейтральная экспозиция логарифма будет выглядеть существенно темнее, чем все привыкли, но это нормально. Кроме того, понадобилось увеличить количество значений кодов до 13 бит в ARRI RAW, чтобы упаковать дополнительные ступени экспозиции.

Повышенная светочувствительность. Alexa 35 позиционируется как low-light камера. Новый сенсор – более чувствительный, а это означает более низкий шумовой порог и, как следствие, выше максимальный индекс экспозиции: теперь 6400 EI. Важно упомянуть, что это не максимальное ISO, которое бывает куда выше в камерах для простых смертных, а значение индекса экспозиции, при котором ARRI гарантирует такой же динамический диапазон и цветопередачу, как и в нативном ISO. Иными словами, в Alexa просто нет "нерабочих" ISO, в которых деградирует качество изображения.

Я был несколько удивлен, что в Alexa 35 не появилось двойного нативного ISO, которому во многом обязана своей популярностью конкурирующая Sony Venice. Вместо этого в камере появился режим повышенной чувствительности (Enhanced sensitivity). В этом режиме камера снимает "про себя" черный кадр после каждого нормального и выделяет его шумовой паттерн, затем вычитая его из чистого кадра. Эта техника по сути является аналогом темпорального шумоподавления в программах монтажа. Только в данном случае это происходит на ранних этапах в цепочке создания изображения в камере (до записи RAW). У шумоподавления в камере есть ряд преимуществ, о чем шла речь в одной из моих прошлых статей. Поэтому думаю, многие операторы будут снимать в режиме ES в условиях низкой освещенности. Но у него есть ряд ограничений по частотам кадров, а угол затвора не может быть выше 180. 

Подавление рассеянного света. Из-за высокой чувствительности сенсор оказался склонен "ловить" рассеянный свет, гуляющий между сенсором и задним элементом объектива. Чтобы с этим бороться, ARRI применили ряд решений, вероятно, световых "ловушек". Частично это реализовано в камере, частично – в новых байонетах, которые ARRI теперь настоятельно рекомендует вместо сторонних. Все это вместе гарантирует чернильный черный цвет в тенях и богатый контраст изображения. 

Выделены байонеты, обеспечивающие подавление рассеянного света.
Выделены байонеты, обеспечивающие подавление рассеянного света.

Цвет: шире палитра, более точный цвет, больше выбора

Повышение планки качества изображения невозможно без улучшения цветопередачи. Вместе с Alexa 35 ARRI обновили весь пайплайн создания цветного изображения, который теперь называется Reveal Color Science. Что примечательно – воспользоваться новыми цветами смогут даже камеры Alexa (Mini) LF, при условии съемки в ARRI RAW.

Калибровка сенсора Advanced Color Management. Начинается все на уровне сенсора. Каждая Alexa 35 проходит заводскую калибровку по балансу белого, чтобы обеспечить идентичную цветопередачу всех экземпляров. Возможность такой низкоуровневой подстройки обеспечена новой архитектурой сенсора и была невозможна в ALEV-III. 

Новый алгоритим дебайера ADA-7. Далее в цепочки – новый дебайер, доступный как в камере, так и для процессинга на посте в ARRI Reference Tool или в сторонних приложениях через SDK. Алгоритм создает из яркостных данных с сенсора цветное изображение, нативное для камеры. Основным отличием дебайера нового поколения является более точная обработка цветовых граней, что критически важно для качественного кеинга зеленого /синего экрана и других задач VFX. Насколько я понимаю, это один из ответов ARRI на аргументы конкурентов в пользу высоких разрешений.

Новый цветовой движок ACE4.  Цветовой движок – это где происходит вся магия. Он преобразовывает цветное изображение из нативного для камеры цветового пространства в рабочее для человеческого восприятия пространство AWG4, о котором ниже. Новый ACE4 создает более плавные и приятные глазу градации в оттенках кожи и обеспечивает более точную цветопередачу на предельных значениях экспозиции. Разница будет очевидна, например, при съемке неоновых вывесок или автомобильных фар ночью. Alexa 35 сохраняет идеальные цвета до +7,3 ступеней переэкспозиции, что по-настоящему впечатляет. Тут у ARRI нет равных даже близко. 

Alexa 35 удерживает цвета даже при +7 ступенях пересвета. Это потрясающе.
Alexa 35 удерживает цвета даже при +7 ступенях пересвета. Это потрясающе.

В тенях, правда, картина не столь впечатляющая. Вытащить качественную картинку можно с -4 ступеней, но не ниже, что примерно на уровне "тянучести" материала с Alexa (Mini) LF. Но это не должно удивлять или тревожить. Я надеюсь, что люди, снимающие на камеры за 70+ тысяч евро, умеют выставлять экспозицию.

Новое цветовое пространство ARRI wide gamut (AWG4). Камера пишет в новом цветовом пространстве AWG4, которое создано с учетом пожеланий топовых колористов. AWG4 немного шире HDR-стандарта REC2020, но при этом не настолько широкое, что захватывает "виртуальные" цвета, которые не может воспринять человеческое зрение. Пространство также полностью совместимо с рабочим процессом ACES.

Новые LUT и обновление Look Library. Учитывая новую кривую гамму LogC4 и новое цветовое пространство AWG4, ARRI выпустила набор новых проявочных таблиц LUT. Ведущий презентации выразил надежду, что народ будет пользоваться корректными инструментами, а не пытаться править LOG вручную, как делают некоторые умельцы. 

Сравнение старого и нового пайплайна преобразования материала из рабочего в финишное пространство.
Сравнение старого и нового пайплайна преобразования материала из рабочего в финишное пространство.

Из нового: ARRI разделили пайплайн преобразования на два этапа. Раньше был один набор LUT (или Looks, как их называет ARRI), который выполнял и творческую функцию (покрас), и техническую (конвертация цветового пространства и гаммы из рабочего в финишное). Теперь эти два этапа разделены и под каждый – отдельный набор LUT. Это позволяет, во-первых, настраивать интенсивность просмотрового LUT в камере (подобно Instagram-фильтрам), которая потом еще и сохраняется в метаданных. Во-вторых, это позволяет конвертировать один и тот же материал под разные финишные форматы – будь то SDR/REC709 или HDR/REC2020, или что-то новое и неизведанное в будущем. Еще Look Library перестала быть дополнительной платной лицензией (давно пора).

Теперь можно настраивать интенсивность LUT.
Теперь можно настраивать интенсивность LUT.

Текстуры. Как рассказывает ARRI, операторы просят больше контроля над "характером" изображения. Речь идет о таких параметрах как шум, микроконтраст, резкость, которые раньше оператор мог контролировать, выбирая для проекта определенную кинопленку. Теперь аналогичная возможность есть и в Alexa 35, и называется она "текстуры". Некоторые из них оптимизированы под съемку природы (повышенный микроконтраст) или лиц людей (пониженный микроконтраст), некоторые призваны вызывать ностальгические пленочные ощущения, некоторые, скорее технические, – призваны облегчить сведение с другими камерами или кеинг при съемке на зеленом/синем экране. 

Важно, что это не LUTы, а низкоуровневая подстройка сенсора, а значит – она будет записана даже в RAW-файлы. Интересно, что ARRI упоминает до 30 параметров, значения которых камера выбирает до записи RAW – это поучительно для тех, кто считает RAW сырыми данными с сенсора. Напротив, камера принимает массу решений, которые "запекаются" даже в RAW. Часть этих решений влияет на "текстуру", которая была и раньше в камерах Alexa, но раньше она определялась ARRI для всех, как одна оптимальная, а теперь ее можно менять. А можно и не менять. 

Текстуры остались мне не очень понятны. Возможно (и это моя личная трактовка), кинооператоры жалуются, что все больше творческого контроля уходит от них на постпродакшн. Камеры снимают такой жирный материал, что колористы с ним потом на посте творят что угодно и оператор может не узнать свою работу в лицо, смотря законченный фильм. Текстуры это такой способ "запечь" свое видение в файл. Лично для меня звучит дико, например, намеренно писать в файл шум или мягкий фокус. Такие вещи элементарно добавить на посте (особенно с топовыми эмуляторами пленки, такими, как Dehancer), но практически невозможно убрать, если они уже есть в файле. Каждому свое – благо выбор "чистой" текстуры остается на месте.

Промежуточные выводы и мысли

Это далеко не все, что можно рассказать о новой камере от ARRI, и я даже не успел толком высказать свои мысли о ней. Но уже кое-что понять можно. При прочих равных, главное в камере – качество изображения. А качества лучше, чем в Alexa 35, на данный момент нет даже близко. Но это, безусловно, не вся история. Глядя на клипы, которые ARRI попросила снять режиссеров и операторов по всему миру к презентации Alexa 35, я все время задавался вопросом: “Возможно ли было это снять на прошлое поколение Alexa?” И чаще, ответ был “да”, чем “нет”. В особенности раздосадовал тот факт, что ARRI не подготовили или не загрузили на YouTube HDR-версии этих роликов. Ведь весь смысл динамического диапазона в 17 ступеней – это HDR. А когда весь этот колоссальный диапазон сжат до 6 ступеней финального SDR-изображения, возникает вопрос: “Стоит ли таких денег этот дополнительный ДД, который нельзя увидеть?”  

Возможно, мы действительно вошли в эру, где различия между топовыми камерами в плане качества изображения находятся на уровне плацебо. То есть – совершенно незаметны для конечного зрителя и различимы только специалистами в "лабораторных" условиях. Если это так, то куда большую роль при выборе камеры должны играть такие факторы, как удобство пользования, совместимость, экосистема, стоимость владения и др.

Поэтому в следующую пятницу обсудим физический дизайн Alexa 35, важные особенности работы с ней, и конечно же недостатки (ведь идеальной камеры не существует). А главное – попробуем предсказать, как в долгосрочной перспективе отреагирует на нее индустрия. Будет ли Alexa 35 новой рабочей лошадкой топовых продакшенов или продолжит сосуществовать равноправно с Alexa Mini LF и набирающей обороты Sony Venice II.


Спасибо, что читаете блог SHAGRAL Video Production! Меня зовут Григорий Шаханов, и каждую пятницу я публикую здесь свои наблюдения о трендах в отрасли и делюсь секретами коммерческого видеопроизводства. Подпишитесь, чтобы получать новые заметки!

Комментарии (27)


  1. AntonSor
    03.06.2022 20:08
    +2

    Прошу прощения, а чьего производства там матрица, есть ли на нее спецификации?


    1. Sarjin
      03.06.2022 21:45

      врядли они ее разбирали


    1. encyclopedist
      04.06.2022 01:49

      Пишут, что матрицы для ARRI производила компания ON Semi. На этот сенсор документации на сайте нет.


  1. Moskus
    03.06.2022 21:15
    +1

    Интересно - говорят, что воюют с внутренними отражениями, а на картинке (фиг знает, фото это или графика) довольно яркие пятна рассеянного отражения видны.


    1. Mishima_Zaibatsu
      03.06.2022 23:55
      +2

      на картинке (фиг знает, фото это или графика) довольно яркие пятна рассеянного отражения видны

      Где именно? Можно картинку с обведёнными артефактами, пожалуйста?


  1. Stas911
    03.06.2022 22:39
    +21

    Ничего не понятно, но очень интересно (С)


  1. Gemerus
    04.06.2022 02:13
    +3

    Довольно занятно, что техническая аналитика 10 летней давности оказалась верной. Уже тогда на профильных ресурсах писали, что динамический диапазон в тенях упирается в тепловой шум, и дальше его можно будет наращивать только увеличением "глубины фотонной ямы", не знаю как этот жаргонизм более корректно перевести. И действительно, ДД камер стал расти именно в сторону сохранения ярких участков кадра! И если раньше было принято снимать в недосвет, а потом тянуть, то теперь скорее наоборот.


    1. lexa
      04.06.2022 11:59

      Проблема как бы в том, что чтобы заполнить эту самую "яму" (мне больше нравится слово колодец, но суть одна) - нужно больше фотонов то есть света.
      Еще можно квантовую эффективность повышать - но современные сенсоры достаточно близки к тому, чтобы конвертировать все упавшие фотоны в электроны (ну в смысле - "больше половины" то есть больше стопа чувствительности не выиграть даже в теории)

      Но вообще то, если света достаточно - то такой уж проблемы и так нет. Проблема есть, когда света мало и, как мне кажется, она не решается совсем уж впрямую (да, понятно, подавление шума до полной гладкости, потом ИИ нарисует очень похожие на настоящие текстуры по этой гладкости, но мне это кажется таки какой-то резиновой женщиной)


      1. Sarjin
        04.06.2022 15:25

        "современные сенсоры достаточно близки к тому, чтобы конвертировать все упавшие фотоны в электроны "

        современные сенсоры конечно близки, но это точно не пользовательский сегмент рынка


    1. SHAGRAL Автор
      04.06.2022 12:02

      Да, интересно. Но ведь именно этого и хотели кинематографисты, так как пленка именно так реагирует на свет. Так что Alexa 35 это как бы ставит точку в разговорах о "цифровом луке" и "а вот пленка"...
      Кстати, а что это за "профильные ресурсы" такие? хотел бы почитать


  1. cdriper
    04.06.2022 08:48
    +4

     Ведь весь смысл динамического диапазона в 17 ступеней – это HDR

    Весь смысл широкого динамического диапазона -- захватить без потерь сцены с большим перепадом яркостей. А будут ли они потом приведены к 8 битам на компоненту или 10, не играет столь уж существенной разницы.


    1. Spaceoddity
      04.06.2022 10:16

      "без потерь" реальную сцену вы не захватите, всё-таки человеческий глаз с помощью адаптации способен фиксировать единичные фотоны))


      1. lexa
        04.06.2022 11:59
        +2

        Ну и сенсор камеры способен фиксировать единичные фотоны (ну, ок, парные, квантовая эффективность порядка 0.5)


        1. Spaceoddity
          04.06.2022 15:57

          Да, но не сохраняя при этом одновременно и детализацию в светах))


          1. molnij
            05.06.2022 03:11
            +1

            Так и глаз такое не умеет "одновременно". Или адаптация и ловля одиночных фотонов (про которые тоже пачку оговорок делать бы), или адаптация и детализация в светах.


            1. Spaceoddity
              05.06.2022 12:33

              Так. Ну и вот мы подходим к самому интересному. Вы же знаете хотя бы в общих деталях как устроено поле зрения человеческого глаза? Насколько узкий главный фокусирующий пучок и что всю сцену глаз непрерывно "сканирует" этим узким пучком. Причём обычно в определённом порядке - на основе чего собственно и выросла теория фотокомпозиции.

              Ну так вот современные сенсоры в такое не умеют)) И вот такую "динамическую яркостную адаптацию", увы, пока перебить не могут. Пишут что в это ~26Ev. Причём в теории можно превзойти - можно хорошо "расти вверх", к светам, используя какую-нибудь "адаптивную прозрачность" сенсора - нелинейная оптика в помощь. Но это пока только в теории))

              Так что "без потерь" пока не получается.


    1. SHAGRAL Автор
      04.06.2022 13:07

      Вообще не согласен. Чтобы окно не было выбито и под столом в тенях детали были - для этой цели вполне достаточно 14-ти стопов прошлого поколения. А смысл широкого ДД именно в хайлайтах, потому что яркость растет экспоненциально, и увидеть ее можно только в HDR.

      Представьте, что в кадре сидит человек и держит белый лист бумаги. Яркость листа будет на уровне 90 IRE. Все, что ярче белого будет упаковано в оставшиеся 10 процентов. А теперь представьте что за этим человеком окно, и там разряд молнии. Молния будет на 10% ярче листа бумаги. Но насколько молния в ночном небе ярче белого листа бумаги? В 10 000 раз? В миллион? Не имею понятия, но точно знаю, что в весь смысл HDR в том, чтобы показать эту локальную сверхвысокую яркость. И именно в этом смысл того, что на Alexa 35 можно вытянуть цвет из 7 стопов переэкспоза. Все это имеет смысл только в HDR и даже не сейчас, а в будущем, когда в каждом доме будут экраны, выдающие 10 000 нит.


      1. cdriper
        04.06.2022 13:43

        Чтобы окно не было выбито и под столом в тенях детали были - для этой цели вполне достаточно 14-ти стопов прошлого поколения

        Нет. Это целиком и полностью зависит от сцены. Есть сцены, которые укладываются в 14 стопов. Есть, которые в 17. А есть, которым и 17 не хватит.


        1. SHAGRAL Автор
          04.06.2022 13:50

          "Нет" что? Я ровно это и сказал. Сцены, которые не укладываются, не укладываются хайлайтами. Которые в SDR сжаты в один стоп.


          1. cdriper
            04.06.2022 13:56
            +1

            Нет то, что вы пишите полную ерунду.

            Сколько хайлайты исходной сцены будут занимать в SDR целиком и полностью определяется кривой, по который вы будете конвертировать исходник в 8 бит.


      1. lexa
        04.06.2022 15:16
        +2

        Сложная это все история, ну вот совсем грубо, если вы покажете молнию (конкретно молнию, про нее же пример) в 10 раз ярче листа бумаги, или в 100 раз ярче или 1000 раз ярче - никакой разницы для зрителя не будет: ну мелькнуло что-то яркое за окном и хорошо.
        Если/когда эту молнию снимали на пленку, эти 10-100-1000 раз сжимались в микроскопическую разницу в плотности (и так и так все/практически все серебро что было в эмульсии - засвечивалось), возможно монтажер и видел разницу, а зритель - точно нет.

        А если вы хотите качественно (в смысле "количественно") захватить/воспроизвести разницу между "в 100 раз ярче" и в "1000 раз ярче" - вам нужно и в захвате различать эти дополнительные три стопа и, что еще хуже, при воспроизведении. Устройства воспроизведения будут сильно дороже (захвата - тоже, но камера при съемке одна, а кинотеатров/мониторов/проекторов при просмотре - тоже).

        Непонятно ради чего эта борьба, если вот честно. Ну кроме, конечно, желания продать зрителю монитор с динамическим контрастом 1:1000000 вместо 1:1000 (а хватило бы и 1:400)


        1. SADKO
          05.06.2022 00:03

          Борьба ради того, что фарш не возможно провернуть назад, И избыточность оцифровки позволяет повысить точность последующих операций.


  1. iMiKED
    04.06.2022 12:19

    Очень интересная статься, интересно разобраны детали камеры, детали отличия RAW / LogS4.

    Я снимаю видео как и большинство на DSLR, но кинокамеры - это отдельный интересный мир для меня, в который никогда не войти самостоятельно (не думаю, что людей, персонально владеющими такими кинокамерами, много), а только через организации. Да и для моих задач кинокамеры это, кхм, мягко сказать сверхибыточно. Но чертовски интересно ;-)


    1. SHAGRAL Автор
      04.06.2022 12:57
      +1

      Спасибо, что читаете!

      Кинокамеры - это интересно, но не стоит думать, что это что-то запредельное! Продолжайте снимать, а когда придет проект с бюджетом, позволяющим взять в аренду Алексу, обязательно поснимаете на нее. И увидите, что во многих смыслах она куда проще в обращении, чем среднестатистическая беззеркалка.

      По поводу цены - по большей части Alexa позиционируется как камера для рентала. Поэтому она сделана как танк, она может работать на съемках каждый день годами в самых разных условиях. Сейчас на Авито вижу Alexa mini по 2-2,5 млн руб., на них по 10 000 часов наработки, и все еще как швейцарские часы. Их продают ренталы, которые их уже раз 5 окупили и сейчас еще продадут и вернут процентов 30-40 изначальной стоимости. Операторов-владельцев мало, но они есть. Для очень активно работающих на полных метрах и дорогих рекламах операторов камера ARRI - это хорошая инвестиция. Камера окупает себя за год-полтора, после чего приносит чистую прибыль. А служат они и востребованы годами. Кстати, хотел написать об этом статью тоже.


  1. mirwide
    04.06.2022 15:43
    +3

    В этом режиме камера снимает "про себя" черный кадр после каждого нормального и выделяет его шумовой паттерн, затем вычитая его из чистого кадра.

    У этих кадров есть названия, и даже 2 отдельных типа.

    bias - снимается на минимальной выдержке в темноте, позволяет вычесть шум считывания.

    dark - снимается в темноте на той же выдержке что и основной кадр, позволяет вычесть темновой ток и горячие пиксели.

    Те не прям передовая технология, в астрофото используется уже десятки лет, только там обычно снимается 5-10 калибровочных кадров для усреднения.


    1. andy_p
      04.06.2022 21:55

      Ну и flat еще.


  1. Maxmyd
    04.06.2022 21:08
    +1

    Если на кнопке ката написать "Узнайте, почему она стоит 80 тысяч долларов", эту статью прочитает больше народу ;)