Видеокамеры HDV: 

выбор профессионала

(Canon XH A1E, Sony HDR-FX7E, 

Sony HDR-FX1E)

 

 

Субъективные тесты

 

Как мы тестировали. Все съемки проводились со штатива, условия освещения в процессе съемки не менялись (за исключением съемок на улице). Итоговые видеоклипы сравнивались на мониторе компьютера (21.3” LCD ViewSonic VP2130B, разрешение 1600х1200), а также на HD-Ready ЖК-телевизоре 32" (ViewSonic N3260w, разрешение 1360x768). Мониторы были откалиброваны с помощью калибратора Pantone/GretagMacbeth Eye-One LT.  Как известно, в формате HDV используется анаморфное преобразование - сжатие записываемого изображения 16:9 (1920х1080) до соотношения 4:3 (1440x1080) с последующим восстановлением пропорций во время воспроизведения до исходного размера (1920х1080). В этом обзоре все иллюстрации приведены в «восстановленном» формате, который позволяет правильно отобразить пропорции кадра. Единственное исключение сделано для съемки тестовой таблицы EIA1956: для того, чтобы снизить влияние изменения размеров кадра на результаты измерения разрешающей способности, кадры были сохранены в том разрешении, в котором они хранятся на камере - 1440 x 1080.

Важно иметь в виду, что данные результаты тестирования относятся к определенным условиям съемки и к конкретным экземплярам видеокамер. Возможно, другие экземпляры, или съемка в других условиях, или с измененными установками, продемонстрируют иные результаты.

Разрешение видеокамер (тестовая таблица EIA1956)

Для оценки разрешающей способности видеокамер использовалась тестовая таблица EIA1956. Хочу обратить ваше внимание на то, что результаты измерения зависят от масштаба изображения, освещенности таблицы, значения величины "зума", диафрагмы. При других условиях съемки разрешение может отличаться в большую и меньшую сторону. Надо отметить, что данный тест проводится в большей степени как дань традиции (ну и, пожалуй, для наглядности) – гораздо более подробное представление о разрешающей способности видеокамер можно получить из контрастно-частотных характеристик, построенных с помощью программы Imatest, которые мы будем рассматривать позже в этой статье. Ну а тут мне остается добавить, что освещенность таблицы в этом тесте составляла около 350 люкс.

Canon XH A1E

Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E

Нормальная резкость

Нормальная резкость

Нормальная резкость

Минимальная резкость

Минимальная резкость

Минимальная резкость

Максимальная резкость

Максимальная резкость

Максимальная резкость

Режим 25f

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

Поскольку, как я уже писал выше, EIA1956 несет в этом обзоре, скорее, иллюстративную функцию (основные выводы о разрешении и численные сравнения будут делаться с помощью программы Imatest), то в этом разделе я не буду приводить какие-либо числа, ограничившись качественным сравнением и обрисовкой основных тенденций, тем более, что соответствующие шкалы таблицы не проградуированы (в 1956 году еще никто не задумывался над HD-видео).

В нормальном режиме (режиме по умолчанию, без настройки степени искусственного повышения резкости) наивысшим горизонтальным разрешением обладает Canon A1, на втором месте с небольшим отрывом идет Sony FX7 и замыкает этот ряд Sony FX1. Ситуация вполне предсказуемая, именно её мы и ожидали увидеть, исходя из характеристик видеокамер. Примерно та же самая ситуация складывается и с вертикальным разрешением - впереди A1, за ней с небольшим отрывом идет FX7 и, на последнем месте, FX1. 

Увеличение степени искусственного повышения резкости до максимума делает картинки со всех трех видеокамер заметно "жестче",  но вот на разрешение, измеренное по таблице EIA1956 влияет мало, результаты остаются примерно теми же. Ну а на уменьшенной до минимума степени искусственного повышения резкости картинки со всех трех видеокамер становятся заметно размытыми. Но что интересно - видимое по таблице разрешение у Canon A1 в этих условиях даже возрастает! Особенно это возрастание заметно на горизонтальном разрешении. А вот видимое горизонтальное разрешение у Sony FX1 в этом режиме очень заметно падает... только Sony FX7 сохраняет стабильность, у неё почти ничего не меняется.

Для полноты картины нам осталось сравнить вертикальное разрешение Canon A1 в нормальном режиме и в режиме 25f. Что же, и тут можно констатировать, что все находится в соответствии с ранее сделанными предсказаниями - вертикальное разрешение в режиме 25f  заметно падает по сравнению с нормальным режимом.

В общем, на "синтетике" (если таблицу EIA1956 можно так назвать) Canon A1 и Sony FX7 смотрятся примерно одинаково (ну, если совсем точно, то с небольшим преимуществом камеры Canon), а вот Sony FX1 несколько отстает. То есть можно констатировать, что ClearVid в FX7 все-таки работает. Впрочем, остается вопрос относительно "диагонального" разрешения, ведь "повернутые" на 45 град. пиксели матрицы ClearVid хорошо "работают" по горизонтали и вертикали и не дают никакого преимущества "по диагонали". Конечно, процессор видеокамеры, обрабатывая сигнал с матрицы ClearVid, старается компенсировать это различие с помощью электронной обработки, но такая обработка сама по себе может вносить артефакты на картинку.

Для того, чтобы прояснить этот вопрос, на видеокамеры Sony FX1 и FX7 была заснята повернутая на 45 град. таблица EIA1956 (при этом кадрирование выполнялось по таблице в нормальном положении, после чего значение зума не изменялось в течении съемки, так что обеспечивалась возможность прямого сравнения "нормальных" и "повернутых" результатов). Сравнение интересно тем, что число пикселей у обеих видеокамер примерно одинаково, так что главным отличительным фактором, влияющим на разницу в разрешении тут выступает именно ClearVid в Sony FX7.

 

Sony HDR-FX1E

Sony HDR-FX7E

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

Итак, что же мы видим? У FX1 "диагональное" разрешение примерно такое же, как и горизонтальное, и выше вертикального - что вполне объяснимо. А вот у FX7 творится что-то странное - на тонкой структуре, линиях вблизи предела разрешающей способности видеокамеры, наблюдаются заметные артефакты - линии таблицы как бы скручиваются между собой и, кроме того, на рисунке линий появляется хорошо заметная периодическая структура.

Sony HDR-FX1E (увеличение 3х)

Sony HDR-FX7E (увеличение 3х)

В общем, в синтетическом тесте видно, что обработка сигнала с матрицы ClearVid действительно привносит артефакты на изображение. Другое дело, как они проявятся на реальной картинке, в реальных условиях - возможно, что они просто не будут заметны. В целом же можно сказать, что собственно "диагональное" разрешение у Sony FX7 осталось на уровне "горизонтального" разрешения, хотя и с вышеупомянутыми артефактами.

 

Съемка при искусственном освещении – сравнение цветопередачи при различных предустановках баланса белого

 

В этом тесте сравнивалась цветопередача тестируемых камер при искусственном освещении (лампы накаливания) и при различных предустановках баланса белого. Освещенность сцены – приблизительно 700-750 люкс, так что камеры заведомо не использовали электронное усиление. Все съемки производились со штатива, ручной баланс белого устанавливался по специальной «серой карте» - GretagMacbeth WhiteBalance Card.

 

Canon XH A1E Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E

Auto

Auto

Auto

Indoor

Indoor

Indoor

Manual

Manual

Manual

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

В автоматическом режиме установки баланса белого видеокамера Canon обеспечивает в этих условиях очень неплохую цветопередачу с едва заметной переэкспозицией, отчего цветам чуть-чуть не хватает цветовой насыщенности, картинка чуть-чуть "белесая".Впрочем, это относится к картинке на ЖК-телевизоре, на мониторе компьютера насыщенность цветов абсолютно нормальная, а к самой картинке практически нет замечаний (быть может, едва заметный недостаток желтого).  Видеокамеры Sony в этих условиях дают более насыщенные цвета, я бы даже сказал - немного более насыщенные, чем в реальности. Во-первых, это связано с тем, что автомат экспозиции на камерах Sony отработал более точно, а во-вторых, это связано с небольшим подчеркиванием обеими камерами  "теплых", желтых тонов на изображении (особенно FX1, картинка FX7 заметно "холоднее"). Впрочем, это совсем не раздражает, скорее наоборот.

При использовании предустановки баланса белого "для ламп накаливания" картинки всех трех видеокамер заметно "желтеют" по сравнению с автоматическим режимом. У Canon A1 и, особенно, Sony FX7, это выражено сильнее, у Sony FX1 - слабее, впрочем у неё картинка и так была немного "желтая", "тёплая". В результате цветопередача у камер Sony становится очень похожей. А к Canon остается та же самая претензия - небольшая переэкспозиция и, вследствие этого, небольшая "белесость" картинки.

При установке баланса белого по белому листу все три камеры обеспечили примерно одинаковую цветопередачу (с учетом уже отмеченной нами выше "белесости" картинки с Canon A1, но, повторюсь, проблема эта относится только к ЖК-телевизору). Если приглядываться внимательнее, то видно, что цветопередача видеокамеры Canon в этих условиях немного "теплее" чем у видеокамер Sony, что, в принципе, более правильно.

В целом, если больше доверять монитору компьютера (тем более, что именно он был правильно откалиброван), то оптимальную цветопередачу в этом тесте обеспечила именно видеокамера от Canon, Sony FX7 дала картинку немного "холоднее" оптимума, а FX1 - немного "теплее". Впрочем, эти отличия очень невелики, а в режиме установки баланса белого по белому листу все три видеокамеры обеспечили почти идентичную цветопередачу.

Теперь о четкости картинки со всех трех камер. Первое, что бросается в глаза - картинка с FX1 заметно менее четкая, чем у двух других видеокамер. Впрочем, мы этого и ожидали. А вот сравнение картинок с видеокамер Canon A1 и Sony FX7 дает преимущество камере от Canon - детализация картинки у неё немного выше, чем у FX7, но, самое главное, картинка Canon A1 более "мягкая" (и это при большей детализации!).

В общем - все три камеры хороши, но Canon все же лучше!

 

Съемка при естественном освещении – сравнение цветопередачи при различных предустановках баланса белого

В этом тесте сравнивалась цветопередача видеокамер при естественном освещении и различных режимах установки баланса белого. Все съемки производились со штатива, ручной баланс белого устанавливался по специальной «серой карте» - GretagMacbeth WhiteBalance Card. Освещенность сцены приблизительно 250 люкс.

Canon XH A1E Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E

Auto

Auto

Auto

Outdoor

Outdoor

Outdoor

Manual

Manual

Manual

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

В этих условиях все три камеры "попросили" поставить нейтральные фильтры, что и было мною сделано. На цветопередаче это обстоятельство ни коим образом не должно отразиться, а вот на четкость картинки очень даже может повлиять. Впрочем, об этом позже. А пока - цветопередача.

В автоматическом режиме установки баланса белого замечания остаются примерно теми же, что и раньше, для съемок при искусственном освещении - почти безукоризненно правильная цветопередача видеокамеры от Canon и "подчеркнутые цвета" видеокамер Sony - у FX7 картинка "холоднее", у FX1 - теплее.

В режиме предустановки баланса белого для естественного освещения картинка с видеокамеры Canon становится чуть более "холодной" по сравнению с автоматическим режимом, у видеокамер Sony практически ничего не меняется.

А в режиме установки баланса белого по белому листу все три камеры "затеплили" картинку. В наименьшей мере это сделала видеокамера Canon, к тому же её картинка обладает наиболее "мягкими" цветами, плавными цветовыми переходами. Sony FX1 в этом похожа на неё, но вот "затеплила" картинку она несколько больше. А цвета на картинке Sony FX7 чересчур "резкие", подчеркнутые, цветовые переходы между отдельными цветами более резко выражены. В общем - Canon тут мне нравится больше. Хотя, как я уже не раз подчеркивал, разница между всеми тремя камерами весьма небольшая.

А вот с четкостью картинки творится что-то странное - видеокамера Canon, занявшая первое место в прошлом тесте, тут оказывается в аутсайдерах, четкость её картинки в этом тесте лишь немного выше, чем у Sony FX1 и явно ниже, чем у Sony FX7. В чем тут дело, что изменилось? Нейтральный фильтр... Похоже, камера Canon хуже, чем камеры Sony, переносит его включение, четкость картинки заметно падает.

Съемка при естественном освещении, пейзаж

Еще один тест - съемка здания школы. Съемка производилась со штатива, баланс белого - автоматический, стабилизаторы на камерах были выключены. Съемка производилась на минимальном и максимальном оптическом зуме. В этом тесте, помимо цветопередачи, мы можем сравнить величину поля зрения видеокамер на минимальном зуме.

Canon XH A1E Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E

Зум 1х

Зум 1х

Зум 1х

Зум 20х

Зум 20х

Зум 12х

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

Та же самая картина, что и в прошлом тесте - наиболее правдивая цветопередача у видеокамеры Canon, Sony FX1 немного "затеплила" картинку, немного "переборщила" с желтыми оттенками, в то время как Sony FX7 немного "выхолодила" картинку.

Четкость картинки видеокамеры Canon в этих условиях немного увеличивается и сравнивается с четкостью Sony FX7 (хотя на обеих видеокамерах включен самый плотный нейтральный фильтр). Но при этом картинка Canon "мягче", Sony явно "задирает" резкость. Ну а Sony FX1 как всегда - в аутсайдерах по четкости.

Самым большим полем зрения на минимальном зуме обладает опять-таки видеокамера от Canon, на втором месте - Sony FX1, на третьем - Sony FX7... несмотря на 20-ти кратный зум?! Честно говоря, я ожидал от FX7 большего поля зрения, а так широкоугольная насадка этой камере явно не помешает.

В целом можно сказать, что в этом тесте опять побеждает Canon XH A1, причем по всем пунктам. Камера прекрасно работает даже в автоматических режимах, не говоря уже про её многочисленные ручные настройки. Не знаю как вас, а меня она впечатлила.

 

Съемка в условиях недостатка света

 

Съемка в условиях, которые для бытовых камер однозначно являются трудными с точки зрения чувствительности – две 60 Вт. лампы накаливания на комнату в 20 м2. Освещенность тестовой сцены – приблизительно 25 люкс. Съемка производилась со штатива в различных режимах установки баланса белого. В этом тесте, помимо цветопередачи, оценивался уровень яркостных шумов обеих видеокамер. Ручной баланс белого устанавливался по специальной «серой карте» - GretagMacbeth WhiteBalance Card.

 

Canon XH A1E Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E

Auto

(1/50, f 1.8, 12dB)

Auto

(1/50, f 1.7, 18dB)

Auto

(1/50, f 1.7, 15dB)

Indoor

(1/50, f 1.8, 12dB)

Indoor

(1/50, f 1.7, 18dB)

Indoor

(1/50, f 1.7, 15dB)

Manual

(1/50, f 1.8, 12dB)

Manual

(1/50, f 1.7, 18dB)

Manual

(1/50, f 1.7, 15dB)

Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

Для бытовых видеокамер условия трудные, для полупро - должны быть относительно легкими. В третьей части статьи будет действительно трудный тест - съемка таблицы GretagMacbeth ColorChecker при освещенности в 5 люкс! Но и при 25 люксах кое что можно увидеть.

Начнем с цветопередачи. В автоматическом режиме установки баланса белого видеокамера Canon обеспечивает в целом правильную цветопередачу, правда с небольшим переизбытком розового цвета на картинке. Но наиболее правильная цветопередача тут - у Sony FX7, замечаний практически нет. Ну а Sony FX1 заметно "затеплила" картинку, наблюдается явственный переизбыток желтого. В режиме предустановки баланса белого для искусственного освещения Canon A1 и Sony FX7 добавляют заметное количество желтого цвета на картинку, в то время как Sony FX1 добавляет на картинку красно-розовые тона, отчего цветопередача этой камеры становится еще более "теплой". Судя по всему, Sony FX1 вообще тяготеет к теплым оттенкам, как при искусственном, так и при естественном освещении. Ну а в режиме установки баланса белого по белому листу цветопередача всех трех видеокамер сравнима между собой, видеокамеры Sony немного подчеркивают красный цвет, а видеокамера Canon - желтый. И еще раз можно отметить "мягкость" цветов и самой картинки с видеокамеры Canon, при этом "мягкость" никак не сказывается на четкости, которая у этой камеры остается отменной.

Ну а теперь о чувствительности. Если говорить о яркости картинки, то самая яркая картинка - у Canon A1, а самая темная - у Sony FX7, причем разница по яркости между Canon A1 и Sony FX7 очень заметна. А вот самый высокий уровень шума - у видеокамеры Canon, немного ниже он у Sony FX7 и самый низкий - у Sony FX1. "Низкая чувствительность матриц Canon A1" скажете вы? А вот и нет, отвечу я. Дело в том, что в этом тесте использовались настройки по умолчанию, а по умолчанию у A1 отключено шумоподавление, в то время как у видеокамер Sony оно работает на "полную катушку", особенно у FX7! И при этом Canon A1 без использования шумодава дает  лишь немного более высокий уровень яркостного шума, чем Sony FX7 с шумодавом, обеспечивая  значительно большую яркость картинки! По-моему, совсем неплохо, тем более, что экспопараметры камер в этих условиях (см. подписи под рисунками) подтверждают высокую чувствительность видеокамеры Canon. Исследование шумоподавления на Canon A1 будет проведено в третьей части статьи, а тут осталось обратить внимание на то, что картинка Sony FX7 в этих условиях очень сильно теряет в четкости, пожалуй, её четкость тут даже ниже, чем у Sony FX1. Явное указание на интенсивное использование шумоподавления - похоже, что 25 люкс для этой камеры уже находятся "на пределе возможного". Слабовато, но вполне ожидаемо, учитывая параметры матриц.

Гораздо более подробное исследование чувствительности видеокамер с применением программы Imatest будет проведено в третьей части данной статьи.

Тестирование качества работы стабилизаторов  

Стабилизаторы камер тестировались индивидуально – на каждой камере производилась съемка с руки, что позволяет оценить, помимо собственно качества работы стабилизатора, влияние на стабилизацию эргономики камеры и её веса. Тестирование производилось на максимальном оптическом зуме. В качестве "мишени" выступала фактура обоев в моей комнате (обилие мелких, хаотично расположенных деталей облегчает оценку), а также ветки деревьев (я проверял стабилизаторы видеокамер и в уличных условиях).

Главной интригой этого тестирования является сравнение качества работы оптических стабилизаторов Sony FX7 и Canon A1 на 20-ти кратном оптическом зуме. И, надо сказать, обе камеры неплохо справляются с этой задачей, умудряясь погасить большую часть колебаний даже при таком большом увеличении картинки. Сравнивая же их между собой, можно охарактеризовать качество работы стабилизаторов Sony и Canon как примерно равное - в квартире, на "обоях" мне показалось, что чуть-чуть выигрывает Sony (режим работы стабилизатора - Normal), а на улице, "на ветках" - Canon. Ну а FX1 "держит" картинку гораздо "жестче", но и зум у неё заметно меньше - 12х, так что прямое сравнение тут некорректно.

 

Сравнение качества кодирования тестируемых видеокамер

 

Для проверки качества работы кодеров была выбрана трудная задача – съемка текущей воды и колышущееся пламя свечи. Обилие быстроменяющихся деталей и постоянно меняющиеся условия освещения создают неблагоприятные условия для межкадровой компрессии, поэтому артефакты кодирования должны проявиться в наибольшей мере.

Тест с текущей водой не выявил никаких заметных глазу артефактов у всех трех видеокамер, кодеры хорошо справились со своей задачей. А вот тестирование с пламенем свечи дало кое-что интересное. Ниже представлены три кадра, полученные на исследуемых видеокамерах в те моменты, когда пламя сильно колебалось под действием воздуха, а яркость сцены, соответственно, сильно и хаотично изменялась.

 

Canon XH A1E Sony HDR-FX7E Sony HDR-FX1E
Для просмотра оригинального стоп-кадра щелкните мышью по миниатюре

 

У обеих видеокамер Sony в этих условиях довольно часто и явно проявляются артефакты кодирования, картинка просто покрывается "квадратиками", как это хорошо видно на вышеприведенных рисунках (только не путайте их с регулярными горизонтальными полосами на пламени свечи - это обычный интерлейс). У камеры Canon в этих же условиях ничего подобного не наблюдается. Памятуя, что подобную картину мы наблюдали и у видеокамеры Sony HC3, можно сделать вывод об общей ошибке, которую иногда допускает кодер на видеокамерах Sony в таких условиях.  Пожалуй, инженерам Sony стоит обратить внимание на эту особенность.

Собственный шум камер

Шум механики (ЛПМ) камер записывался после полуночи, когда постороннее звуковое воздействие минимально. Затем максимальный уровень шума для каждой камеры определялся в программе SoundForge 8.0d. И вот результаты этих измерений:

 

Canon XH A1E            -50dB

Sony HDR-FX7E:          -44dB

Sony HDR-FX1E:          -56dB

 

Видеокамеры Canon A1 и, особенно, Sony FX1 демонстрируют удивительно малый уровень записи шума ЛПМ - менее -50 dB, такое бытовым видеокамерам даже и не снилось. А вот Sony FX7 заметно отстала, результат -44 dB плохим не назовешь, но до остальных участников этого теста ему еще очень далеко...

 

 

Ну вот, вторая часть статьи подошла к концу. Я пока не буду делать никаких выводов - впереди еще третья часть, с расширенным тестированием по программе Imatest, помимо стандартных тестов цветопередачи, динамического диапазона и построения ЧКХ, в него включены детальное исследование чувствительности видеокамер (в том числе и на предельно малых 5 люксах) и измерение уровня видеошумов с исследованием системы шумоподавления видеокамеры Canon. Так что продолжение следует....

 

Третья часть статьи (Тестирование в Imatest)

 

Печатная версия этого обзора будет опубликована в майском (2007 года) номере журнала "Подводная Лодка".