RED Epic Dragon詳細測評:首部DxOMark芯片測試分數高于100分的攝影機

2014-03-17 18:00 14517
RED Epic Dragon詳細測評:首部DxOMark芯片測試分數高于100分的攝影機
RED Epic Dragon詳細測評:首部DxOMark芯片測試分數高于100分的攝影機? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??點擊查看原文? ? ? ? ? ??翻譯:田浩

高度可配置性的RED Epic Dragon是原有Epic-M數字照相攝像機(DSMC)的最新版。雖然在DxOMark我們更多地測評照相機,但如今我們有一個難得的機會,可以用常用的業界標準測試并評估一臺Dragon原型機輸出的RAW。結果是非同凡響的,我想我們得分享這一結果。本文將詳述這一高性能芯片的表現。

1、總分:Epic Dragon排名第一(101分)

Epic Dragon芯片的表現在DxOMark測試中得到101分,比我們之前記載的得分最高的Nikon D800E還要高5分,已經是目前最高分數。可見其已成為芯片質量的新典范,并且如果考慮到它的尺寸(APS-H尺寸)以及可以在全分辨率下拍高速,那就更棒了。

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Epic Dragon的動態范圍和色彩得到了最高分,并打破了我們的記錄。鑒于照相機和攝影機領域對動態范圍和色彩位深的要求越來越高,這是個值得關注的結果。

由于是非商業版,該攝影機不會參與我們的公共排名。本文所有圖表和圖片也都是模擬的DxOMark排行頁。

2、動態范圍和色彩位深:兩個領域都是第一名(14.8Ev、26.5Bit)

很難相信這款芯片能在動態范圍方面超越Sony全畫幅CMOS,并且在感色性方面超越中畫幅CCD。不僅是超越,Epic Dragon甚至成了第一名。
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Epic Dragon這種模塊化攝影機比起HDSLR來說,在為電影制作進行配置時更方便。另外,這款攝影機可以輕松滿足劇照攝影師的要求,色調和色階都很棒,低噪聲、動態范圍廣。
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作為行業領導者,Epic Dragon原型機在色感度上超越了Phase One P65+和P65+HR原型機,甚至比Phase
One IQ180數碼后背的排名還靠前一點。
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3、低照度ISO(第10名)

Dragon芯片的低照度性能非常棒,分別在ISO?2534和ISO 2537時超越Sony全畫幅相機DSC-RX1和RX1R。盡管RED對芯片做了很大的增益,但Sony A7R、Canon EOS-1Dx、Nikon D600/610、D4和D800在這一方面還是比Epic Dragon要好,不過差別不是很大。考慮到芯片尺寸更小,且缺乏模擬增益,這一得分還是相當不錯了。

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4、Nikon D800 vs Red Epic Dragon

Epic Dragon在基準ISO下擁有極低的噪聲電平,這有益于很寬動態范圍和很高的色彩位深,也使其取代了此前3600萬像素的Nikon D800、D800E和Sony A7R的地位。

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RED實現了Nikon此前為D800所使用的技術。Epic?Dragon之所以這樣杰出,正是得益于與Sony全畫幅3600萬像素CMOS同樣的技術特性,也就是寬動態范圍和高感色性。

最終,這臺攝影機是那些需要最高色彩位深的棚內拍攝(或可控光照下的實景拍攝)的最理想選擇。唯一存在的缺陷在于Epic Dragon缺乏模擬增益,無法在更高的ISO下仍保持這一優越表現,但總體表現仍令人難忘。

5、規格

RED Epic發布于4年前,一年后上市,號稱是“DSLR終結者”,它的RAW拍攝功能和高度模塊化設計吸引了大量媒體關注。系統的模塊化延伸到鏡頭環,不只是有電影常用的Arri的PL接口。RED同時考慮到新型Canon和Nikon HDSLR,還提供了Nikon F和Canon EF接口版(后者是全電動的,支持數據交換和光圈耦合)。更好的是,接環及其他部件的安裝都不需要特殊工具,用六角扳手就能拆裝。這不僅有利于使用各種鏡頭的原始接口,還節約了轉接環帶來的潛在時間和金錢消耗。除了F和EF接口,RED還為Epic提供了Leica M接口。

進入Dragon內部

四年之后,最新的Epic外形上沒有什么變化,但擁有了新的Dragon芯片,取代了2011年的1380萬像素Mysterium-X芯片。上一款可在1到300幀率、2K到5K分辨率以內記錄RAW格式,支持多種寬高比。但那是當時,如今新的芯片是1900萬像素的30.7×15.8mm拜耳模式16bit CMOS芯片,支持高達6K(6114×3160)分辨率的視頻拍攝。

正如上一代基于Mysterium-X的機型,Epic Dragon記錄REDcode RAW(.r3d),這是一個可變壓縮率的RAW格式。其壓縮比在3:1到18:1之間,后者適用于超高速低質量畫面。幀率從1到300fps,受分辨率影響。然而,6K視頻只支持1到85fps。

當然,所有這些能力對應的是高價格。Epic Dragon機身可以花29000美元直接購得,而機身加上側掛的RedMag SSD和鏡頭環就需要31200美元以上了。

已擁有Epic-M的用戶可以花9500美元升級新的Dragon芯片。

DxOMark芯片測試設置

在測試中,攝影機設置在6K全分辨率,幀率23.98,位深16bit,使用5:1 REDcode壓縮。

使用相當于1/50秒曝光時間的快門角度,鑒于攝影機支持EF卡口,我們選用了Canon EF 24-70mm f2.8L USM鏡頭(測試程序不依賴于所使用的鏡頭)。同樣不影響測試的一點是Dragon基準感光度為ISO 250,實測為ISO 104,其他感光度都由數字增益來獲得。

攝影機記錄REDcode RAW,必須由REDCINE-X處理,這是個RED提供的免費軟件。目前,RED不開放拜耳模式數據的直接讀取,因此我們無法把這次測試加入到DxOMark排名中。

Dragon的CMOS芯片技術跟更大尺寸的全畫幅型號并沒多大差別,然而Epic Dragon的分數卻更高。雖然我們盡量使Epic Dragon符合我們的剛性測試體系,并且它也通過了我們的所有測試,但很顯然這個分數還是能反應出它跟圖像采集芯片的巨大不同。

6、深度分析

如前文所述,Epic Dragon提供各種壓縮比和各種幀率,我們決定在5:1低壓縮比下測試攝影機,保證支持高幀率的同時保留更高的細節質量。

空間降噪?

如下圖所示,我們確實注意到在動態范圍中某些區域有非常輕微的空間相關性,但不是很明顯,不足以影響得分。這對提升圖像畫質很重要,因為降噪濾波器會減少空間分辨率,而從降低RAW轉換器(比如DxO Optics Pro的Prime降噪)的降噪能力。
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上圖的例子展示了拍攝18%灰度圖時芯片綠通道動態響應的自相關性。單峰清楚地表明了這一環節沒使用空間降噪濾波器。
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第二個例子中,中心像素和4個周圍像素的相關性表明動態范圍內低百分比處可以非常細微地平滑。這是在空間降噪前評估RAW的噪聲。

最高的感色性也經過測量,尤其能在基準ISO下擁有低噪聲。

RED Epic Dragon詳細測評:首部DxOMark芯片測試分數高于100分的攝影機

Epic Dragon和Nikon D800的信噪比對比,均在基準ISO(在印刷模式下,統一成800像素)下展現信噪比(dB)和動態范圍(%)之間的關系。

當然,最重要的結論是Dragon擁有極其出色的低噪聲水平。上圖的信噪比曲線在整個芯片信號響應范圍內都很明顯比Nikon D4的要高。響應曲線的形狀也很有意思。

接近飽和點時,它展現出一種穩定、平直的狀態,表明信噪比受一些非均勻性像素所限,而不是受光子噪聲所限。
噪聲曲線及良好的色彩響應帶來了極高的感色性。在像素級別下,感色性是我們測量過的最好的。我們通常使用8-bit輸出sRGB色彩空間來計算感色性。然而此次8-bit sRGB色彩空間已經不夠大了,無法精確表示Epic Dragon的感色性。因此,我們不得不轉為使用16-bit sRGB色彩空間。

光譜響應:紅通道的高敏感性

芯片的色彩響應展現了紅色通道超凡的高靈敏度(見下圖)。這無疑有助于芯片的整體靈敏度。

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此外,在日光照明中,紅和綠飽和時的曝光度大約是一樣的。這使得紅通道只需極低的放大,并保持綠通道以用于白平衡(在D50照明下,紅的白平衡范圍只超出綠的11%)。

RED Epic Dragon芯片色彩響應。3通道都根據測量到的最高靈敏度進行歸一化。

芯片尺寸及多采樣

Dragon芯片只占35mm全畫幅(24×36mm)尺寸的56%,但效果卻很令人滿意。由于芯片和圖像處理器能提供很高的幀率,Epic Dragon自然采用了多采樣技術來減少噪聲電平(也稱為時域降噪)。如果沒有這種處理,如此高的信噪比就只會出現在特殊勢阱容量的芯片上。對我們來說,這樣的性能已經超越了現有的CMOS技術。

作為一個側面說明,很有趣的一點是猜測Nikon、Canon和Sony這些競爭對手是否已經在拍照或攝像環節采用這些技術。不過,這是我們第一次在靜幀RAW上評估這種性能。

數字增益和黑色一致性:稍微差一些

相比更傳統的選用模擬增益的照相機,Epic Dragon之類的電影攝影機不需要提供這種功能,因為大多數素材都在不錯的光照環境下拍攝。Epic Dragon設計時就采用了這一理念。

同樣不需要在意的是Epic Dragon只有一個基準ISO設置(標注為ISO 250,實測為104),其他ISO則由數字增益實現。為了充分實現DxOMark芯片分析,我們需要使用數字增益,然后壓低動態范圍的暗部區。

然后問題就來了……

首先,非常小的行/列噪聲在動態范圍暗部區出現,你可以在下圖的自相關形狀檢測線上看得出來。這種非常小的行/列噪聲不影響基準ISO下卓越的動態范圍,但使用數字增益獲得更高的ISO設置時,這就變得很重要了,并影響到噪聲電平(以及各自的空間相關程度),從而降低動態范圍(正如你所料想的)。

我們還在區域中發現一個暗的非均勻區:均值跨越1到3個灰度級(針對16-bit每像素)。由于這對基準ISO并不重要,我們得考慮它并推算出更高ISO感光度設置時的情況。
RED Epic Dragon詳細測評:首部DxOMark芯片測試分數高于100分的攝影機
傳統的DSLR受益于模擬增益,也就是放大讀出噪聲并修復模式噪聲,比完全數字增益時噪聲要更微小。這就解釋了為什么Epic Dragon的低照度表現比頂級DSLR要遜色一點,雖然畫質不錯。因為對于照相機來說,光線環境是不可控的,模擬增益就更為有用。這對電影攝影機來說不是優先選擇,但是Epic Dragon還是可生成很干凈的文件,在ISO 3000以下都能獲得很可靠的結果,圖像質量也很出色。

7、結論

雖然這一特殊配置的Epic Dragon的輸出結果和質量都令人驚訝,但更非凡之處在于芯片尺寸和像素間距。很難想象會有人對Dragon的表現失望(除非在極高的ISO下)。

鑒于Epic Dragon的價格,這款攝影機并不適用于所有人,但對于需要最細致色彩和最高動態范圍的人來說是必不可少的。

更重要的是,可以從影片序列中截取高質量的靜幀,這對時間不充裕的圖像專業人員來說是很寶貴的,無論是在攝影棚還是在別的地方。雖然需要一些時間來取代消費級HD-DSLR,這一新技術卻將永遠改變未來照相和攝像領域的圖像水準。


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