HD Grundlagen & Camcorder Praxis

Transkript

1 High Definition Video HD Grundlagen & Camcorder Praxis FOCAL Workshop Zürich 12./ Jörg Friedrich Video - Consulting - Training 1

2 Teil 1 High Definition Grundlagen 2

3 Ausgangssituation: SD-TV Betrachtungsbedingungen beim herkömmlichen Fernsehen (SDTV) historisch bedingt, wurden in der Anfangszeit des Fernsehens nur relativ kleine, unscharfe Bilder mit wenig Zeilen im Format 4:3 übertragen erst bei genügend großem Betrachtungsabstand ergab sich ein annehmbarer Bildeindruck um ein konventionelles SD- (4:3) Fernsehbild (ca Bildpunkte bei 576 Zeilen) mit noch ausreichender Detailerkennbarkeit zeilenfrei erscheinen zu lassen, benötigt man im Idealfall einen Betrachtungsabstand von x der Bildhöhe. 576 sichtbare Zeilen 6x h 5x h 4x h 3x h 2x h 1x h h Optimaler Betrachtungsabstand bei SD-TV (PAL, 625 Zeilen) 3

4 Neu: High Definition Video Betrachtungsbedingungen bei High Definition TV (HD-TV) zum Erreichen einer Telepräsenz, ähnlich eines Kinoerlebnisses, sollte der durchschnittliche Betrachtungsabstand bei HD der zwei- bis dreifachen Bildhöhe entsprechen (ITU-R BT.709-5,2002 / ITU-R Report 801-4,1990) um HD-Bilder bei diesem kleinen Betrachtungsabstand (bei Röhrenwiedergabe) scheinbar zeilenfrei betrachten zu können, wurde bei empirischen Versuchen (mit stehenden Bildern) und einer Entfernung von 3x Bildhöhe eine notwendige Zeilenzahl von mindestens 720 ermittelt. mehr als 720 Zeilen 1x h h Optimaler Betrachtungsabstand bei HDTV (minimal 720 Zeilen) 3x h 2x h 4

5 Neu: High Definition Video gefordert: sichtbare Qualitätsverbesserungen! gegenüber NTSC 525 Zeilen (483 sichtbar) 720 Bildpunkte Bildwechselfrequenz 60Hz gegenüber PAL 625 Zeilen (576 sichtbar) 720 Bildpunkte Bildwechselfrequenz 50Hz HD: 720 Zeilen (v) mit 1280 Bildpunkten (h) HD: 1080 Zeilen (v) mit 1920 Bildpunkten (h) 5

6 Bildgrößen und Bildformate Bildpunkte vertikal bzw. Zeilen stark vereinfachte Darstellung! 35mm Film k Film-Abtastung Super 16 mm Film HD 1920x HD 720x1280 SD-Video Bildpunkte (h) bzw. Pixel pro Zeile 6

7 Rastervergleich 2/3 Zoll 2/3 Zoll 2/3 Zoll Standard Video (4:3) 720h x 576v Standard Video (16:9) 980h x 576v HD-Video (16:9) 1920 x 1080 ca. 2k x 1k Vereinfachte Darstellung! (auf Bildkreisdurchmesser bezogen) 7

8 Rastervergleich HD - 2k x 1k (CIF x 1080) CIF = Common Image Format American DTV 1280h x 720v Standard Video (16:9) 980h x 576v Vereinfachte Darstellung! (gleichgroße Pixel angenommen) Standard Video (4:3) 720h x 576v Zum Vergleich: 35mm 2k Negativ-Abtastung Open Gate = 2048(v) x 1536(h) Bildpunkte Widescreen 1:1,66 (Europa) = 1828(v) x 1102(h) Bildpunkte Widescreen 1:1,85 (Amerika) = 1828(v) x 988(h) Bildpunkte 8

9 Pixelformat bei SD und HD SD-TV 4:3 (Non Square Pixel) SD-TV 16:9 (Non Square Pixel) HD-TV 16:9 (Square Pixel) oder oder 1920 Computer 4:3 (Square Pixel) Computer 16:9 (Square Pixel) Computer 16:9 (Square Pixel) oder oder

10 Bildpunkte bei Aufzeichnung Aufnahme auf Festplatte (z.b. unkomprimiert) 1920 x x 1080 Aufnahme auf Band (z.b. HDCAM) 1440 x 1080 Aufnahme auf Festplatte (z.b. unkomprimiert) 1280 x 720 (oder upkonvertiert auf 1920 x 1080) 1280 x 720 Aufnahme auf Band (z.b. DVCPRO HD) 960 x

11 Film und HD-Video Theoretisch kann ein Filmbild mit folgender Auflösung beschrieben werden: Bildpunkte ( Pixel ) - horizontal = 4K Bildpunkte ( Zeilen ) - vertikal - 14bit Dynamikumfang - Dreikanalige 4:4:4 -Abtastung für R, G, B Resultierende Datenmenge pro Bild: 66MByte (528Mbit) Das ergäbe bei einer Bildwechselfrequenz von 25 Bildern/s einen Video-Datenstrom von 1,65 GByte/s (13,2 Gbit/s)! Zum Vergleich die gängigsten Bandaufzeichnungsformate: HDV Mbit/s XDCAM HD Mbit/s DVCPRO HD - 100Mbit/s HDCAM - 140Mbit/s HDCAM SR bzw. 880Mbit/s 11

12 Ausblick: Ultra HD 7680 x 4320 Pixel (16:9) reale Produkte ab ca (?) verfügbar Außerdem: Erster ULTRA HD-Monitor mit 3480 x 2160 Pixeln mit 56 - Bilddiagonale von Westinghouse Digital in den USA vorgestellt ULTRA HD-Prismenteiler mit 4 Aufnahmesensoren Aufnahmesensor 12

13 Digitalisierung (Abtastung) Originalvorlage: Digitalisierung (1bit): Digitalisierung (2bit): Digitalisierung (4bit): 2 1 =2 Quantisierungsstufen 2 2 =4 Quantisierungsstufen 2 4 =16 Quantisierungsstufen Digitalisierung (8bit): 2 8 =256 Quantisierungsstufen Digitalisierung (10bit): 2 10 =1024 Quantisierungsstufen Digitalisierung (12bit): 2 12 =4096 Quantisierungsstufen Vereinfachte Darstellung! 13

14 Bitte ein Bit mehr Ausspiel auf Film Kamerakopf (4:4:4, 12bit) VTR Kassette int. VTR (4:2.2, 8bit oder 3:1:1, 8bit) HD SDI 4:2.2, 10bit Dual Link HDSDI oder HDSDI Ausspiel auf Kassette HDSDI externer Festplattenspeicher o.ä. HDSDI (4:2:2, 10bit) Editsystem HDCAM SR: 4:4.4, 10bit 4:2.2, 10bit HDCAM: 3:1:1, 8bit DVCPRO: 4:2.2, 8bit HDSDI Kassette VTR int. VTR (4:4.4, 10bit oder 4:2:2, 10bit) Kamerakopf (4:4:4, 14bit) Dual Link HDSDI (4:4:4, 10bit) Wiedergabe (Monitor) externer Festplattenspeicher o.ä. 10bit 8bit 14

15 Betrachtungen zur Abtastrate Ausgangspunkt: ein gemeinsamer Faktor, der sich sowohl aus den Zeilenfrequenzen von PAL wie auch NTSC herleiten läßt ( 1 repräsentiert eine Abtastrate 3,375MHz) SD-Video: 4:4:4 steht dabei meist für volle Auflösung in R,G,B oder Y, Cr, Cb R=G=B bzw. Y,Cr,Cb=13,5MHz (Achtung: Abtstfrequenz für RGB kann davon abweichen!) 4:2:2 steht für reduzierte Chroma-Auflösung bei voller Auflösung der Luminanz Y=13,5MHz Cr=6,75MHz Cb=6,75MHz 4:1:1 steht für reduzierte Chroma-Auflösung (mit unterschiedlicher h/v-bewertung) 4:2:0 Y=13,5MHz Cr=3,375MHz Cb=3,375MHz HD-Video: 22:22:22 steht für volle Auflösung in R,G,B oder Y, Cr, Cb auch 4:4:4 (R=G=B bzw. Y,Cr,Cb=74,25MHz ) technisch zwar inkorrekt aber allgemeingebräuchlich z.b. für HD-RGB 22:11:11 steht für reduzierte Chroma-Auflösung auch 4:2:2 (Y=74,25MHz Cr, Cb je 37,125MHz) technisch zwar inkorrekt aber allgemeingebräuchlich z.b. für HD-SDI 15

16 Betrachtungen zur Abtastrate Original Rot-Auszug Grün-Auszug Blau-Auszug 22 : 22 : 22 (R G B) 12 bit A/D Kamerasignalprozess Helligkeit (Y) Rot-Komponente (Pr bzw. Cr) Blau-Komponente (Pb bzw. Cb) 22 : 11 : 11 (Y, Cr, Cb) 10 bit (HDSDI) Vereinfachte Darstellung! Kamera-Ausgang 4:2:2 16,5 : 5,5 : 5,5 (Y, Cr, Cb) 8 bit on Tape 3:1:1 HDCAM-Aufzeichnung 16

17 Signalweg im Camcorder Digital R,G,B (4:4:4) Analog R,G,B Optik Digital Component (4:2:2) Analog Video Viewfinder Quelle: R,G,B Vorverstärker CCD Block (OHB) A/D 12bit Video KameraProzess Y Cr... 26bit Cb 10bit D/A D/A Y Pr (R-Y) Pb (B-Y) 10bit Digital Video OUT (HDSDI) 1280 x bit AufzeichnungsProzess 8bit DVCPRO HD (960 x 720) Digital Component (4:2:2) 17

18 Signalweg im Camcorder Digital R,G,B (4:4:4) Analog R,G,B Optik Digital Component (4:2:2) Analog Video Viewfinder Quelle: R,G,B Vorverstärker A/D 12bit oder CCD Block (OHB) 10bit Video KameraProzess Y Cr... 26bit Cb 10bit D/A D/A Y Pr (R-Y) Pb (B-Y) 10bit Digital Video OUT (HDSDI) 1920 x bit AufzeichnungsProzess 8bit HDCAM (1440 x 1080) Digital Component (3:1:1) 18

19 M ögliche HDTV-Scan Formate Mögliche Interlaced Scan HD Standard Japanese HD i US DTV i Europe DVB (HD) 1080 Australian HD Progressive Scan US DTV US DTV US DTV Europe DVB, Australian HD World-wide Film standard Quelle: SONY Down-converted output US DTV i NTSC Standard 50i i PAL Standard P 60P 29.97P i NTSC Standard P i P P PAL Standard i * NTSC Standard 19

20 24p als All Round Format (oder Film Archiv) Digital Film Mastering HD-Filmabtastung 35mm/16mm Film (24 Bilder/s) Real-time Real-time 24p 24p recording recording HD-Postproduction Editing & Effects Digital Film Master HD-Video Digital Format Conversion Film Recording Film USA Asia HDTV USA Asia DTV 4:3 & 16:9 NTSC 4:3 & 16:9 DVD Authoring Digital Film PAL DVD Distribution E-Cinema 20

21 Digital Format Conversion Aufnahme 1080/24P 4,17% VTR Speed Change 3:2 Frame > Field Conversion HDTV 1080/60i HDTV 1080/50i Frame Rate Conversion zur Anpassung der 50Hz & 60Hz Regionen Line Conversion 1080/60i HD-TV 480i SDTV 525 NTSC Line Conversion 576i SDTV 625 PAL 1080/50i HD-TV 21

22 Aktuelle Bezeichnungen Neue Festlegung der Abkürzungen für HD-Fernsehformate: (Production Technology Commité der EBU, Juni 2005) Nennung der vertikalen Auflösung (720 oder 1080 Zeilen) Nennung des Abtastformates (progressive oder interlaced) Nennung der Bildwechselrate (Frame-Rate) Die bisherige Angabe der Halbbilder (Field-Rate) wird nicht mehr verwendet! Beispiele: bisher: neu: 720/60p 720p/60 720/50p 720p/ /50i 1080i/ /25p 1080p/ /50p 1080p/50 22

23 Farbräume bei SD & HD Im Vergleich zum Film weisen beide Videosysteme (SD & HD) eine geringeres Farbwiedergabespektrum auf. Mittels einstellbarer Farbmatrizierung in der Kamera, kann versucht werden, die Filmcharakteristik im Rahmen der durch das Videosystem vorgegebenen Grenzen nachzubilden. Beispiel: HDW-F900 PRESET-MATRIX 23

24 Matrizierung bei SD & HD HD-Signal: SD-Signal: Bildvorlage: Grautreppe Kamera-Farbbalkensignal Y = 0,213R + 0,715G + 0,072B Y = 0,30R + 0,59G + 0,11B 24

25 Sync -Struktur SD & HD Sync-Struktur SD-Signal: HD-Signal: Tri Level Sync 25

26 Übertragungscharakteristik Übertragungscharakteristik der Kamera SD-Kamera HD-Kamera HD-Kamera SD-Kamera Quelle: 5MHz 23MHz 30MHz f 26

27 Übertragungscharakteristik Großaufnahme Statistische Frequenzverteilung bei unterschiedlichen Bildwinkeln Halbtotale SMPTE 274M High Definition Video Totale SD-Video Quelle: 5MHz 23MHz 30MHz f Übertragungscharakteristik der Kamera HD-Kamera SD-Kamera Quelle: 5MHz 23MHz 30MHz f 27

28 Übertragungscharakteristik Quelle: Quelle: SD-Bild (980h x 576v) HD-Bild (1920h x 1080v) Übertragungscharakteristik der Kamera HD-Kamera SD-Kamera Quelle: 5MHz 23MHz 30MHz f 28

29 Übertragungscharakteristik Quelle: SD-Bild (auf vergleichbare Größe gebracht) Quelle: HD-Bild (1920h x 1080v) Übertragungscharakteristik der Kamera HD-Kamera SD-Kamera Quelle: 5MHz 23MHz 30MHz f 29

30 Elektronische Schärfe (DTL) *) SD-Video (16:9): 980 Bildpunkte horizontal *) 576 Bildpunkte vertikal *) in der Kamera Zum Erreichen einer besseren visuellen Bildschärfe für die PAL-Übertragung wird das Bild mittels Detail-Funktion künstlich verbessert (Image Enhancer) HD-Video: Quelle: 1920 Bildpunkte horizontal 1080 Bildpunkte vertikal Durch die höhere Auflösung bei der Bilderzeugung ist eine viel geringere DTL-Zugabe notwendig, wodurch es zu entschieden weniger Artefakten im Bild kommt. Quelle: 30

31 Elektronische Schärfe (DTL) Für TV: DTL reduziert aber ON Quelle: Panasonic Goodmans Guide Für Projektion: DTL OFF Quelle: Panasonic Goodmans Guide 31

32 Interlaced Mode Im Interlaced-Mode werden die Zeilen von oben nach unten im Halbbildraster alternierend abgetastet.. abgetastet Dabei werden die Ladungen von jeweils zwei übereinander liegenden Pixeln zusammengefaßt. zusammengefaßt. 1. HB 2. HB Belichtungszeit 1/50 pro Halbbild Quelle: Schnelle Bewegungen von Halbbild zu Halbbild werden bei einer eventuell späteren Ausbelichtung auf Film zeilenweise zerrissen dargestellt, was nachfolgend nur durch aufwendige Rechenarbeit (Feldinterpolation) in der Postproduktion auskorrigiert werden kann. Quelle: 32

33 Progressive Mode Im Progressive-Mode werden alle Zeilen von oben nach unten im Vollbildraster nahezu zeitgleich abgetastet. abgetastet. Dabei werden alle Pixel Zeile für Zeile separat ausgelesen. Es erfolgt kein Zusammenfassen von vertikalen Pixelinformationen. Pixelinformationen Belichtungszeit 1/25 pro Vollbild > Kombination mit1/50 Shutter Quelle: Progressive Bilder weisen keinen Zeilenversatz bei schnellen Bewegungen auf. Quelle: Für Ausbelichtungen sowie zum Erreichen des viel gewünschten Film -Looks sollte daher im Progressive Mode gearbeitet werden. 33

34 Progressive Segmented Frame Aufzeichnung bzw. Übertragung AufnahmeSensor Progressive Bilderzeugung Zwischenspeicher Zwischenspeicher zeitgleiches Einlesen zeitversetztes Auslesen Segmentierte Übertragung Bildschirm Progressive Bilddarstellung zeitversetztes Einlesen zeitgleiches Auslesen Alle Bildpunkte werden zeitgleich abgetastet ( belichtet ) Alle Bildpunkte werden zeitgleich wiedergegeben Durch Segmentierung wird die Datenrate pro Teilbild (segmented frame) halbiert 34

35 Progressive oder Interlaced? Interlaced? Anwendungsbeispiele für HD Interlaced: News Magazine Dokumentarfilm TV Music Video Naturfilm TV Drama TV Sitcoms Reality TV Daily Soap Sport / Events TV / Kino Werbung HD- & Film (Archivmaterial) Sonstige Ausbelichtung auf Film Spielfilme & Scenische Produktionen Anwendungsbeispiele für HD Progressive: 35

36 HDV als Produktionsformat? HDV ist als firmenübergreifender Standard durch Sony, JVC, Canon und Sharp aus dem DV-Format weiterentwickelt worden. HDV wird im MPEG2 TS (Main Profile at High Level Transport Stream) auf normale DV-Kassetten aufgezeichnet und sieht folgende Auflösungen vor: progressive: 720: Datenrate: Auflösung: 25p/30p/50p/60 19,7 Mbit/s 1280 x 720 interlaced: 1080: Datenrate: Auflösung: 50/60i 25 Mbit/s 1440 x 1080 Die 1080-Auflösung mit 4:2:0 Abtastung erreicht zwar nicht die Qualität der professionellen HD-Formate (4:2:2), ist aber wesentlich besser als das ursprüngliche DV Format mit seinen 720 x 576 Bildpunkten. 36

37 HDV als Produktionsformat? 1080i Spezifikationen 720p Spezifikationen Kompressionsverfahren MPEG2 (long GOP) MPEG2 (long GOP) Video Signal Format 1080/60i, 1080/50i 720/60p, 720/30p, 720/50p, 720/25p Auflösung (Seitenverh.) 1440 x 1080 (16:9) 1280 x 720 (16:9) 4:2:0 4:2:0 ca. 25 Mbit / Sek. ca. 19 Mbit / Sek. MPEG1 Audio Layer II MPEG1 Audio Layer II 48 khz / 16bit 48 khz /16bit kbit / Sek. 384 kbit / Sek. i.link / Firewire i.link / Firewire Video-Format Farbabtastung Video-Datenrate Audio-Format Kompressionsverfahren Abtastung Anzahl der Audiokanäle Audio-Datenrate System Stream-Interface SONY / CANON JVC 37

38 HDV als Produktionsformat? Frame-basierende Aufzeichnung (z.b. HDCAM, vereinfacht dargestellt) I-Bild B-Bild P-Bild B-Bild I-Bild B-Bild P-Bild B-Bild I-Bild Prinzip der MPEG-basierenden Aufzeichnung (GOP-Struktur, vereinfacht dargestellt) GOP-Struktur bei HDV (vereinfacht dargestellt) HDV-2 arbeitet mit einer GOP-Struktur (GOP Group of Picture) von 12 (in 50i Mode) bzw. 15 Frames (im 60i Mode) 38

39 HDV als Produktionsformat? Drop Out bei der Wiedergabe einer framebasierendenaufzeichnung (z.b. HDCAM, vereinfacht dargestellt) Drop Out bei HDV-Aufzeichnung: beschädigtes B- oder P-Bild (Fehler auf Band, vereinfacht dargestellt) Resultierende Fehlererscheinung bei der Wiedergabe (vereinfacht dargestellt) 39

40 HDV als Produktionsformat? Drop Out bei der Wiedergabe einer framebasierendenaufzeichnung (z.b. HDCAM, vereinfacht dargestellt) Drop Out bei HDV-Aufzeichnung: beschädigtes I-Bild (Fehler auf Band, vereinfacht dargestellt) Resultierende Fehlererscheinung bei der Wiedergabe (vereinfacht dargestellt) 40

41 HD-Kameras HD-Aufnahme Stand Allone Kamera für Fernseh- und Studioproduktionen Kamera mit externem Aufnahmegerät Camcorder als kompaktes und eigenständiges Aufnahmegerät 41

42 Kameras für digital Film Arri D20 (Arriflex) Kinetta (Jeff Kreines) Viper (Tomson - Grass Valley) RED ONE (red digital cinema) F-23 (SONY) Genesis (Panavision) Origin (Dalsa) 42

43 Viper (Thomson-Grass Valley) Nur Kamera! (Aufzeichnung auf externem Recorder notwendig) 3 CCD IT-Sensoren mit 1920 x 4320 Pixeln Multi-format / Multi-frame rate 1920 x 1080p mit 23.98, 24, 25, und 30 Hz (psf) (23.98 psf auch mit 3:2 pull-down als 1080i59.94) 1920 x 1080i mit 50, 59.94, 60 Hz 1280 x 720p mit 23.98, 24, 25, and 30 Hz /psf) und 50, 59.94, 60 Hz Dual aspect ratio ohne Format-Converter Neu entwickelter DPM (Dynamic Pixel Management) Sensor 16:9 oder Wide Screen 2.37:1 in 1080p Film Stream Konzept RGB 4:4:4 full resolution 1920 x 1080 Via dual-link HD-SDI 10 bit pro Farbauszug (R, G, B) Ideal für Blue-/Green-Screen und Videoeffekte YUV 4:2:2 via single link 1.5 Gbps HD-SDI Einfache Verbindung zu Voodoo, HD-D5, HDCAM, HDCAM SR, DVCPRO HD 43

44 ARRI D20 Die Kamera hat die Design- bzw. Prototype-Phase inzwischen verlassen Designmuster Hohe Auflösung (2880 x 2160 Pixel) bei großer Dynamik Modularer Aufbau Nutzung herkömmlicher Filmoptiken Optischer Sucher Aktuelles Gerät (IBC 2005) CMOS-Einchip-Lösung mit 35mm-Sensor Quelle: Arri 44

45 Sony F-23 New Generation Camcorder (vormals: NGC-23) - Erstmalige Vorstellung auf der NAB 2006 (für EU: IBC 2006) - 3 CCD Camcorder mit 2/3 Sensoren - Empfindlichkeit F11 bei 23,98psf (F10 bei 59,95i) - 24p-Unterstützung für Filmstyle Recording - Aufnahme in 1080p/60 möglich (4:2:2 only) - variable Framerate 1..60fps (in 4:2:2) und fps (in 4:4:4) - 14bit A/D-Wandlung, RGB 4:4:4 über Dual Link HD-SDI - internes VTR-Preprozessing für HDCAM SR - Aufzeichnung auf direkt anflanschbarem HDCAM SR Laufwerk (SRW-1) Voraussichtliche Verfügbarkeit: ca. ab NAB

46 Genesis, Dalsa Dalsa,, Kinetta Genesis Kameralösung und Design von Panavision Recorder von Sony (HDCAM SR) Foto aus: Millimeter DALSA CMOS-Kamera mit großer Bild-Dynamik (über 120dB) Auflösung von 1024 x 1024 Pixeln Bildraten von bis zu 145 Bilder/s. Kinetta Sensor-Agnostic TM Kamera für künftige CMOS- oder auch CCD-Sensoren Einchip-Design zur Nutzung von Filmoptiken mit PL-Mount Jeff Kreines, Entwickler Auflösung von 1920 x 24p Aufzeichnung von 10bit log RAW-Daten auf Quick-Change-Magazine 46

47 Aufzeichnungsformate Optical Disc Festspeicherkarte 1/2 β -Videoband Einordnung der professionellen (Camcorder-) Aufzeichnungsformate in Bezug auf HD DV / Mini DV 1/4 Videoband 47

48 Einordnung portabler HD-Formate Sony 1920 x 1080 HDCAM SR HDCAM HDCAM Kamera/Recorder: HDC-F950 + SRW-1 Studio-VTR: SRW-5000 Cine Alta Camcorder: Studio-VTR: HDW-F900 HDW-F500 HD for TV Camcorder: Studio-VTR: HDW-750P/-730S HDW-2000 / J-H1 / J-H3 Digital Film Camcorder: AJ-HDC27FE (Varicam) Studio-VTR: AJ-HD1700 HD for TV Camcorder: AJ-HDX 400E Panasonic 1280 x

49 HDC-F950 / SWR-1 (Sony) HDC-F950: Studio-Kamerakopf mit Film Style Funktionalität Gleicher CCD-Block wie Camcorder HDW-F900 Gleicher Signalprozess wie HDW-F900 Ähnliches Menüsystem wie HDW-F900 Schnittstelle zum Recorder SWR-1 (Optical Fibre System) SWR-1: Bisher nur externer, portable VTR, derzeit kein Camcorder 10bit-Aufzeichnung in MPEG-4 SP Codierung (HDCAM SR) 10bit-Aufzeichnung in Component Mode Y/U/V (4:2:2) Dual Stream (z.b. für 3D-Anwendungen mit 2x HDC-F950) RGB-Mode (4:4:4) 49

50 AJ-HDC27F (Panasonic) 3 CCD IT-Sensoren mit 1280 x 720 Pixeln Empfindlichkeit: F12 bei 2000lx Minimale Beleuchtungsstärke: 0,7 lux Dual Filter Rad (ND & CC getrennt einstellbar) 12bit A/D-Wandler im Kamerakopf Film- und Video-Gamma Kurven wählbar Variable Frame-Rate (Kamera: Bilder/s) Aufzeichnung: auf ¼ DVCPRO HD-Band mit 720/60p Maximale Aufzeichnungsdauer: 46 Minuten (auf DVCPRO HD-Kassette) Umfangreiches Menü-und File-System (speicherbar auf PCMCIA Multimedia Card) Reverse Picture Funktion (für Nutzung von Film-Optiken oder SteadyCam Low Mode) HD SDI-Ausgänge 2 Audio-Kanäle (16bit/48kHz) Leistungsaufnahme: 39W Gewicht: ca. 7,2kg (Operation) Varicam Varicam 50

51 HDW-F900 (SONY) Versionen: HDW-F900/1...2 HDW-F900/3 mit Software V x 2/3 CCD FIT-Sensoren mit 1920 x 1080 Pixeln Variable Frame-Rate (24p; 25p; 30p; 50i; 60i) Empfindlichkeit: F10 im 60i-Mode bei 2000lx 12bit A/D-Wandler im Kamerkopf Gamma Kurven wählbar ab HDW-F900/3 noch zusätzlich eine Gammakurve frei programmierbar Aufzeichnung: auf ½ HDCAM-Band (24, 25, 30psf / 50, 60i) Maximale Aufzeichnungsdauer: 50 Minuten (bei 24p) Ursprüngliches Menü-und File-System (Daten erstmalig speicherbar auf Memory Stick) Reverse Picture Option HKDW-902 (z.b. für Nutzung von Film-Optiken) HD Analog Component Ausgang (HDSDI-Ausgänge optional mit CA-901) 4 Audio-Kanäle (20bit/48kHz, davon 2 Kanäle nur extern über CA-901) Leistungsaufnahme: 42W 51

52 HDW-F900 R Kompakter Nachfolger der HDW-F900 3x 2/3 CCD FIT-Sensoren mit 1920 x 1080 Pixeln Variable Frame-Rate (23,98/ 24psf sowie 25psf; 29,97psf; 50i; 59,94i) Empfindlichkeit: F10 im 59,94i-Mode bei 2000lx 12bit A/D-Wandler im Kamerkopf Vorprogrammierte Gamma-Kurven (STD / HG HYPER GAMMA ) Laden von userprogrammiereten Gradationskurven (USER-Gamma) vom Memorystick (Die Erzeugung der Gammatabellen mittels Sony CVP File Editor Software - vgl. OP-Manual Seite 103ff) Diverse Zusatzfunktionen über optionale Boards erhältlich: HKDW-702 (Down-Converter Board) HKDW-703 (Picture Cache Board incl. Loop Recording Funktion) HKDW-902R* (Down-Converter + 2/3Pull-Down) HKDW-905R* (Slow-Shutter + Image Inversion Option) *HKDW-902R & -905R sind nur für HDW-F900R verwendbar! 52

53 HDW-730/750 (SONY) 3 CCD (FIT- bzw. IT) -Sensoren mit 1920 x 1080 Pixeln Empfindlichkeit: F10 im 50i-Mode bei 2000lx 10bit A/D-Wandler im Kamerkopf Film- oder Video-Gamma Kurven wählbar HDW-730: nur HD for TV (50i / 60i) HDW-750: Variable CCD Read Out (25p oder 50i) Aufzeichnung: auf ½ HDCAM-Band (HDW-750: 25psf oder 50i / HDW-750P: 30psf oder 60i) Maximale Aufzeichnungsdauer: 48 Minuten Umfangreiches Menü-und File-System (Daten speicherbar auf Memory Stick) Loop Recording Option (für Vorlauf-Start, Zeitraffer oder Stoptrick) Slow Shutter Option (verlängerte Belichtungszeit bis zu 64 Frames) HD SDI Ausgang (SDI-/FBAS-Ausgänge optional mit Down Converter Board HKDW-702) 4 Audio-Kanäle im Gerät (20bit/48kHz, Ch1/2 regelbar oder AGC ; Ch3/4 nur AGC) Empfängereinschub für Drahtlos-Mikrofonanlage (Option, ein Diversity-Kanal) 53

54 AJ-HDX900 (Panasonic) 3 CCD IT-Sensoren mit 1280 x 720 Pixeln Empfindlichkeit: F10 bei 2000lx Dual Filter Rad (ND & CC getrennt einstellbar) 14bit A/D-Wandler im Kamerakopf 7s Voraufnahme -Funktion (ähnlich Loop Recording) Cine-Gamma Kurven wählbar Aufzeichnung: auf ¼ DVCPRO HD-Band mit unterschiedlichen Bildraten: Nativ: 720p/50 ; 720p/60 Convertiert:1080p/25 ; 1080p/30 ; 1080i/50 ; 1080i/60 Maximale Aufzeichnungsdauer: 33 Minuten (auf DVCPRO HD- M Kassette) Umfangreiches Menü-und File-System (speicherbar auf PCMCIA Multimedia Card) Interval Recording und One Shot Rec HD SDI-Ausgang und Downconvereter 2 Audio-Kanäle (16bit/48kHz) Steckplatz für integrierten Wiresless Mic Empfänger IEEE 1394 (FireWire) Ausgang, auch für Backup-Aufnahme 54

55 PDW-F330/-F350 (Sony) ½ HD-CCD (IT-EX Sensoren) mit 1440x1080 Pix. Professional Optical Disc Drive (Single Layer) MPEG-2 HD (long GoP 15) oder DVCAM MPEG-4 Proxy A/V 1080i/50 bzw.60, 1080p/24 bzw.25 und 720p/60 Aufzeichnung XDCAM-HD Produkte können XDCAM (SD-DVCAM) wiedergeben XDCAM SD /HD soll auf einer Professional Disk verarbeitet werden können Einstellbare HD-Datenrate: 35/25/18 Mb/s Variable Spielzeit: 1 / 1,5 / 2 Stunden (je nach Datenrate) 55

56 Editcam HDN-X10 ((Ikegami) Ikegami) HD-CMOS Technologie 3 x 2,1 Mio Pixel (mit integriertem Pixel Amplifier) Formatvielfalt 1920 x 1080i/60 & x 1080p/ x 720p/60 & 50 AVID DNxHD Codec Festspeicher (RAM Pack), vergleichbar mit SD-Karte Sampling mit 8bit oder 10bit (künftig) möglich MXF-Aufzeichnung auf Fieldpack 2 oder RAM-Pack Field Pack 2 (Wechselfestplatte) 56

57 Panasonic P2 HD Speicherkapazität 2x8 GB Zeit Zum Vergleich: Kassette ca GB 57

58 Teil 2 Praktischer Umgang mit HD 58

59 Belichtungsreferenz bei HD Spotmeter - vorher Empfindlichkeit der Kamera ermitteln Achtung: Menüeinstellungen (z.b. Gamma) beeinflussen die Empfindlichkeit! Waveform-/Vectorscope Camera als Lightmeter (Zebra, Auto-Iris) Monitor-Kalibrierung mittels Testbild ist Voraussetzung! -4% / 0 / +4% Kalibrierter (!) Monitor Anmerkung: vgl. auch Diskussion unter 59

60 Monitor-Kalibrierung Röhrenmonitor-Einstellung mit SMPTE-Testbild: 2 1) Helligkeit (mit Ultra-Black Feldern) 2) Farbsättigung (Farbfelder im Blue Only Mode angleichen) 3) Kontrast (mit 100% Weiß-Feld) 3 1 LCD-/Plasma Monitor-Einstellung mit SMPTE-Testbild: 1) Helligkeit (mit Ultra-Black Feldern) 2) Farbsättigung (Farbfelder in Blue Only Mode angleichen)... mit Monitor/Beamer-Auflösungstestbild: 3) Kontrast (mit % Weiß-Feldern) 60

61 Empfindlichkeit ausmessen ASA-Wert % Grau Grautafel aufnehmen und mit Blende 50% Videopegel einstellen 2. Grautafel mit Spotmeter ausmessen 3. Blendenwert von Kamera übernehmen und resultierende ASA-Zahl vom Belichtungsmesser ablesen 61

62 Festlegen der Schärfe Die hohe Auflösung der HD-Kamera erfordert eine sehr exakte Schärfe-Einstellung. Die Einschätzung im Sucher am realen Objekt, wie es z.b. bei Digital Betacam durchaus üblich war, kann bei HD zu sichtbaren Unkorrektheiten der Schärfe-Ebene führen. Als Hilfsmittel nutzen viele Kameraleute daher den Siemensstern, wie er üblicherweise zur Auflagemaßbestimmung verwendet wird. Foto: Christoph Frutiger, Interlaken - Schweiz 62

63 Gamma bei Film & Video Vereinfachte Darstellung! Film (Negativ) Video (HD) Gammaverlauf White Clip White Clip Kniepunkt Kniepunkt Arbeitsbereich (Gamma OFF) (Gamma ON) Black (Pedestal) 63

64 Gamma bei Film & Video S1 F1 S2 F2 S3 60 S4 F3 60 F4 S5 F5 S Standard Video Gamma (STD) 1: 3R9T1 (x3,5 like DVW-790WSP) 2: SMPTE-240 (x 0,4) 3: ITU 709 (x4,5) 4: BBC (x5,0) Film like Gamma (FILM) Quelle: 1: vergleichbar Film : vergleichbar Film : vergleichbar Film : vergleichbar Film 5296 HYPER Gamma! 64

65 Gradationsveränderungen Bei farbigen Lichtern: Knee Saturation White Clip Knee Point & Knee Slope Gamma & Gamma Table Black Gamma Bei farbigen Schatten: Low Key Saturation Master Black 65

66 Einstellung der Parameter vor dem Dreh: 1. Gerät konfigurieren: OPERATION Menü (Bedienfunktionen) PAINT Menü (Basispareameter) MAINTENANCE Menü (technische Grundeinstellungen) USER-Menü zusammenstellen (nur das Notwendigste!) 2. ALL FILE unter persönlichem Namen speichern (z.b. Grundeinstellung ) 3. Bildeinstellungen vornehmen: PAINT Menü Filmemulsionen programmieren bzw. auswählen 4. SCENE FILE speichern bzw. vorprogrammierte Scene Files aufrufen am Set: 5. Nur wenn notwendig und entsprechende Kontrollmöglichkeiten vorhanden sind: Feinjustage der Bildeinstellungen mittels voreingestellter USER-Menüebene oder über Fernbedieneinheit ( z.b. RM-B150 ) 66

67 Referenz-Aufzeichnung Notwendigkeit einer Referenzaufzeichnung: Bisherige Kameras & Camcorder hatten nur EINE durch den Service festgelegte Basiseinstellung HD-Camcorder gestatten vielfältige Bildeinstellungen Ohne Referenz können Bildveränderungen in der Kamera bei der Postproduktion u.u. falsch interpretiert oder nur schwer nachvollzogen werden LÖSUNG: Referenz-Aufzeichnung am Band-Anfang Mehr Infos unter: ACHTUNG: Der elektronische Farbbalken stellt in diesem Zusammenhang KEIN Referenzsignal dar! 67

68 Setup Speicher Memory Stick Memory Stick: Speichermedium für alle Setup Files Ein 4MB-Stick genügt im allgemeinen für die Gesamtzahl der wichtigsten Einstellungen NIEMALS entfernen, während die rote Kontroll-LED (MS Access) leuchtet! Rote Kontroll-LED, leuchtet bei Zugriff auf den Memory Stick Auswurftaste für Memory Stick 68

69 Formatieren des Memory Sticks Ein bereits genutzter Memory Stick kann nur im Camcorder (File Menu, Page 9) oder mit einer Sony-Fotokamera bzw. mit einem Sony VAIO-PC formatiert werden. Beispiel VAIO-PC Wichtig beim Kopieren von Memory Stick Daten per PC: Ein mit WINDOWS formatierter Memory Stick ist in den meisten Camcordern NICHT verwendbar und kann auch nur mit den neuesten Camcordern umformatiert werden! 69

70 Setup Speicher Memory Stick Datenstruktur auf dem Memory Stick: Ordner nur für Softwareupdate Anmerkungen: - Die Ordnerstruktur wird bei der Erstnutzung eines Memory Sticks durch den Camcorder generiert. - Ein genutzter Memory Stick kann im Camcorder (File Menu, Page 9) oder mittels VAIO-PC formatiert werden. - Ein durch WINDOWS vorformatierter Memory Stick ist NICHT verwendbar! 70

71 Ordnerstruktur (Memory Stick) Zum Vergleich: Ein z.b. durch MSW-900P formatierter Memory Stick kann zusätzlich auch für die Speicherung von Files der HDCAM-Camcorder verwendet werden HDW-F900 formatierter Memory Stick REF ALL SCN SCG USR = REFERENCE File = ALL File = SCENE File = SCENE General File = USER File HDW-750 formatierter Memory Stick Ordner nur für den Service zum Softwareupdate Die Ordnerstruktur wird bei der Erstnutzung eines Memory Sticks durch den jeweiligen Camcorder generiert und kann somit von Gerät zu Gerät in ihrem Umfang differieren! 71

72 Was sollte gespeichert werden? HDW-F900: Reference File (jeweils nur ein Reference File pro Memory Stick möglich) Umfaßt nahezu alle Grundeinstellungen, die als allgemeine Arbeitsgrundlage (Hausstandard) dienen sollen. HDW-730/-750/-F900R: ALL File (bis zu 100 ALL-Files pro Memory Stick möglich) Umfaßt nahezu alle Grundeinstellungen und erweiterte Funktionen, die als allgemeine Arbeitsgrundlage (Hausstandard) dienen sollen. Alle Camcorder: Scene File (bis zu 100 Scene-Files pro Memory Stick möglich) Beinhaltet ausschließlich künstlerische (bildverändernde) Einstellungen, die den Look der Kamera bestimmen. (vergleichbar mit der Charakteristik einer bestimmten Filmemulsion) Anmerkung: Die Files der Camcorder HDW-F900 und der Camcorder HDW-730/-750/-F900R sind untereinander nicht kompatibel und können deshalb nicht wechselseitig benutzt werden! 72

73 Wie sollte gespeichert werden? Memory Stick vor der erstmaligen Benutzung immer im Camcorder formatieren! (beim Einlegen eines fabrikneuen Memory Sticks startet der Formatiervorgang automatisch) Ablegen der im Camcorder generierten Setups (File Menü: ALL FILE oder REFERENCE FILE bzw. SCENE FILE) auf den Memory Stick unter einem vorher eindeutig festgelegten Namen (FILE ID) Kopieren des Memory Stick Inhalts auf den Rechner in einen eindeutig bezeichneten Ordner (z.b. ) Ein Umbenennen der Files ist nicht möglich, da die Camcorder nur die von ihnen generierten Namen (z.b ALL) akzeptieren Schützen der Dateien gegen versehentliches Überschreiben (Eigenschaften >> schreibgeschützt) ist sinnvoll Beim Zurückspielen der Daten auf einen anderen Memory Stick immer darauf achten, daß keine Dopplung von File-Namen entsteht 73

74 Anleitung zum externen Abspeichern und Austausch von Setup Files Alle im Kamera-Menü vorgenommenen Veränderungen sollten in einem separaten Textfile (z.b. Word) dokumentiert sein, da aus den extern abgelegten File-Daten nicht ersichtlich ist, welche Veränderungen das File beinhaltet. Wichtig ist, daß bei allen Speichervorgängen auf den Memory Stick bzw. bei Ladevorgängen vom Memory Stick die Ordnerstruktur NICHT verändert wird. Kopieren der Setup-Daten vom Memory Stick in den Rechner: Kopieren der gesamten Datenstruktur in einen eigens dafür angelegten Ordner (sicherste Version des Backups) ausschließliches Kopieren der Setup-Files (z.b ALL oder SCN) Zurückspielen der Setup-Daten vom Rechner auf den Memory Stick: Kopieren der gesamten Datenstruktur Kopieren der Setup-Files (z.b ALL oder SCN) in den bereist existierenden Ordner HD_CAM 74

75 Gerätevergleich Unterschied von HDW-F900 zu HDW-730/

76 Generelle Unterschiede HDW-730 HDW-750 HDW-F900 HDW-F900/1...2 HDW-F900/3 ab Software V CCD FIT-Sensoren mit 1920 x CCD (FIT- bzw. IT) x 1080 Pixel Empfindlichkeit: F10 (mit 60i bei 2000lx) Empfindlichkeit: F10 (50i bei 2000lx) 12bit A/D-Wandler im Kamerkopf 10bit A/D-Wandler im Kamerkopf nur STD Gamma Kurven wählbar HDW-F900/3: zusätzlich eine frei programmierbare Gammakurve Film- oder Video-Gamma Kurven HDW-730: nur HD for TV (50i / 60i) HDW-750: 25p oder 50i Loop Recording Option Variable Frame-Rate (24p;25p;30p;50i;60i) Reverse Picture Option HKDW-902 (z.b. für Nutzung von Film-Optiken) Slow Shutter Option HD SDI Ausgang nur HD Analog Component Ausgang (HDSDI-Ausgänge optional mit CA-901) SD-Ausgang (optional mit HKDW-702) 4 Audio-Kanäle (20bit/48kHz, davon 2 Kanäle nur extern über CA-901) 4 Audio-Kanäle im Gerät Empfängereinschub für DrahtlosMikrofonanlage (Option) 76

77 Neuerungen HDW-F900/3 (V (V 2.01) 2.01) Verbesserter Kontrastumfang Verändertes Bit-Assignment für bessere Durchzeichnung in den Lichtern Neue Funktionen nach Software-Upgrade von Version 1.xx *) Multi-Matrix Auto Hue Detection (ähnlich HDW-750) Bis zu 100 Scene Files sauf dem Memory Stick speicherbar (20 Gruppen zu je 5 Files) Zusätzliche Beeinflussung der Farbsättigung (Saturation Control) White Shading Daten im Lens File (H/V Para, V Saw Daten für Prime Lenses) Zusätzlice USER-Menüseiten (Konfigurierbar) Zusätzliche Shutterfrequenzen (1/60 und 1/50 Shutter bei 24P/25P/30P-Mode) Zusätzliches USER GAMMA (mit externer Software erstellen und dann per Memorystick zu laden) Cross Filter >> Wechsel zu CC 5600K *) Neben der Software müssen DR- und AD-board sowie das Cross-Filter (neu: 5600K) ausgetauscht werden. VF-Preview bei VTR-Playback NUR im Serienmodell HDW-F900/3 (eine Nachrüstung zum Sofware-Update ist nicht möglich!) 77

78 Gerätevergleich Der Mechanische Aufbau des Camcorders HDW-F900/1 /3 basiert auf den Vorgängermodellen HDW-700/-700A. Mit der Einführung der neuen Europäischen Umweltverordnungen wurden die Camcorder HDW-730/-750/-F900R in komplett neuem mechanischem Design und in schwermetallfreier Konstruktion (bleifreies Lot) entwickelt. 78

79 Gerätevergleich Der Menüaufbau der HDW-F900/1 & HDW-F900/2 war vergleichbar mit der Menüstruktur der bis dahin gefertigten Sony-Studiokameras. bis Version 1.27 Mit dem Upgrade auf Software Version 2.00 bzw. Auslieferung des HDW-F900/3 wurde das Menüsystem den neueren Modellen HDW-730 bzw. HDW-750 zum Teil angepaßt. Ab Version 2.00 Beispielseiten des PAINT-Menüs Der Menüaufbau der Camcorder HDW-730/-750 und HDW-F900R ist prinzipiell gleich, lediglich die Anzahl der Menüseiten variiert durch die unterschiedliche Funktionalität der Geräte. (und in Abhängigkeit von den eingebauten Optionen) 79

80 Allgemeine Menü-Struktur Menü-Ebene, mit der sich der Camcorder beim Einschalten meldet (kann mit USER MENU CUSTOMIZE im Umfang verändert und den persönlichen Anforderungen angepaßt werden) Menü-Ebene zum Konfigurieren des USER-Menüs Zusammenstellung ALLER Menüseiten (nicht bei HDW-F900/1... 3) Untergruppierungen des ALL-Menüs Operation: zum Personalisieren des Camcorders (Anpassen der Bedienfunktionen an die persönlichen Wünsche) PAINT: zur Einstellung von bildverändernden Parametern (z.b. Gradation, Durchzeichnung in den Schatten/Lichtern, Schärfe, Farbreproduktion, Sättigung) MAINTENANCE: zur Einstellung technischer Parameter (z.b. Einstellung von Tonspuren, Timecode,... ) File: zum Abspeichern der vorgenommenen Einstellungen (z.b. ALL-File, SCENE-File,... ) Diagnosis: zum Anzeigen der Selbstdiagnose-Daten (z.b. Stundenzähler, Gerätestatus,... ) 80

81 Menü-Übersicht HDW-F900 EX VF-Display Z99 12,8V CAM? VTR? WHITE OK TCG 00:59:30:00 D56 M A W:A 0dB 1/125 F-30 F 5.6 Basic Menü (Operator Menü bzw. USER Menü) Standard Menü, erscheint automatisch wenn Power ON Version 1.xx: Gleicher Aufbau & Inhalt wie im Operation Menü (unveränderbare Anzahl von 8 Menüseiten bei V 1. 27) Version 2.xx: Auswahl der mit USER MENU CUSTOMIZE festgelegten Menüseiten Ab Version 2.00 Top Menü (Advanced Menü) Auswahlseite für die unterschiedlichen Menüebenen 45 Seiten (V 1. 27) verteilt auf 5 Ebenen Ab Version 2.01 mit zusätzlichem Menüpunkt zur Erstellung einer eigenen User-Ebene 81

82 Menü HDW-730/-750/-F900R Statusanzeige Grundmenü (USER Menu) Top immer verfügbar nach Power ON gleicher Inhalt wie USER Menü ab Werk 14 Seiten (erweiterbar) Menü (erweitertes Menü) Auswahl von unterschiedlichen Ebenen möglich Aktivieren durch Rotary Encoder und Menüschalter ca Seiten (je nach Optionen und Kameratyp), in unterschiedlichen Ansichten darstellbar Eine Sperrung des Top Menüs ist möglich 82