Ein atemberaubender neuer Ansatz für die 16K-Produktion im Haneda Airport

Die komplette Leistungsfähigkeit der Sony F65 und die Möglichkeiten des Super Resolution De-Mosaicing (SRDM) wurden für eine bemerkenswerte Installation in Tokio voll ausgeschöpft.

Kamera F65 mit anamorphotischem Objektiv

Das Unternehmen Nest+Visual, Inc. hat als Projektleiter erfolgreich die Herausforderung gemeistert, Inhalte mit extra breitem Bildbereich in 16K (16.320 × 2304 Pixel) zu schaffen. Diese Inhalte werden auf einem aus 36 Bildschirmen bestehenden Display am internationalen Flughafen von Tokio, Haneda, präsentiert. Besonders bedeutsam war die Entscheidung, nicht mehrere Kameras einzusetzen, sondern den 16K breiten und 2K hohen Content mit einer einzigen Sony CineAlta-Kamera F65 mit anamorphotischem Objektiv aufzunehmen. Die Kamera selbst nimmt in einer Auflösung von 8K x 4K auf. Daher war es erforderlich, die Bilddaten zuerst mittels De-Mosaicing auf 16K × 4K zu bringen, um dann das Ergebnis so zuzuschneiden, das sich eine Höhe von 2K ergibt. Damit ist es der erste Versuch, für diese Art von Display eine einzige Kamera zu verwenden. Bei solch einem Ansatz ist es nicht mehr erforderlich, mehrere Kameras aufzustellen, zu koordinieren und dann die Ergebnisse mithilfe von Stitching zusammenzufügen – alle Bilddaten werden einfach vor Ort aufgenommen und zu einem späteren Zeitpunkt bearbeitet. Indy Associates, Ltd. war verantwortlich für die Planung und die physische Produktion; TYO Technical Ranch, Inc. und die Sony Corporation lieferten die technische Unterstützung.

Superbreites 16K-Display

Der Inhalt wurde für die Anzeige auf einer Anordnung von 12 × 3 Monitoren mit einer Gesamtbreite von 16,8 Metern und einer Höhe von 2,3 Metern produziert. Die volle Anzeigefläche besitzt demnach eine Größe von 16.320 Pixeln (16K) in der Horizontale und 2304 Pixeln (2K – siehe Foto) in der Vertikale. Zum Erreichen einer nativen Auflösung von 16K verwendeten die Produzenten eine einzige Sony Kamera vom Typ F65 mit anamorphotischem Objektiv. Der herkömmliche Ansatz für Aufnahmen bei Auflösungen oder Bildseitenverhältnissen von über 4K beruht auf dem Zusammenfügen von Bildmaterial aus mehreren Kameras durch Stitching. Dies war die verwendete Methode, als die erste 16K-Produktion für diese riesige Monitorinstallation am Haneda-Flughafen am 30. März 2014 über die Bühne ging – sie startete zeitgleich mit der Eröffnung des erweiterten Terminals. Bei der herkömmlichen Methode mit mehreren Kameras müssen diese jedoch äußerst vorsichtig Aufgestellt und die Kameras und Objektive genau koordiniert werden. Dazu kommt ein oft zeitraubendes Zusammenfügen des Materials. Der Vorteil der hier angewandten Vorgehensweise mit einer einzelnen Sony F65 besteht darin, dass die Produktion mit viel weniger Ausrüstung auskommt, d. h. auch die Kosten für die Ausrüstung und die Nachbearbeitung sind erheblich niedriger.

Aufnahmen in Frankfurt, München, London und Paris

F65: Aufnahme mit anamorphotischem Objektiv

Dieses Shooting war der weltweit erste Versuch, 16K-Inhalte mit einer einzigen F65 mit einem anamorphotischen Objektiv aufzunehmen. Die Sony Kamera F65 nutzt einen Einzelchip-CMOS-Bildsensor mit 8K-Auflösung, der etwa 20 Millionen Pixel erfasst. Ein hochauflösender De-Mosaicing-Prozessor (SRDM) wurde auf die Rohdaten der Kamera angewendet, um so die Auflösung weiterhin zu steigern. Dieser einzigartige SRDM-Prozessor nutzt einen neu entwickelten Algorithmus, der die Auflösung auf 8K erhöht, und zwar durch Bezugnahme auf Datenbanken, die optimal auf das optische System und die Kameraeigenschaften der F65 abgestimmt sind. Konkret gesagt wandelt er die Rohdaten einer einzigen F65 in DPX-Bilder mit einer Auflösung von bis zu 8K x 4K (8192 × 4320 Pixel) um. Zur weiteren Optimierung der Auflösung verwendeten die Produzenten außerdem ein anamorphotisches Arri Master-Objektiv (ein Objektiv vom Cinemascope-Typ), das das Bild in der Horizontale verdichtet. Das Objektiv komprimiert die Rohdaten der Kamera seitlich auf etwa die Hälfte der Bildschirmbreite. Der SRDM-Prozessor erweitert dann (durch De-Mosaicing) die Daten (8K x 4K) zurück in die richtigen Proportionen und erzeugt ein Bild von 16K × 4K. Dieses Bild wird dann so zugeschnitten, dass ein Bildseitenverhältnis von 16×2 für die ultrabreite Anzeige von 16K entsteht.

Die Vorteile von Flexibilität

Der Inhalt wurde von Yoshiya Okoyama (Foto) von wise, Inc. produziert. Hier erklärt er die Vorteile der Aufnahme mit einer einzigen Kamera: „Wenn Sie mehrere Kameras zur Aufnahme für eine 16K-Auflösung verwenden, müssen Sie enorm viel Zeit investieren, um alles via Stitching zusammenzufügen. Das haben wir dieses Mal komplett vermieden, indem wir eine einzige Kamera eingesetzt haben. Wir waren in der Lage, vor Ort effizienter zu arbeiten, und die Nachbearbeitung war mit viel weniger Aufwand verbunden.“ Kōji Onomichi und Hajime Tanaka von der Crank-Abteilung bei TYO Technical Ranch standen dem Team zur Seite, wobei Onomichi sich für die Kinematographie verantwortlich zeigte. Onomichi blickt auf die Entscheidung für eine einzige Kamera und das entstandene Endresultat zurück:

„Beim Start des Projekts war die vorherrschende Meinung, dass wir mit zwei Kameras arbeiten und das Material zusammenfügen würden. Es gibt dabei aber viele Probleme, etwa vergleichbar mit denen, die bei 3D-Aufnahmen entstehen: Es ist schwierig, die Rigs entsprechend aufzubauen, die Schnittpunkte einzustellen und so weiter und so fort. Auch beim Einsatz von zwei identischen Kameras würde es immer noch Unterschiede auf der Hardware-Ebene geben – und die Dreharbeiten werden noch komplizierter, wenn es um eine höhere Auflösung geht. Also kamen wir beim Testen der Kameras auf die Idee, eine einzige F65 zu verwenden und die Aufnahmen in 8K mit einem anamorphotischem Objektiv zu machen. Dann haben wir verschiedene Szenen mit beiden Ansätzen gedreht und ganz genaue Vergleiche des resultierenden Bildmaterials angestellt. Dabei bestätigte sich, dass der Ansatz mit einer einzigen Kamera uns die gewünschte Qualität bietet. Also haben wir uns für diesen Weg entschieden. Dadurch wurde es natürlich viel leichter, die Kamera an unseren Drehorten aufzustellen. Außerdem mussten wir viel weniger Geräte mitschleppen. Wenn man mit nur einer Kamera arbeitet, steht es einem frei, den Ort zu wechseln, sie mitzunehmen und ganz nach Bedarf damit zu hantieren. Es gibt zum Beispiel eine Kirchenszene, bei der wir von einer horizontalen Innenansicht hinauf zur Decke schwenken. Das wäre sehr schwierig zu bewerkstelligen, wenn mit mehreren angeschlossenen Kameras arbeiten würde. Auch Freihandaufnahmen waren so möglich; und Aufnahmen von Personen, die sich über die ganze Breite von 7:1 hin und her bewegen.“ Aoki Takashi, Business Planner der Abteilung Solutions Business Development der Sony Professional Solutions Group, erläutert: „Der Sendestart von Channel 4K (Japans erstem Kanal für 4K-Inhalte) und die Vorfreude auf 8K-Übertragungen der Olympischen Spiele 2020 haben zu verstärktem Interesse an höheren Auflösungen geführt, die über 4K hinausgehen. Nicht nur für Video, sondern auch für Großformatbilder, Signage und vieles mehr. Der bei diesem Projekt verwendete SRDM-Prozessor erzeugt hochauflösende Bilder in frei wählbaren Bildseitenverhältnissen und Auflösungen. Dadurch wird die ultrahohe Auflösung auch für Genres und Gerätedisplays möglich, für die dies vormals unerreichbar schien. Es eröffnet den Weg zu neuen Ausdrucksformen und neuartigen Video-Erlebnissen.“ Der Verkauf dieses SRDM-Prozessors startet voraussichtlich im letzten Quartal des Geschäftsjahres 2014.

Entwicklung des optimalen Workflows

Die Aufnahmen (in Deutschland, Großbritannien und Frankreich) fanden vom 27. September bis zum 12 Oktober 2014 statt. Für jede Szene wurden zahlreiche Tests durchgeführt, um eine ausreichende Mobilität und Qualität sicherzustellen. Der technische Produzent Yoshiaki Ishigaya (TYO Technical Ranch), der technische Betreuer für Forschung und Entwicklung Yūsuke Yamazaki (TYO Technical Ranch/PPC) und Colourist Ai Hirata (ebenfalls TYO Technical Ranch/PPC) erarbeiteten gemeinsam die Kamera-Aufstellungen, die sich am besten für die Szenerien im Innen- und Außenbereich sowie für die Bewegungen der Personen in jeder Szene eigneten. Bei relativ beschränkten Aufnahmebedingungen erzielten sie eine optimale Kameraleistung. Ishigaya merkt an: „Wir wollten die Aufnahmen europäischer Szenerien bei komplett natürlichem Licht machen. Deshalb mussten wir über ein genaues Verständnis der Kamera verfügen und den besten Ansatz herausarbeiten.“ Die Filmemacher nahmen im RAW-/SQ-Modus der F65 bei 60p 70 Stunden Filmmaterial auf. Ein Terabyte SR Memory speichert 24 Minuten solcher Bildaufnahmen. DIT Hajime Tanaka musste Einfallsreichtum beweisen, als er die Datenverwaltung für insgesamt 12 TB Festplattenspeicher regelte.

Die gepressten Bilddaten des anamorphotischen Objektivs durchliefen einen Mischer, wurden auf eine Größe von 7:1 zugeschnitten und dann auf einem Monitor überprüft. Onomichi schwärmt: „Das war eine tolle Erfahrung für mich als Kameramann, weil es ziemlich schwer ist, die richtigen Winkel bei einem Verhältnis von 7:1 zu bekommen und das richtige Gleichgewicht zwischen Mensch und Landschaft zu erreichen. Zudem: Wenn man in 16K aufnimmt, muss man beim Fokus extrem präzise sein. Mithilfe einer Lupe habe ich den Fokus auf dem Monitor überprüft.“ Wie oben beschrieben wurde ein SRDM-Prozessor verwendet, um die Rohdaten in eine Auflösung von 8K umzuwandeln. Dies erfolgte durch S-Log 2 Gamma und S-Gamut-Farbraum sowie die darauffolgende Umwandlung des Ergebnisses in DPX. Dann wurden die Daten in 2K/ProRes umgewandelt, um sie offline mit Final Cut Pro bearbeiten zu können. Im PPC-Farbkorrekturstudio von TYO Technical Ranch erfolgte die Farbkorrektur der fertigen Bildausschnitte. Nest+Visual erledigte die Endbearbeitung intern mit Flame Assist. Ai Hirata war als Colourist im Einsatz und Kōei Ishizaki übernahm die Bearbeitung. Okoyama erzählt: „Wir haben ungefähr zwei Monate mit der Forschung und Entwicklung zugebracht und dabei stets ausführlich miteinander kommuniziert. Es ist uns gelungen, daraus einen neuen und einzigartigen Workflow zu entwickeln. Dies war eine völlig neue Herausforderung, und ich glaube, das technische Team hat sie mit viel Kreativität gemeistert.“ Diese Produktion war die zweite in einer Reihe von Filmen, die in ultrabreiter 16K-Auflösung auf dem 36-Monitor-Display von Haneda präsentiert werden sollen. Unter dem gemeinsamen Motto Von Haneda in die Welt zeigen die Filme den Reisenden Szenen aus den verschiedenen Städten, die man vom Flughafen aus anfliegen kann. Die erste Folge präsentiert Stätten des Weltkulturerbes in Asien, während die zweite sich auf Kunst in vier europäischen Städten konzentriert. Dabei stehen insbesondere die Werke und Landschaften im Mittelpunkt, die mit Goethe (Frankfurt), Ludwig II. (München), Edward Elgar (London) und Debussy (Paris) verbunden werden. Der Film hatte seine Premiere am Flughafen Haneda im Februar 2015.

Danksagungen für das Überbreite-Video in 16K aus Anlass der Erweiterung des internationalen Terminals am Flughafen Haneda

Indy Associates: Keiichi Okada, Miori Hirabayashi, Chiaki Takahashi. Nest+Visual: Yoshiya Okoyama, Yōhei Sako, Kentarō Wada Kōji Onomichi, Yuki Numao, Toshiaki Imaoka, Hajime Tanaka, Ai Hirata, Kōei Ishizaki, Yoshiaki Ishigaya, Yūsuke Yamazaki, Shinji Kobayashi, Yūta Shimakawa. Bild: Sitzend: Kōei Ishizaki, stehend (von links nach rechts): Kōsei Ueyama (Nest+Visual), Yoshiya Okoyama (wise), Kōji Onomichi (Crank), Yūta Shimakawa (Nest+Visual), Yoshiaki Ishigaya (TYO Technical Ranch), Aoki Takashi (Sony).

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