Полнокадровая матрица
Что такое полнокадровая матрица?
Полнокадровая матрица отличается от других своим размером — 36 мм на 24 мм — и техническими характеристиками, благодаря которым получаются невероятно красивые кадры. По сравнению с матрицей Super 35, полнокадровая почти вдвое больше, что позволяет увеличить угол обзора и снизить глубину резкости.
Полнокадровые матрицы вне всяких сомнений являются самыми большими и популярными сенсорами сегодня. Сами по себе они обладают улучшенными функциями, а также используют инновационные технологии, что делает эти матрицы идеальным решением для реализации творческих возможностей в сфере цифровой кинематографии.
Безграничные возможности полного кадра: как снимают камкордеры FX9 и VENICE
История создания полнокадровой матрицы
Почему полнокадровая матрица такого размера? В начале 1900-х гг. в сфере кинематографии стали использовать 35-миллиметровую пленку в качестве универсального стандартного решения. Позже для фотосъемки начали производить кассеты тип-135. Во время создания фильмов традиционным способом пленка в камере движется в вертикальном направлении, что позволяет снимать в различных форматах изображения.
Например, в формате Super 35, при котором шаг кадра в 3 перфорации равен отдельному широкоформатному кадру 24,89 х14 мм. В фотокамере пленка движется в горизонтальном направлении, при этом размер кадра — 36 х 24 мм, а шаг кадра — 8 перфораций. Это самый большой и популярный формат изображения для съемки на 35-миллиметровую пленку, который обычно называют полнокадровым форматом.
В начале XXI века появились цифровые камеры с матрицами Super 35, включая инновационную модель F35 от Sony, которые снимали не хуже, чем кинокамеры. Так началась цифровая революция в мире кино. Однако производители кинокамер продолжали разрабатывать новые технологии и начали выпускать модели с матрицами больше, чем Super 35. Намного больше.
Известный режиссер Алистер Чапман изучает возможности и преимущества полнокадровой съемки
Преимущества полнокадровых матриц
Размер кадра при съемке на полнокадровую камеру такой же, как у 35-миллиметровых фотокамер. Это позволяет использовать объективы и узлы крепления от старых кинокамер для оснащения новых цифровых моделей, а также обеспечивает те же параметры кадрирования, фокуса, глубины резкости и принципы съемки. В результате вы получаете знакомую и удобную конструкцию с улучшенными возможностями. Более того, полнокадровые модели поддерживают Super 35 и другие форматы изображения.
Более широкий угол обзора
Полнокадровая матрица больше, чем матрица Super 35, что позволяет делать широкоформатные снимки. Поэтому во время съемки на полнокадровую камеру вам не нужно менять объектив и отходить дальше, чтобы захватить в кадр всю сцену. Изучите изображения ниже, чтобы увидеть разницу.
Полный кадр (16:9)
Super 35 (16:9)
Эффектные кадры с разной глубиной резкости
Полнокадровые матрицы обеспечивают небольшую глубину резкости, что позволяет эффективно использовать все функции объективов с большой апертурой. Благодаря этому камера, оснащенная таким объективом и матрицей, может сфокусироваться на определенном объекте и выделить его среди других, заставляя зрителей на подсознательном уровне обратить на него внимание, чтобы передать суть происходящего на экране.
Небольшая глубина резкости
Большая глубина резкости
Больше форматов благодаря полнокадровой матрице
Благодаря своей полнокадровой матрице с разрешением в 6K камера поддерживает много различных форматов в соответствии с разными зонами развертки. Полнокадровая матрица 6K обеспечивает исходное разрешение 4K при съемке на объективы Super 35, а также во множестве анаморфотных режимов*1, включая режим Open Gate для 35-миллиметровых объективов. Это значит, что матрица позволяет вести съемку как на специальные полнокадровые объективы, так и на традиционные кинообъективы Super 35 и анаморфотные модели. При съемке в 4K с разверткой Super 35 камера будет прекрасно работать в сравнении с традиционными камерами 4K, имеющими объективы Super 35. Пользователи камеры Venice от Sony могут выбирать нужный из множества режимов сенсора и форматов изображения. Также в камере FX9 поддерживается съемка в 2K с режимом развертки Super 16*2.
*1 Во встроенном ПО версии 3.0 будет поддерживаться вывод разжатого изображения на видоискатель и отображение межкадрового поля при съемке на анаморфотный объектив
*2 Во встроенном ПО версии 3.0 будет поддерживаться съемка в 2K с режимом развертки Super 16.
Четкость и передискретизация благодаря высокому разрешению
Большой размер полнокадровой матрицы означает, что можно вести съемку с более высоким разрешением (с увеличенным количеством светочувствительных элементов) или повышенной чувствительностью (с более крупными светочувствительными элементами) либо, как это часто бывает, использовать оба метода. Также можно снимать в высоком разрешении с передискретизацией: когда матрица обрабатывает больше пикселей, чем это требуется, чтобы получить финальный кадр, но при этом задействует улучшенную функцию обработки изображения, доступную в камере, чтобы повысить четкость и сохранить детали, которые могли бы быть утеряны в случае использования небольшой матрицы с низким разрешением.
Светочувствительные элементы матриц с одинаковым разрешением
Воспроизведение высокодетализированных изображений, начиная от картинок в 6K с помощью фильтра Байера
Изображения слева направо: схема размещения пикселей фильтра Байера, байеризация, цветное дебайеризированное изображение.
Полнокадровая передискретизация для потрясающих изображений в 4K, UHD и HD
Шум от наложения спектров возникает, когда частотный компонент входного сигнала выше ½ частоты дискретизации (частоты Найквиста) во время настройки параметров сигнала. При снижении разрешения может возникнуть шум от наложения спектров. При съемке в 4K на камеру с полнокадровой матрицей 6K шум от эффекта дискретизации снижается, а изображение становится более четким и резким.
Широкий выбор объективов
Полнокадровая матрица позволяет вести съемку на множество моделей из ряда полнокадровых объективов, а также фото- и кинообъективов Super 35.
Полнокадровые матрицы и новые технологии
Помимо улучшенных функций самих полнокадровых матриц, в таких камерах используются дополнительные технологии, которые повышают производительность и обеспечивают широкие творческие возможности.
Динамический диапазон и технология Exmor R
Динамический диапазон обычно измеряется в ступенях. Это единица измерения апертуры или диафрагмы объектива. Качественная матрица может различать больше ступеней серого между черным и белым цветом. Например, динамический диапазон человеческого глаза составляет приблизительно 10–15 ступеней.
Полнокадровые матрицы обеспечивают улучшенный динамический диапазон благодаря светочувствительным элементам большего размера и продуманной конструкции. Чтобы улучшить эти характеристики, инженеры Sony разработали технологию Exmor R, которая используется в камкордере FX9. С ее помощью, как показано ниже, была полностью изменена структура пикселей. В результате полнокадровые матрицы от Sony могут использовать динамические диапазоны, как у человеческого глаза, и даже недостижимые для него.
Матрица Exmor CMOS
Традиционная матрица с передней подсветкой, используемой в камере FS7II
CMOS-матрица Exmor R
Два стандартных параметра ISO
Для эффективной работы цифрового датчика изображения необходимо использовать базовое значение ISO. Благодаря ему вы обеспечите максимально низкий уровень шума, оптимальное соотношение «сигнал — шум» и наиболее расширенный динамический диапазон. Это возможно, так как при использовании базовых настроек ISO на сигнал, исходящий от матрицы, не действует коэффициент усиления напряжения. Довольно часто при повышении этого коэффициента, например чтобы увеличить значение ISO или сделать изображение ярче, на картинке появляются шумы и снижается динамический диапазон. Ваше изображение действительно будет в два раза ярче, но при этом так же увеличится соотношение «сигнал — шум», а качество снимка значительно снизится. Если зернистый кадр, снятый на аналоговую пленку, например ASA 400, может выглядеть интересно и уникально, то шум на цифровом изображении свидетельствует о его низком качестве.
Поэтому в настройках полнокадровой матрицы, встроенной в камеры VENICE и FX9, доступны два базовых значения ISO, с помощью которых можно отрегулировать показатели чувствительности датчика изображения. Они имеют лишь небольшую разницу в качестве изображения. Цветопередача и динамический диапазон остаются практически идентичными, что можно сказать и об уровне шумов.
В камере VENICE используется базовое значение ISO 500, что обеспечивает оптимальный баланс динамического диапазона при стандартном освещении на съемочной площадке. Вспомогательное высокое базовое значение ISO равняется 2500 и отлично подходит для съемки в расширенном динамическом диапазоне в условиях низкой освещенности. Камера FX9 с чувствительностью ISO 800 обеспечивает оптимальный динамический диапазон для съемки как на улице, так и в ярко освещенных помещениях. Вспомогательное высокое базовое значение чувствительности ISO равняется 4000 и отлично подходит для работы в условиях низкой освещенности. Вы можете подобрать базовое значение ISO под свой уровень освещенности и менять его, не снижая качество изображения и не прерывая рабочий процесс.
Низкое базовое значение ISO
Высокое базовое значение ISO
Творческая съемка с помощью электронного нейтрального фильтра переменной плотности и полнокадровой матрицы
FX9 — это первый в мире полнокадровый камкордер с электронным нейтральным светофильтром, который значительно упрощает работу, а также избавляет от необходимости заряжать неперестраиваемые фильтры и менять их вручную. Это огромное преимущество, ведь с помощью полнокадровой матрицы, объектива с большой апертурой и автоматической диафрагмой, а также электронного нейтрального светофильтра можно создать невероятно красивые кадры. При изменении настроек нейтрального светофильтра во время съемки диафрагма автоматически регулирует глубину резкости изображения, чтобы обеспечить нужную экспозицию. Объектив не поддерживает режим автоматической регулировки диафрагмы? Это не проблема! Чтобы создать подобный эффект, переключите электронный нейтральный светофильтр в автоматический режим и скорректируйте работу диафрагмы во время съемки. Ознакомьтесь с Техническим руководством по использованию электронного нейтрального светофильтра, чтобы узнать, как он работает.
Улучшенная автофокусировка от Sony для полнокадровых камер
Во время работы с полнокадровыми камерами можно получить красивую картинку с небольшой глубиной резкости. Однако сохранение точного фокуса на объекте съемки требует большого мастерства от оператора. Обычно при использовании таких высококачественных кинокамер, как VENICE, ассистент оператора вручную регулирует фокус и следит, чтобы не было расфокусировки. Такой метод работы не подходит для создания документальных фильмов и новостных сюжетов.
Часто операторы камер скептически относятся к использованию систем автофокусировки и считают, что они не обладают всеми нужными функциями и не могут обеспечить точный фокус на объекте. Инженеры Sony решили опровергнуть этот стереотип и встроили в полнокадровую камеру FX9 улучшенную систему автофокусировки, создав таким образом первый в мире профессиональный камкордер такого уровня. Эта система обеспечивает невероятно маленькую глубину резкости и широкий выбор опций для регулировки скорости и отслеживания, а также предоставляет целый набор дополнительных инструментов, с помощью которых оператор может эффективно использовать преимущества полнокадровой камеры, например снимать в режиме замедленной или ускоренной съемки для создания исторических драм или динамичных спортивных сюжетов.
Профессиональные полнокадровые камеры от Sony
Серия VENICE
Новое поколение кинокамер с непревзойденной цветопередачей, удобным управлением и поддержкой полнокадровых матриц 8K и 6K. Два стандартных параметра ISO и встроенная 8-ступенчатая система нейтральных светофильтров обеспечивают исключительную гибкость съемки.
PXW-FX9
Камера FX9 оснащена полнокадровой матрицей 6K, которая позволяет записывать в высоком качестве в разрешениях DCI 4K*, Ultra HD и HD. Мощная обработка изображения с дебайеризацией и передискретизацией обеспечивает лучшее качество изображения по сравнению с традиционными матрицами Super 35 мм. Это первый в мире полнокадровый камкордер с электронным нейтральным фильтром переменной плотности, быстрой гибридной автофокусировкой и двумя базовыми значениями ISO 800 / ISO 4000.
* Для съемки в разрешении DCI 4K (4096 x 2160 с соотношением сторон 17:9) требуется встроенное ПО версии 2.0 и выше.
FX6
В ILME-FX6 используется технология одной из лучших в отрасли кинокамер — VENICE от Sony, а также инновационное решение беззеркальной камеры Sony Alpha. В камкордере установлена полнокадровая матрица с тыловой подсветкой Exmor R™ CMOS на 10,2 МП, которая обеспечивает 15 ступеней широкого динамического диапазона с высокой чувствительностью и низким уровнем шума. Камкордер ILME-FX6 обладает той самой технологией цветопередачи, что и VENICE, поэтому при производстве можно легко использовать материалы, отснятые на другие камеры серии Cinema Line.
FX3
В ILME-FX3 используется технология одной из лучших в отрасли кинокамер — VENICE от Sony, а также инновационное решение, задействованное в беззеркальной камере Sony Alpha. В камкордере установлена полнокадровая CMOS-матрица с тыловой подсветкой Exmor R™ на 10,2 МП, которая обеспечивает более 15 ступеней широкого динамического диапазона с высокой чувствительностью и низким уровнем шума. Камкордер ILME-FX6 обладает той самой технологией цветопередачи, что и VENICE, поэтому при производстве можно легко использовать материалы, отснятые на другие камеры серии Cinema Line.
