Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
13 czerwca 2012, 10:53 Autor: Jarosław Zachwieja
czytano: 8840 razy
Aparat czy kamera: Obraz
Osoba stojąca przed wyborem określonego
modelu kamery wideo najczęściej zadaje sobie
pytania w stylu "jaka kamera z tych, które mam
do dyspozycji, nagrywa obraz najlepiej?". Choć
bez testów porównawczych na tego typu pytanie
nie sposób jest odpowiedzieć z całą pewnością, to
wnikliwe przyjrzenie siÄ™ pewnym parametrom
technicznym pozwala ocenić, jaki potencjał może
w sobie kryć interesujące nas urządzenie oraz w
czym nagranie będzie się różnić od analogicznego
zrealizowanego aparatem. I to właśnie będzie tematem najnowszego, czwartego już odcinka cyklu
"Aparat czy kamera".
Zobacz także pozostałe artykuły z cyklu:
Aparat czy kamera: Podstawowe różnice - budowa i ergonomia
Aparat czy kamera: Podstawowe różnice - funkcjonalność
Aparat czy kamera: Optyka
Aparat czy kamera: Dz
więk
Aparat czy kamera: Nośniki i formaty zapisu
Aparat czy kamera: Akcesoria
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. I  kamery amatorskie
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. II  kamery zaawansowane
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. III  kamery nietypowe
Wraz z najnowszym odcinkiem cyklu kierowanego do osób zainteresowanych kupnem kamery wideo
wkraczamy w obszar szczególnie ważny chyba dla każdego filmowca. Omówimy mianowicie kwestie
techniczne wpływające na jakość rejestrowanego obrazu wideo oraz możliwość filmowania w różnych 
w tym również trudnych i bardzo trudnych  warunkach oświetleniowych. Ponieważ są to cechy bardzo
zróżnicowane w zależności od tego, do jakiej grupy urządzeń należy dany model kamery, tym razem
omawiać będziemy nie tylko różnice występujące pomiędzy kamerami i aparatami z funkcją filmowania,
ale też różnymi rodzajami kamkorderów.
Proces rejestrowania obrazu przez kamerę wideo jest złożony. Biorą w nim udział trzy elementy urządzenia: obiektyw, matryca i
procesor obrazu, z których każdy ma wpływ na to, co ostatecznie zostanie zapisane na nośniku urządzenia. Rolę obiektywu
omówiliśmy w poprzednim odcinku. W tym zajmiemy się najważniejszymi cechami matrycy i innymi ważnymi dla rejestrowanego
obrazu elementami i funkcjami typowymi dla kamer wideo. (Fot. Sony)
1 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Głębia ostrości
W poprzednim odcinku odnotowaliśmy istnienie różnic pomiędzy głębią ostrości możliwą do uzyskania
w kamerach kompaktowych oraz tych, w których stosuje się przetworniki obrazu formatu APS-C,
Super35 i podobnych, a także aparatów cyfrowych z funkcją filmowania. Są one znaczące i dlatego
warto wiedzieć, czego oczekiwać od interesującego nas modelu kamery. Na temat głębi ostrości i jej
związków z formatem przetwornika istnieje wiele mitów i sprzecznych informacji. Zasadniczo
największy wpływ na różnice w tej materii pomiędzy obydwoma grupami urządzeń ma konieczność
stosowania obiektywów o skrajnie różnych ogniskowych w celu uzyskania obrazu o określonym polu
widzenia. Jest to znaczne uproszczenie problemu, jednak na potrzeby tego tekstu możemy przyjąć, że
to właśnie rzeczywista długość ogniskowej obiektywu jest najważniejszą przyczyną tych różnic  im jest
ona większa, tym łatwiej o niską głębię ostrości rejestrowanego obrazu przy danej wartości przysłony.
Obraz rzutowany na małą matrycę przez obiektyw o bardzo krótkiej ogniskowej odznacza się większą głębią ostrości aniżeli taki
sam obraz rzutowany przez obiektyw o takiej samej wartości przysłony, lecz znacznie dłuższej ogniskowej, na odpowiednio
większą matrycę. Jest to pewne uproszczenie w opisie całego zjawiska (nie bierze pod uwagę m.in. zagadnienia krążka
rozproszenia), lecz dość dobrze wyjaśnia, dlaczego kompaktowe kamery wideo rejestrują obraz ostry w bardzo dużym
zakresie filmowanych planów. (Fot. Sony)
Jak duże są to różnice? Znaczne, o czym łatwo możemy się przekonać porównując ze sobą współczynnik
crop factor, używany do obliczania efektywnego pola widzenia obiektywu w aparacie lub kamerze
wyposażonych w matrycę o określonym formacie. Wyraża on, o ile dany rodzaj matrycy jest mniejszy
od klatki formatu 36×24 mm, czyli popularnego maÅ‚ego obrazka. W przypadku przetworników APS-C
(czyli takich, jak w aparatach SLT i większości modeli aparatów DSLR oraz Super35) wynosi on około
1,5. W aparatach kompaktowych, w których najczęściej stosuje się matryce 1/1,8 cala oraz 1/2,3 cala
jest to już zakres 5 5,5. W przeważającej części kamkorderów stosuje się jeszcze mniejsze matryce 
od 1/2,7 do nawet 1/6 cala  i tutaj crop factor waha się od ok. 6,5 do nawet 14. Powoduje to, że w
najbardziej kompaktowych kamerach wideo uzyskanie małej głębi ostrości jest bardzo trudne, a
niewielkie szanse w tym zakresie dajÄ… tylko kamery zaliczane do modeli bardziej zaawansowanych, z
matrycami o wielkości bliższej wartościom górnym spotykanym w tej klasie urządzeń.
Czy jednak wysoka głębia ostrości oznacza same wady (lub zadając to pytanie nieco inaczej  czy z
możliwością uzyskania niskiej głębi ostrości wiążą się wyłącznie zalety)? Jak wiemy z poprzedniego
odcinka tego cyklu, z tym już bywa różnie. Wiemy już o tym, że w kamerach z dużymi matrycami
uzyskanie obrazu o dużej głębi ostrości może być kłopotliwe w warunkach słabego oświetlenia. Niska
głębia ostrości to również konieczność większej precyzji działania układu AF oraz spokojniejszego i
bardziej pewnego operowania kamerą. Z tego powodu wielu początkujących wideoamatorów może mieć
mniejsze problemy z uzyskaniem ostrego obrazu filmując kompaktowymi kamerami wideo. Działa tutaj
ta sama zasada, na podstawie której w fotografii utarło się powiedzenie, że początkujący amator często
łatwiej zrobi ostre zdjęcie kompaktem aniżeli lustrzanką.
2 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
W przeciwieństwie do kamer kompaktowych, modele oparte na matrycach o rozmiarach zbliżonych do tych z lustrzanek
cyfrowych lepiej sprawdzają się w kwestii kreatywnej kontroli obrazu i komponowania ujęć z uwzględnieniem wieloplanowości.
(Fot. Sony)
Komu natomiast potrzebna jest możliwość filmowania z niską głębią ostrości? Tak naprawdę przyda się
ona każdemu, kto odczuwa potrzebę bardziej kreatywnego operowania obrazem filmowym. Twórca taki
musi zdać sobie jednak sprawę z tego, że realizowanie udanych filmów o niskiej głębi ostrości wymaga
wprawy i najlepiej jeżeli są to produkcje, przy których dysponujemy komfortem polegającym na
możliwości powtórzenia ujęć lub gruntownego przygotowania się do nich. Filmując wydarzenia rodzinne
czy wyjazdy w egzotyczne miejsca, możliwość taka rzadko będzie nam potrzebna.
[kn_advert]
Cechy matrycy wpływające na jakość rejestrowanego obrazu
Skoro już jesteśmy przy matrycy i jej wpływie na rejestrowany obraz to warto zwrócić uwagę na cechy
tego elementu konstrukcyjnego wpływające na jakość realizowanego filmu. Jest to druga  po
obiektywie  najważniejsza część kamery i należy się jej pewna uwaga. W kwestii rozwoju technik
cyfrowej rejestracji obrazu ruchomego nieustannie dokonuje się szybki postęp i zarówno matryce
światłoczułe, jak i proces obróbki przechwyconego przez nie obrazu w nowych konstrukcjach są
znacznie lepsze aniżeli w starych. Pewne elementy pozostają jednak niezmienne: wpływ jaki na jakość
obrazu mają rozdzielczość przetwornika i (ponownie!) jego fizyczne rozmiary.
3 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Duży pod względem fizycznych rozmiarów przetwornik obrazu to bardzo istotna cecha dla czystości rejestrowanego obrazu, a
także tego, jak kamera radzi sobie w warunkach słabego oświetlenia. (Fot. Sony)
Wszystko (w dość dużym skrócie) rozbija się o to, jaka ilość światła ma szanse dotrzeć do pojedynczego
elementu światłoczułego w kamerze. Im więcej, tym lepszy jest obraz, kolory lepiej odwzorowane i
mniej pojawia się szumów w warunkach słabszego oświetlenia. Z kolei ilość światła rejestrowanego
przez pojedynczy czujnik optyczny zależy od jego fizycznych rozmiarów  i tak dochodzimy do
problemu "upychania" pikseli na matrycy. Komórki światłoczułe mają bowiem takie rozmiary, na jakie
pozwala im powierzchnia przetwornika i jeżeli jest ich więcej (czyli przetwornik ma więcej megapikseli)
to siłą rzeczy muszą być mniejsze.
Optymalny (pod względem jakości rejestrowanego obrazu) kamkorder powinien mieć więc jak
największą matrycę o rozdzielczości odpowiadającej parametrom obrazu końcowego, czyli w przypadku
kamery High Definition około 2-megapikselową. To jednak o wiele za mało dla funkcji fotografowania, w
którą nowoczesne kamery również są wyposażane. Z tego powodu większość kamer ma przetworniki o
większej rozdzielczości. Nie ma w tym nic szczególnie złego, dopóki producenci trzymają się pewnych
granic, które można by nazwać zdroworozsądkowymi. Gdy np. zaawansowany kamkorder dysponuje
przetwornikiem obrazu o przekątnej 1/2,88 cala i rozdzielczością efektywną 6,65 megapiksela, to
można spodziewać się, że będzie on rejestrował obraz o bardzo dobrej jakości. Jeżeli jednak matryca
ma 1/6 cala i "ubito" na niej 10 megapikseli, to nie wróży to już najlepiej.
4 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Sprawdzając rozdzielczość przetwornika obrazu użytego w interesującej nas kamerze wideo nie należy sugerować się
informacjami podawanymi na obudowie kamery. Często widniejąca tam liczba oznacza maksymalną rozdzielczość oferowaną
przez urządzenie w trybie foto i nie ma nic wspólnego z fizycznymi parametrami matrycy. (Fot. Sony)
Jak jednak ocenić stopień upchnięcia komórek światłoczułych w przetwornikach o różnej wielkości?
Najłatwiej można to zrobić dzieląc powierzchnię przetwornika podaną w mm kwadratowych przez liczbę
pikseli. Poda nam to w pewnym przybliżeniu (bo komórki światłoczułe nie wypełniają całej dostępnej
przestrzeni przetwornika, ale są też pomiędzy nimi odstępy) przestrzeń przypadającą na pojedynczą
komórkę światłoczułą. Nie będą to szacunki idealne, ale pomogą nam rozeznać się w sytuacji. Tabelę
opisującą wymiary fizyczne i powierzchnię najczęściej spotykanych w kamerach wideo przetworników
obrazu oraz przykład takiego obliczenia prezentujemy poniżej.
Powierzchnia
Szerokość Wysokość
Typ przetwornika
[mm] [mm] [mm2]
1/6 cala 2,4 1,8 4,32
1/4 cala 3,2 2,4 7,68
1/3 cala 4,8 3,6 17,3
1/2,7 cala 5,37 4,04 21,7
1/1,8 cala (popularny w aparatach
7,18 5,32 38,2
kompaktowych)
APS-C 23,6 15,6 368
Super35 23,6 13,3 314
Jako przykład obliczmy, która z dwóch zaawansowanych kamer wideo w ofercie firmy Sony została
wyposażona w matrycę o mniejszym zagęszczeniu pikseli: czy kompaktowy model HDR-CX730, czy też
kamera z wymiennÄ… optykÄ… NEX-VG20? Pierwsza z wymienionych kamer ma przetwornik formatu
1/2,88 cala, usytuowany pod względem powierzchni gdzieś pomiędzy matrycami 1/2,7 i 1/3 cala. Przy
założeniu, że jego powierzchnia to około 20 mm2, a całkowita liczba pikseli wynosi 6,65 milionów,
otrzymujemy w efekcie 1 piksel przypadający na powierzchnię 3 mikrometrów. W przypadku drugiej
kamery, przetwornik ma format APS-C i rozdzielczość 16,7 megapikseli, co daje 1 piksel na
powierzchnię 22 mikrometrów. Widać więc, że nawet jeżeli wez
miemy pod uwagę obecność odstępów
pomiędzy komórkami światłoczułymi, to te w kamerze NEX-VG20 muszą mieć znacznie większą
powierzchniÄ™.
Gain  zamiast czułości ISO
Będąc przy własnościach matrycy warto zwrócić pokrótce uwagę na jeden ważny szczegół: w
odróżnieniu od aparatów cyfrowych, w większości kamer wideo (zwłaszcza kompaktowych) regulacji
poziomu światłoczułości dokonuje się nie w stopniach ISO, lecz za pomocą parametru o nazwie Gain.
5 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Jaka jest między nimi różnica?
Gain zgodnie ze swoją nazwą oznacza wzmocnienie sygnału (w tym przypadku wizyjnego) i jest
wyrażane w decybelach. Zwiększenie parametru Gain o 6 dB oznacza dwukrotnie wyższą światłoczułość
i odpowiada dwukrotnemu podniesieniu poziomu czułości ISO. Każda kamera wideo ma swoją bazową
światłoczułość, która w razie potrzeby może być zwiększana  kosztem pogorszenia jakości
rejestrowanego obrazu.
Przetwornik obrazu
Inne cechy
Matryca (do spółki z obiektywem) jest w kamerze bardzo ważnym, lecz nie jedynym czynnikiem
decydującym o charakterystyce i jakości rejestrowanego obrazu filmowego. Kamkordery dysponują
również innymi cechami i mechanizmami (niejednokrotnie bardziej zaawansowanymi), które mają
znaczny wpływ na efekt końcowy filmowania nimi oraz mogą zaważyć na naszej decyzji kupna
konkretnego modelu. Wiele z nich może też dla niektórych użytkowników stanowić argument
przemawiający na korzyść kamer w porównaniu z aparatami z funkcją filmowania, które takimi
funkcjami nie dysponujÄ….
Tryb nocny
Tym, czego w większości aparatów cyfrowych wielu wideoamatorom zdecydowanie brakuje jest opcja
pozwalająca filmować po zapadnięciu zmroku. Dla fotografów problem ten jest znacznie prostszy i w
gruncie rzeczy sprowadza się do tego, na jak długi czas ekspozycji mogą sobie w danej sytuacji
pozwolić bez ryzyka zepsucia zdjęcia oraz czy podniesienie czułości ISO nie spowoduje wzrostu
poziomu szumów. W przypadku filmowania jest już nieco trudniej.
"Prawdziwy" tryb filmowania w nocy, czyli zrealizowany przy wykorzystaniu oświetlającej scenę lampy podczerwonej to dla wielu
filmowców bardzo wartościowa funkcja. Nic więc dziwnego, że niemal zawsze w kamerach, w których jest ona implementowana,
użytkownik zapewniony ma do niej łatwy dostęp, najczęściej z poziomu przycisku na korpusie. (Fot. Jarosław Zachwieja)
Praktycznie wszystkie kamery wideo dysponujÄ… jakimÅ› "trybem nocnym", czyli mechanizmem majÄ…cym
w założeniu umożliwić filmowanie przy słabym świetle. W specyfikacjach technicznych konkretnych
modeli możemy też znalez
ć informacje na temat tego, przy jakim oświetleniu (podawanym w luksach)
kamera może filmować "normalnie", a przy jakim "nocnie". Wartości te mogą być dla nas wskazówką co
do tego, na jakiej zasadzie działają takie tryby.
6 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Prostsze mechanizmy do filmowania w nocy (nazywane niekiedy "trybami słabego światła" lub
podobnie) polegają po prostu na wydłużeniu czasu otwarcia migawki  do 1/25, 1/20 a niekiedy nawet
1/8 sekundy. Efektem jest obraz jaśniejszy, lecz jednocześnie w znacznym stopniu rozmyty i
rejestrujÄ…cy ruch w zwolnionym tempie i z wyraz
nymi smugami. Tryb ten można rozpoznać po tym, że
 podobnie jak "normalny" tryb pracy  odznacza siÄ™ on w specyfikacji technicznej pewnymi
ograniczeniami w kwestii minimalnej ilości światła. I tak jeżeli np. kamera do normalnej pracy wymaga
oświetlenia o natężeniu co najmniej 6 luksów, to po dwukrotnym wydłużeniu ekspozycji natężenie to
może wynosić już tylko 3 luksy.
Film realizowany przy użyciu trybu Nightshot jest monochromatyczny i najczęściej przedstawiany jest w odcieniach zieleni.
Ponieważ wiele przedmiotów odbija promieniowanie podczerwone nieco inaczej niż światło widzialne, część filmowanych w ten
sposób obiektów może odznaczać się nieco dziwną tonalnością. (Fot. Josef Stuefer)
Drugi, "prawdziwy" tryb nocny określany takimi terminami jak NightShot, 0 lux i innymi (często
opatentowanymi) polega na podświetleniu przez kamerę sceny przez silną diodę emitującą światło
podczerwone. Nie jest ono rejestrowane przez ludzki wzrok, pozostaje natomiast widzialne dla kamery,
która rejestruje w ten sposób obraz monochromatyczny (najczęściej czarno-biały lub w odcieniach
zieleni) o całkiem dobrej jakości. Nie wszystkie jednak przedmioty odbijają światło podczerwone w
równym stopniu, dlatego obraz z kamery w trybie nocnym może się niekiedy wydawać dziwny. Dotyczy
to przede wszystkim ludzkich oczu, które filmowane w podczerwieni wydają się wyglądać zupełnie
niesamowicie, a nawet złowieszczo.
[kn_advert]
Obraz "telewizyjny" vs "filmowy"
Oglądając film zrealizowany na potrzeby kina niemal każdy z nas potrafi go odróżnić od serialu
telewizyjnego, choć nie wszyscy umielibyśmy sprecyzować, na czym ta różnica polega. Inne są wygląd
kadru, płynność ruchu bohaterów, kolorystyka scen i ich tonalność. Różnice te nie mają jednego z
ródła,
lecz kilka i jednym z nich jest sposób, w jaki rejestrują obraz kamery telewizyjne w odróżnieniu od
filmowych. Również w wielu zaawansowanych kamerach  kompaktowych i nie tylko  znalez
ć można
funkcje, których celem jest zapewnienie nagraniom "kinowego klimatu". W języku angielskim określa
się go najczęściej mianem filmlook.
7 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
Tonalność i kolorystyka w filmie kinowym wyglądają inaczej niż w produkcjach zrealizowanych na potrzeby telewizji. Częściowo
wynika to z ograniczeń technicznych, a częściowo z tradycji rozwoju obydwu mediów. Jeżeli zależy nam na uzyskaniu ujęć o
"kinowej" stylistyce, czeka nas długa i żmudna nauka i ćwiczenia w oświetlaniu planu. Oczywiście odpowiedni tryb pracy
dostępny w naszej kamerze może to bardzo ułatwić. (Fot. hyphenmatt)
Jak działają takie tryby? Tak jak wspomnieliśmy przed chwilą, o "filmowości" produkcji nie decyduje
jedynie kamera. Tak naprawdę największe znaczenie ma oświetlenie planu. Działanie wszelkiego rodzaju
opcji ze słowem "Cinema" w nazwie sprowadza się natomiast do dwóch dość ważnych czynności:
ograniczenia prędkości rejestrowania obrazu do 25 lub 24 klatek na sekundę oraz takiego
zmodyfikowania krzywej gamma obrazu (parametr odpowiadający za tonalność rejestrowanego obrazu),
aby odpowiadała ona krzywej gamma tradycyjnej taśmy filmowej. Oznacza to przede wszystkim
zmniejszenie tonalności jaśniejszych partii obrazu, złagodzenie kontrastów i nadanie obrazowi nieco
cieplejszego odcienia.
Podsumowanie
Różnice konstrukcyjne pomiędzy aparatami fotograficznymi z funkcją filmowania i kamerami wideo
sprawiają, że urządzenia te  mimo ewidentnych podobieństw  rejestrują materiał wideo w nieco
odmienny sposób oraz zapewniają różną funkcjonalność. Dotyczy to szczególnie bardziej
zaawansowanych modeli kamer wideo i jeżeli jako filmowcy mamy ambicje lepszego panowania nad
obrazem, to powinniśmy się upewnić, czy urządzenie jakie chcemy nabyć na pewno spełni nasze
wymagania.
Zobacz także pozostałe artykuły z cyklu:
Aparat czy kamera: Podstawowe różnice - budowa i ergonomia
Aparat czy kamera: Podstawowe różnice - funkcjonalność
Aparat czy kamera: Optyka
Aparat czy kamera: Dz
więk
Aparat czy kamera: Nośniki i formaty zapisu
Aparat czy kamera: Akcesoria
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. I  kamery amatorskie
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. II  kamery zaawansowane
Aparat czy kamera: Każdemu wg potrzeb, cz. III  kamery nietypowe
8 z 9 2015-08-15 20:54
Aparat czy kamera: Obraz http://www.swiatobrazu.pl/aparat-czy-kamera-obraz-26590.html,drukuj
www.swiatobrazu.pl
9 z 9 2015-08-15 20:54