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这些都是啥意思 ? EOS R5 8K视频拍摄规格详解

 YIFU_APS 2022-05-28 发表于湖北

在人类的历史长河中,无论发生了什么事情,记录都是必不可少的。从口口相传到文字记录最后发展到当今的影像记录,这些都是人类一步一步走向创新的见证。在当下这个自媒体时代,影像记录已然成为人手必备的一个技能。在这样的环境下,4K的清晰度似乎已经不能满足一些宏大的场面,因此,拍摄高规格的8K视频就成为我们对画面清晰度的更高追求。那么,在拍摄8K视频时,我们所要接触到的规格都有哪些呢?这些规格又有着什么样的含义呢?接下来,我将给大家一一详解。

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佳能EOS R5 8K DCI与4K和1080P对比画面

什么是RAW视频?
RAW视频与我们一般拍摄的Log有什么区别?

照片的RAW文件我们都应该知道,它是相机的图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据,是没有经过处理和未经压缩的格式,图像的RAW格式和视频RAW格式都是如此,有所区别的只是图像RAW是一张图像,而视频是由多帧不同的图像构成,因此当都是RAW图片的每一帧画面集合在一起时,就是RAW视频。例如,我们拍摄一段8K 25P的RAW视频,那么在每一秒中就相当于拍摄了25张RAW格式的图片。因此,从理论上讲,RAW图片和RAW视频的色彩和宽容度是一样的。

而Log又是什么呢?首先我们要知道的是,相机的传感器是以线性的模式来记录拍摄的画面的,但是线性记录的模式在拍摄画面时会遇到问题,细心的朋友在拍摄时仔细观察曝光曲线的话,当相机在记录线性的时候,往往会损失掉高光和暗部细节,进而损失色彩和动态范围。而Log视频则通过对数函数曲线的形式来记录视频,这样就能增强高光部分和暗部细节,并且区别于后期处理,Log在记录图像的时候拥有一个规定曲线,最大限度的利用传感器的动态范围来记录画面。并且在记录图像时还具备特有的广域色彩空间,这点与胶片扫描所获取的数据相似,能够记录丰富的色彩和明暗画面,不过遗憾的是,Log视频并不能直接进行使用,因为所呈现出来的是一片灰蒙蒙的景象。

因此,必须针对目标色彩空间进行色调映射,给所拍摄的Log视频套上一个符合它的伽马曲线,这就是3D LUT。我们常说的佳能Canon Log、Canon Log 2、Canon Log 3就是利用了这个原理。


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Canon Log未使用LUT还原


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Canon Log已使用LUT还原

或许许多朋友会认为RAW视频和Log是一个概念,其实不是的。RAW视频是原始图像文件,记录了所拍摄图像的所有信息,而Log则是标准的视频。前者是未经任何信号处理所生产的RAW文件,而Log则更像是JPEG图片,是处理了亮度、对比度、高光甚至是压缩过后的文件。

因此,如果我们在拍摄视频的时候不选择RAW或者Log来拍摄,那么在后期调整时就会经常遇到高光过曝和阴影过深,但是怎么也无法处理的情况。所以,如果想要进行严肃的8K视频创造,就要选择拍摄可靠的RAW视频,这样可以最大程度的保留动态范围,以便在后期调整时有更大的空间,将更完美的画面呈现给观众。

佳能EOS R5的视频格式ALL-I和IPB是什么意思?
它们有什么区别?

首先,我们要明白的是,ALL-I和IPB都属于视频压缩编码,ALL-I属于帧内压缩编码,而IPB则是帧间压缩编码,比如一个我们常用的24帧视频,帧内压缩编码就是每一帧画面在不影响画面效果的前提下进行压缩,前一帧与后一帧之间的压缩并无关联,而帧间压缩则不同,它会计算前一帧画面与后一帧画面中有多少内容重复或相似的元素,将前后帧画面有关系的部分来进行压缩。

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因此相对来说,IPB的视频压缩率要比ALL-I更大一些,消耗的存储容量也要更小,但由于其需要计算视频中不同帧的变化信息,因此更需要强大的算力来进行处理,而且视频后期处理时可能会影响画面表现。而ALL-I编码尽管视频压缩比不高,不过需要的算力反而没有IPB高,因此更方便进行视频后期处理。

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以佳能EOSR5 8K DCI为例,我们来看看各种压缩方法之间所产生的码率大小,关于码率的问题,下文也会详细说到。

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从表中我们可以看得出,压缩率更高的IPB帧间压缩编码所产生的码率会更小。而ALL-I帧内压缩编码所产生的码率甚至高出不使用log拍摄的IPB编码将近3倍。

至于这两种格式该如何选择,主要还是根据所拍摄的题材来决定。一般来说,如果你的拍摄存储卡容量充足,并且拍摄需要快速移动画面的运动类题材视频,那么ALL-I帧内压缩编码无疑是最好的选择。因为,这类视频往往画面移动幅度较大,导致了每帧之间的变化也相对较大,所以这类视频通常会选择压缩率低一些的ALL-I帧内压缩编码来进行拍摄;而要是长时间录制访谈类视频或会议记录报道的话,这类视频往往不同帧之间变化的幅度较小,因此,在录制这类视频的时候,选择高压缩率的IPB帧间压缩编码则会更加合适。


8bit、10bit是怎么回事?

其实,我们在视频拍摄中常见的8bit、10bit指的就是色深。而说到色深,它的单位就是bit,而在这个概念中,又要引出灰阶这个概念。所谓灰阶,我们可以简单地理解为一种颜色的不同亮度,更直观地说就是每一种颜色都不止一种颜色,因为每一种颜色都有好多种灰阶。而这个灰阶就是色深。比如,红色可以是中国红、洋红、嫣红、粉红、桃红、玫瑰红等等。


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相信RGB这三个字母大家一定都很熟悉了。这就是我们常说的光学三原色——红、绿、蓝。RGB模式是一种加色法模式,通过R、G、B的辐射量,可描述出任意一种颜色。在电脑定义颜色时R、G、B三种成分的取值范围是0-255,0表示没有激量,255表示激量达最大值。R、G、B均为255时就合成了白光,R、G、B均为0时就形成了黑色。

因此,在R、G、B三种成分的取值范围0-255这个区间,总共存在了256个整数,也就是2的八次方。这就是我们所谓的8bit色深。R、G、B三个通道的色彩各具有256个灰度值,那么当把R、G、B三个通道的灰度相乘,这时就会得到256X256X256=16777216色。这些就是8bit的色深所能呈现出的色彩了。

1600多万个颜色,听起来好像是挺多的,但是,如果我们去对比10bit的话,这个差距就十分大了。10bit具有2的十次方的灰度值,R、G、B通道中,每个通道具有1024个灰度值,最终所能呈现出的色彩就会达到1024X1024X1024=1073741824。当然,如果是12bit的话,色彩就会更多,R、G、B每个通道具有2的十二次方灰度值,也就是4096,把他们相乘就可以得到12bit的色彩,没错,超过680亿的色彩!

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因此,当我们在拍摄视频时,选择更高的色深可以为后期调整留出很大的空间,在一些渐变的环境里,比如天空,如果使用8bit拍摄,你应该很容易能看到一个情况,就是色带和色彩断层现象,这就是8bit视频的弊端,因为它难以呈现足够顺滑的渐变。这种情况在我们前面所提到的Log视频中会更为凸显,因为在8bit的有限色彩空间内放入了更大量的色彩信息,在后期进行调整或者LUT还原时就会更容易看到这些天空断层现象。

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4:2:2、4:2:0是什么意思?

首先我们要知道的是,在我们所拍摄的每一帧画面中,每个像素都含有色度值和明度值信息。在画面中,每个像素都需要保留这些明度的信息,但不一定都要保留色度的信息,可以由多个像素来共享一个色度值,来呈现同样的颜色。因为这样可以大大减少数据量,并且画面看起来也没有什么问题。但是,如果使用这种模式的话,就无法使用RGB模式来呈现画面。不过可以使用这样一个模式,单独分离画面的明度,将他称为Y,然后分离出两个色度通道,Cr和Cb,然后把这些信息结合在一起,仍然会是一个正常的画面,因此,YCrCb就是色度采样中常用的色彩模式。

而所谓的4:2:2、4:2:0实际上指的是YCrCb色度采样中的采样率。第一个数字代表了像素的横向数量,用来进行色度采样;第二个数字代表了第一个数字的像素色度采样值;最后一个数字代表了前面一个数字的色度采样值。简单点说就是,4:2:2意味着每个横向的扫描线每4个明度值对应两个色度值。而更简单的4:1:1意味着每4个亮度值对应1个色度值;4:4:4意味着色度值不进行二次采样。不过这不是完全连续的,4:2:0会以1个色度值对应四个亮度值,对于第一个色度元素有两个取样值,第二个色度元素则不进行取样,从而不能产生完整的彩色图像。实际当中,4:2:0意味着每条扫描线有两个色度取样,只对隔行进行取样。

直观地说,这些数字越大,代表画面中每个像素的色度信息越多,虽然在我们日常拍摄时,4:2:0也能带来不错的画面,并能进行基本的调色。但是,一旦进行到抠像或者二级调色时,因为许多像素并没有自己的色度值,4:2:0这个色度采样所带来的效果就不如4:2:2要好。

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总的来说,目前市面上许多无反相机都能进行10bit 4:2:2的拍摄。色度采样越高,后期调色所呈现的效果就越好,当然,在许多电影机里甚至还有更高规格4:4:4的色度采样。相比4:2:2来说,4:4:4的色度采样则记录的色度信息会更多,甚至高出4:2:2这个色度采样50%,4:2:0色度采样75%。因此,只有我们明白了这些数字的具体含义,才能在后期调色时更好的加以利用,将它们的优势发挥到最大。

不同视频规格对存储卡有什么要求?

关于存储卡,我们首先要引入另一个话题,那就是视频码率。视频码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps或者mbps来表示。通俗一点的理解就是取样率或者比特率,单位时间内取样率越大,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件。

以佳能EOS R5为例,如果我们要用佳能EOSR5来拍摄8K视频的话,就要首先知道,在8K的各种视频规格下,每秒的码率是有多少,简单点说就是每秒会产生多少数据量。


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根据图中我们可以得知,佳能EOS R5在拍摄8K 24p、不开启Log并且使用压缩率最高的IPB帧间压缩编码时可达到最低码率,约230mbps。因此,至少需要准备读写速度高于200MB/秒的CFexpress type B型存储卡,当然,如果需要拍摄更高规格的RAW的话,则需要更高规格读写速度的存储卡了。

以上便是拍摄8K视频时涉及到的一些参数规格的详解,我们以佳能EOS R5为例进行了相对详细地说明,希望对想要拍摄8K视频的朋友们有所帮助。



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