Методика сравнительного тестирования видеокамер в одинаковых условиях


В "правильных" обзорах видеокамер одну из ключевых ролей должно играть исследование таких параметров аппарата, как чувствительность, наличие и интенсивность шумов в условиях недостаточного уровня освещённости. Не меньший интерес вызывает и детализация изображения: нынче почти все новинки снимают в высоком разрешении. Всем этим вопросам мы, конечно же, уделяли посильное внимание в предыдущих обзорах видеокамер.

Практика показывает, что одних лишь наблюдений и тестовых кадров оказывается недостаточно. Многие читатели хотят видеть сравнение — что угодно и с чем угодно, но только бы сравнение! Похвальное желание, между прочим — такое дело значительно расширяет кругозор. Но вот что, с чем, и как сравнивать — это есть вопрос. А заодно и тема для сегодняшней статьи.

Давайте порассуждаем: к примеру, имеется некая видеокамера, требующая подробного "осмотра". Один из самых важных этапов её исследования — натурные тестовые съёмки. Впоследствии эти кадры лягут в статью, заняв достойное место среди других пунктов работы. Но! Если вам понравилась чёткость и чувствительность на одном из стоп-кадров или в приложенном к обзору видеоролике, то считать это ваше ощущение объективным никак нельзя. Почему? Дело в том, что мы с вами увидели результаты съёмки одной видеокамеры в одних конкретных условиях. Ну а вдруг какая-то другая видеокамера в этих же условиях снимает значительно лучше? Почём знать?

- Хм, чего тут думать! - процедит размечтавшийся критик. — Взяли в каждую руку по видеокамере — и вперёд, на синхронную съёмку. А результаты потом сравним — вполне наглядно!

А вот и нет. Во-первых, рук обычно бывает всего две. Во-вторых, снять так, чтобы в объективах обеих камер оказалась совершенно идентичная картинка — вещь технически хоть и достижимая, но на практике — фактически невозможная (сами попробуйте). Тот, кто хоть раз в жизни держал в руках более одной видеокамеры, прекрасно знает, в чём тут дело: у всех моделей видеокамер разный угол зрения, разное фокусное расстояние, разная конструкция корпуса. Ну, и в-третьих — главных: тестируемых видеокамер обычно... всего одна. С чем её сравнивать?

Есть идея: принять в качестве эталона какую-то понравившуюся видеокамеру, да и сравнивать когда-то сделанные ею кадры с кадрами вновь тестируемых. Можно ли эту идею принять к сведению? Нет, такая мысль тоже не годится. По какому праву мы примем за образчик идеала компактную Panasonic TM-300 или, скажем, профессионального назначения SONY PMW-EX1 (кстати говоря, профессиональных видеокамер у нас на тестировании вообще не бывает).

Резюмируем: во всех наших исследованиях мы постоянно натыкаемся на одно и то же препятствие: невозможно создать идеально одинаковые условия для съёмки без каких-то специальных методов. Объясняется это нехитро: что ни день — на улице своё, уникальное освещение; лампочки в комнатных люстрах регулярно меняются, как меняется и окружающая обстановка, влияющая на свет и цвет в комнате (да и комнаты порой меняются); опушка, на которой в прошлом году мы делали тестовые съёмки, на следующий год оказалась вырубленной, поле перепаханным, а следы от штатива затоптаны дикими ёжиками. Единственный, пожалуй, тест в наших обзорах, к объективности которого сложно придраться — это съёмка специальной миры и дальнейшее исследование полученных снимков в программе Imatest.

Правильность цветопередачи — значимый параметр, однако он достаточно подробно отражается в этих уже существующих Imatest-ах (такой тест проходит всякая попадающая к нам видеокамера). Поэтому в данной методике вопросы цветопередачи мы затрагивать не будем. Проверка автобаланса белого нам здесь тоже ни к чему — тестирование будет проводиться только в ручном режиме (но об этом ниже). Остаются два самых, пожалуй, критичных для любительской видеокамеры параметра: светочувствительность и детализация (об этих характеристиках мы поговорим ниже).

Любой уважающий себя производитель обязательно укажет в ТТХ видеокамеры её чувствительность (к примеру, 1 люкс) и разрешение (к примеру, 1920x1080). Ха! Не на тех напали! Любой знает, что читать этикетки и пробовать на вкус — это две большие разницы. И неудивительно, когда оказывается, что некоторые видеокамеры вместо сумрачной комнаты показывают кучу мельтешащих цветных пятен, а Full-HD картинка выглядит так, словно снимок, сделанный мобильником, растянули до надлежащих размеров. В общем, можно не сомневаться: мы найдём, что проверить!

Не пугайтесь, Пандора тут ни при чём. Для создания тех самых идеальных, постоянных и неизменяемых условий съёмки был построен этот бокс.

Рано или поздно, но мы должны были прийти к очевидному: требуется создать одинаковые, постоянные условия для тестирования разных видеокамер. Что-ж, раз мы к нему таки пришли — почему бы не распланировать будущее?

Данный тестовый бокс снабжён внутренним освещением, представляющим собой две обыкновенных матовых лампы накаливания по сто ватт каждая (Philips). К сожалению, цветовая температура лампы накаливания может меняться в зависимости от фирмы-изготовителя, особенностей внешнего напыления и/или подаваемого на эту лампочку напряжения. Поэтому, повторяем, не станем гнаться за созданием цветовых условий, идентичных, скажем, съёмке на зелёном берегу синего озера в 12 часов дня солнечного августа — в следующий раз эти условия смоделировать будет невозможно. Воспользуемся тем, что можно сделать: имитировать уровень освещённости.

Почему мы так акцентируем внимание на уровне освещённости? Не секрет: потому, что на тестировании у нас оказываются видеокамеры, предназначенные "для масс" (читай — любительские). А какая главная болезнь всех подобных аппаратов? Конечно же, низкая чувствительность, обусловленная малым размером матриц и недорогой оптикой. Профессиональная видеокамера с её большой матрицей и чистой дорогой оптикой снимает в полутьме то, что видит — полутьму (впрочем, это не мешает профессиональным видеографам вбухивать немалые средства в накамерный свет). Любительский же аппарат при недостатке света обязательно усилит видимое им изображение — просто потому, что без этого усиления он слеп как крот. "Благодаря" такому усилению на экран вылезают мерзопакостные пляшущие цветные пятна — тот самый шум, раздражающий любого, кто в полумраке пытался снимать любительской видеокамерой.

Если со светочувствительностью всё более-менее понятно, то детализация видео — это понятие, которое трактуется каждым человеком по-своему. Что это, в самом деле? Количество точек по горизонтали? А может, по вертикали? Позвольте, но как же тогда быть с интерлейсным видео? А вдруг эти пресловутые точки тут вообще ни при чём? Скорее всего, так и есть: цифры 720х756, 1280х720, 1440х1080 или 1920х1080 говорят лишь о разрешении кадра, его размере в пикселах. И пусть вас не сбивают с панталыку громадные цифры на камерных шильдиках: истинную детализацию видеокамеры можно оценить только на глаз. Впрочем, имея весомый опыт, можно примерно представить себе это разрешение, исходя из таких известных параметров, как физический размер и количество матриц, количество пикселов на этих матрицах, конструкция оптической системы и некоторых других.

Вернёмся к методике: поскольку речь идёт всё-таки о съёмке, проводимой любителями, то стандартными ситуациями, в которых они оказываются с камерой в руке, представляются следующие: съёмка на улице с разным уровнем освещённости, съёмка при искусственном освещении, и съёмка в почти полной темноте. Как же сымитировать в этом нашем ящике нужный уровень освещённости, похожий на вышеперечисленные ситуации? Воспользуемся цифровым портативным измерителем освещённости (люксметром).

Замеры уровня освещённости проводились в следующих условиях:

Условие Уровень освещённости (люкс)
Солнечный день, съёмка на открытой местности
5700
Солнечный день, съёмка в тени здания
700
Солнечный день. Комната, выходящая окном на солнечную сторону
260
Искусственное освещение, 300 Вт в комнате 25 кв.м
20
Искусственное освещение, 60 Вт в комнате 25 кв.м
5

Для чего мы делали эти абсурдные замеры? Уж конечно, не из досужего любопытства:

- Это сколько же, интересно, люксов попадает в мой глаз в той или иной обстановке?

Нам эти цифры необходимы в других, практических целях: необходимо проградуировать диммер, отвечающий за подачу напряжения на внутреннее освещение нашего бокса. Данный электроприбор пришлось немного доработать — устранить люфт рукоятки, сделав её ход более тугим и точным (в этом помогли отвёртка, пассатижи, немного ниток, резиновая прокладка, напильник и чуток смекалки). Правда, после такой экзекуции положение рукоятки немного сбилось (на десяток градусов), но это не имеет значения, ведь поверка самодельного стенда ещё не проводилась. После того, как мы разобрались с этим турецким изделием китайского происхождения, осталось лишь поместить люксметр в прорезь бокса, и, поворачивая диммер, проградуировать шкалу. Как только на экране люксметра появится очередная заветная цифра — в соответствующем месте ставится риска.

Таким образом, теперь мы имеем инструмент, позволяющий добиться одинаковых условий съёмки при относительно небольшой погрешности (неприкосновенный запас одинаковых лампочек в наличии).

Добавлено (2013-й год): благодаря стараниям нашего коллеги, редактора разделов «Мониторы» и «Проекторы и ТВ» Алексея Кудрявцева, наш бокс обзавёлся новым контроллером:

Устройство пусть и скромное, но довольно действенное: цифровая несбивающаяся настройка позволяет с высокой точностью подавать на лампочки нужное напряжение.

Остаётся невыясненным вопрос: что, собственно, снимать будем? Не хочется изобретать велосипед, также не хочется перегружать бокс всякой цыганщиной. Достаточно будет пустить бегающий по овалу паровозик с тендером, да поставить в центр композиции жидкие часы, отсчитывающие капельки синей жидкости. Живость картине придадут пластмассовая юла да разместившийся в углу небольшой разноцветный, имеющий много деталей сувенир из цикла "народное творчество". "Научность" тестирования подчеркнём специальной таблицей, отпечатанной в фотолаборатории на матовой фотобумаге.

Разрешение у таблицы действительно фотографическое (растровый исходник имел разрешение 600 точек на дюйм и размер 12000х7280), поэтому "неча на зеркало пенять, коли рожа крива", то есть, если в тестовых стоп-кадрах вы обнаружите размытую таблицу — виновата не таблица, а видеокамера, снимающая нечётко. Эту распечатку мы повесим на стенку бокса — теперь любой желающий может своими глазами, а не чужими словами, оценить чёткость кадров, которые создаёт интересующая его видеокамера.

Кстати говоря, съёмка этой миры будет одним из этапов тестирования, результаты этой съёмки мы также поместим в итоговую таблицу — вот и инструмент для определения детализации, даваемой видеокамерой.

Но разве мы забыли о съёмке в почти полной темноте, когда люксметр показывает загадочный ноль? Нет, прекрасно помним. Для этого снабдим паровозик белым светодиодом, призванным имитировать прожектор, освещающий локомотиву путь. Ну а роль походного костра пусть сыграет мерцающая лампа-свеча мощностью три ватта.

Нам пока ещё неизвестны модели видеокамер, не имеющие ручного переключения режимов, как то автоматический, солнечно, пасмурно, лампа накаливания, утром на лыжах и т.д. Поэтому все последующие съёмки станем проводить, принудительно переключая тестируемые видеокамеры в режим лампа накаливания, если такой имеется (в крайнем случае выставим ББ вручную по листу белой бумаги). Предложение снимать "на автомате" не проходит: автоматический баланс белого — штука, конечно, хорошая, однако срабатывает далеко не всегда и не везде. Например, вот так снимает одна (неважно какая) видеокамера в автоматическом (слева) и ручном (справа) режиме:

Вполне вероятно, что именно такого результата (как в левом рисунке) желают видеть некоторые читатели, когда-то невзлюбившие определённую марку видеокамер. Но согласитесь — зачем специально уродовать тест, который призывает к единообразию? Нет уж, будем использовать ручные настройки до тех пор, пока такая возможность не исчезнет.

Кстати говоря, недостаточно будет единожды выставить ББ. Это придётся делать всякий раз при каждом изменении уровня освещённости. При этом все остальные параметры (экспозиция, фокусировка) камера пусть выбирает самостоятельно — заодно оценим эти её способности.

Итак, резюмируем всё, с чем мы определились. Составим пошаговую схему: в каком порядке и как снимать. Для этого проведём тестовый тест (во как мы овладели наукой тавтологией), а его результаты вклеим в данную методику в качестве стандарта, которого впредь будем неукоснительно держаться.

Во-первых, следует позаботиться о чистоте эксперимента: лишний свет, случайно попавший внутрь бокса, нам совсем ни к чему. Поэтому на время съёмок передняя щель ящика будет прикрываться. Но этого мало. Дело в том, что лампочки, находящиеся внутри ящика, могут отбрасывать свет непосредственно в объектив камеры — и от этого нежелательного эффекта мы отгородимся в буквальном смысле слова. Используем этакую трубку, в которую помещается объектив тестируемой видеокамеры. Правда, здесь может быть осложнение, ведь не все аппараты имеют конструкцию, предусматривающую выдвинутый вперёд объектив. Получается, что нам придётся каждый раз подстраивать внешнюю светозащитную конструкцию под форм-фактор новой видеокамеры. Впрочем, если ситуация будет совсем уж сложной — не побрезгуем и черной накидкой, которая "в древности" широко использовалась фотографами.

Почти все нынешние видеокамеры имеют настройку качества записи от SHQ до Web. Мы же все тесты будем проводить только с максимальными настройками, и с максимальным размером кадра, дабы выжать из видеокамеры необходимый максимум. Плюсом ко всем предосторожностям, перед съёмкой мы поотключаем все эти новомодные фишки вроде "поиска лиц" — они только мешают (одной из видеокамер постоянно чудилось чьё-то лицо, якобы находящееся в центре тестовой миры).

Оформление проводимых тестов будет производиться в виде таблицы. Под миниатюрами стоп-кадров из видеороликов, снятых во время тестирования, находятся ссылки на сами видеоролики. Если же щёлкнуть по миниатюре стоп-кадра, то можно увидеть этот рисунок в полный размер.

Кстати, о стоп-кадрах. Они выкладываются в формате PNG-24, размер кадра не изменяется. При этом, если видеокамера снимает интерлейсное видео, то данный стоп-кадр перед сохранением в PNG проходит деинтерлейс. После этих операций (деинтерлейс, сохранение в формат со сжатием) исходный уровень качества сохранить, увы, нельзя. Однако ничто не мешает пытливому читателю скачать прилагающийся видеоролик и изучить его самым подробным образом — видео будет выкладываться, конечно же, безо всяких изменений, даже без обрезки, дабы сохранить оригинальный контейнер.

Итак, пример подобного теста:

***

Видеокамера XXX

Скачать видео, 700 люкс Скачать видео, 260 люкс
   
Скачать видео, 20 люкс Скачать видео, 5 люкс
 
Скачать видео, <1 люкс Скачать видео, 1000 люкс

Внизу каждой такой таблицы мы постараемся привести краткие комментарии результатов тестирования. Именно краткие, поскольку, повторяем, у каждого человека — свои особенности зрения.

***

Данный тест станет приводиться во всех последующих обзорах видеокамер, а также будет вклеиваться в специальную отдельную страничку (кстати говоря, там уже находятся результаты тестирования нескольких видеокамер, обзоры которых были опубликованы ранее). Удобство такой накопительной страницы в том, что здесь любой, кто подыскивает себе видеокамеру, может сделать выбор, просто-напросто основываясь на понравившихся кадрах и видеороликах.

 

[Все статьи в разделе «Цифровое Видео»]





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.