Co to jest tryb Cine EI? Czy przyda nam się do czegoś w pracy z kamerą? Czy powinniśmy się martwić czy cieszyć gdy wchodzimy w ten tryb? Zawiłości Cine EI przeanalizujemy w poniższym tekście, korzystając z popularnej kamery Sony FS7. Jednak, tryb Cine EI nie jest związany tylko z tą kamerą…
Tekst: Jerzy Rudziński
Poniższy tekst jest skrótem tekstu który ukazał się na łamach FilmPRO. Publikujemy go z drobnymi zmianami zostawiając esencję. Od chwili pojawienia się tekstu, tematyka o której piszemy nie straciła nic ze swojej aktualności.
By pracować w trybie Cine EI na naszej kamerze FS7, funkcję tę musimy wywołać z poziomu menu. Znajduje się pod nazwą Rec/Out EI Applied. Tak jak zostało to pokazane niżej, na Diagramie 1.
Diagram 1
Uruchomienie tej funkcji skutkuje zmianą czułości kamery i pewnymi – uwaga! – nieodwracalnymi konsekwencjami w nagranym materiale, które mogą być dla nas korzystne albo niepożądane. Gdy ustawimy i przypiszemy do przełącznika H/M/L pożądane czułości kamery (Diagram 2) i aktywujemy funkcję Rec/Out EI Applied, kamera bez żadnych LUT-ów zapiętych na wyjściach natychmiast będzie reagowała na wprowadzone zmiany. Będą to czułości EI zgodne z naszymi oczekiwaniami i konsekwencjami w zapisie. Czyli takie same, jak w trybie Custom z ustawionym ISO lub dB z gammą S-log3 czy S-log2.
Diagram 2
Zacznijmy od czułości kamer w trybie Cine EI. Jest ona zawsze stała, bez względu na to, jaką ustawimy w indeksie ekspozycji. Czułość bazowa, którą podaje producent, nie ma nic wspólnego z ISO, ASA, GOST czy DIN, czyli z normami czułości, do których jesteśmy przyzwyczajeni, używając światłomierza i taśm filmowych. Ustawienie czułości bazowej w charakterystyce Log, HG, Cine czy Rec709 jest traktowane przez producentów subiektywno-percepcyjnie i nie jest to związane z normą ISO. Dla każdej z tych charakterystyk producenci kamer podają inną czułość bazową i rozpiętość tonalną. Jedną z konsekwencji tych zmian będzie bardziej lub mniej zauważalny poziom szumu w zarejestrowanym materiale, odbierany i oceniany subiektywnie. Poziom szumu dla konkretnego typu matrycy jest zawsze stały i określany metodami obiektywnymi. Jednostką miary jest decybel (dB). W przypadku kamery FS7 pierwszej generacji i FS7 II wartość podana przez producenta wynosi S/N 57 dB [S/N: z ang. „signal to noise ratio” – stosunek sygnału do szumu – przyp. red]. Tłumacząc te jednostki na język operatorski widzimy, co następuje: 6 dB = 1 EV oznacza, że w przypadku 57 dB mamy 9,5 EV. Czyli 9,5 przysłony w dół od maksymalnego poziomu wizji w danej charakterystyce gammy z określoną czułością bazową będzie wolne od szumu.
Teraz następuje nieznaczny zwrot akcji. Powróćmy do głównego tematu – Cine EI – i zacznijmy jeszcze raz od początku. Bazą do szerszego omówienia Rec/Out EI Applied On/Off będzie charakterystyka S-log3 i czułość 2000 EI/6.0E (Diagram 2). Do zobrazowania jak zwykle pomocny będzie obraz osyloskopowy, pokazujący zarejestrowaną podświetlaną od tyłu transparentną tablicę testową typu Xyla 21 firmy DSC Labs, gdzie każde następujące po sobie pole testu jest dwukrotnie ciemniejsze. Skok w gęstości pól wynosi D=0,3 w skali logarytmu pochłaniania światła, czyli różnica w polach wynosi jedną przysłonę 1 EV. Dla czytelniejszego wyjaśnienia zjawiska czułości w diagramach oscyloskopowych test został przeeksponowany o dwie przysłony. Było to możliwe, ponieważ pola szarości mają stały odstęp gęstościowy, zawsze wynoszący D = 0,3, i w dalszej części będziemy go traktować jako prawidłowo naeksponowany. To będzie nasza referencja.
Diagram 3 przedstawia wykonaną operację. Kamera była ustawiona na czułość EI 2000 z charakterystyką S-log3. Górny obraz to prawidłowa ekspozycja, dolny obraz przedstawia sytuację przeeksponowania testu o dwie przysłony. Na obrazach testu zaznaczyłem kolorami zmiany, które zaszły w interpretacji pól testu. Kolor zielony odpowiada szarości 18% testu refleksyjnego Kodaka; kolor żółty – bieli 90% testu refleksyjnego, a kolor czerwony to maksymalny sygnał w poziomie wizji, który uzyskamy w S-log3. Wynosi on 94%IRE, a czerń o współczynniku odbicia 3% zaznaczona jest kolorem niebieskim. Ponieważ w teście nie ma pola odpowiadającego za biel 90%, zaznaczam ją w miejscu, gdzie powinna się znajdować, tak jak na teście refleksyjnym.
Diagram 3
Przejdźmy teraz do Diagramu 4, przedstawiającego wykres charakterystyki S-log3 wygenerowanej w programie CvpFileEditor V4.3 firmy Sony, gdzie zaznaczyłem wartości prawidłowo naeksponowanego testu. Oś X na wykresie jest podana w skali EV, z zerem odpowiadającym prawidłowej ekspozycji Szarości 18% testu refleksyjnego Kodaka. Oś Y podana jest w jednostkach procentowych poziomu wizji IRE. Jak można zauważyć, skala EV wykresu jest zgodna z wartościami testu Xyla DCS Labs, na którym skok pól testu wynosi 1 EV.
Diagram 4
Diagram 5 (poniżej) przedstawia trzy obrazy oscyloskopowe połączone w jeden zbiorczy obraz w celu łatwiejszego porównywania rezultatu zapisu. Dotyczy to ustawień różnych czułości na kamerze. Oczywiście w trybie Cine EI.
Pierwszy wykres to realizacja w zapisie czułości 500 EI/4.0E. Drugi (w środku) to bazowa czułość kamery 2000 EI/6.0E, a trzeci to najwyższa czułość w 8000 EI/8.0E
Diagram 5
Zacznijmy od bazowej czułości 2000 EI/6.0E. Jak widzimy – wszystkie wartości naszego testu typu DSC Labs Xyla 21 (przeeksponowanego o dwie przysłony – referencja) układają się w schodkowy obraz, a wartości poszczególnych pól są zgodne z wykresem S-log3 prezentowanym w diagramie 4. Realizacja ekspozycji referencji testu w czułości bazowej 2000 EI/6.0E nastąpiła z przysłoną T8. Zobaczmy, co się dzieje z czułością 500 EI/4.0E. Zgodnie z zasadami ekspozycji na obiektywie została ustawiona przysłona T4. W wyniku tego działania obraz został w zapisie przeeksponowany o dwie przysłony. Wartości szarości bieli i czerni podniosły się do góry, uzyskując na samym szczycie 94%IRE. To w konsekwencji zaowocowało przeeksponowaniem kolejnych dwóch pól testu. Realizując czułość 8000 EI/8.0E musimy skorygować przysłonę do wartości T16, kompensując tym zabiegiem wzrost czułości. Rezultat jest widoczny: materiał został niedoeksponowany o dwie przysłony w stosunku do czułości bazowej 2000 EI. Za to w światłach zyskaliśmy dwa pola testu naszej referencji – tablicy testowej. Nietrudno się domyślić, co oznacza wartość E w drugim członie informującym o czułości 4.0E, 6.0E, 8.0E. Jest to informacja o rozpiętości tonalnej od szarości 18 procentowej do maksymalnego poziomu wizji 94%IRE w przypadku S-log3. Natomiast całkowita rozpiętość tonalna bez względu na ustawiony Index Ekspozycji pozostaje niezmienna i wynosi 14 EV, tak jak podaje producent. Niezmienna jest również charakterystyka S-loga. Obraz w końcowym rezultacie jest przeeksponowany lub niedoeksponowany, a wszystkie zmiany zachodzą zgodnie z przebiegiem wartości krzywej charakterystycznej (Diagram 4) S-loga. Stosownych korekt wyrównujących materiał musimy dokonać w procesie koloryzacji, stosując kombinację czterech podstawowych parametrów, takich jak Lift, Gamma, Gain i Offset oraz korekcję interpretacji barwnej. Możemy również zastosować LUT-y, które zawierają stosowne korekty ekspozycji w stosunku do przeeksponowanego lub niedoeksponowanego materiału.
Po tym krótkim wstępie możemy przejść do uruchomienia funkcji Rec/Out EI Applied. Sama nazwa wskazuje, że jeśli coś zastosujemy, to zawsze zostanie nagrane. Diagram 6 przedstawia krzywe charakterystyczne zastosowanych zmian, gdy zaczynamy wymuszać zmianę czułości w stosunku do bazowego 2000 EI. Środkowa charakterystyka S-log3 w kolorze czerwonym zawsze pozostanie bez żadnych zmian i w konsekwencji znajdzie się w zarejestrowanym materiale. Jeśli wprowadzimy zmianę czułości kamery na wyższą czy niższą, przebieg krzywej charakterystycznej będzie ulegał proporcjonalnym zmianom. Ideą tak wprowadzanych zmian, gdy skaczemy po czułościach, jest utrzymanie w zarejestrowanym materiale jednorodnych i stałych poziomów wizji czerni szarości i bieli. Innymi słowy – w zapisie nie będziemy mieli obrazu przeeksponowanego przy 500 EI i niedoeksponowanego przy 8000 EI. Jego gestość zawsze będzie stała. Kamera z aktywną funkcją Rec/Out EI Applied będzie się zachowywała identycznie pod względem czułości jak w trybie pracy Shooting Mode Custom z gammą S-log3. W tym trybie, jak wiadomo, nie uzyskamy czułości mniejszych od zakresu 2000-16000 ISO.
Diagram_6
Na poniższym diagramie (Diagram 7) mamy efekt włączenia Rec/Out EI Applied z obrazem oscyloskopowym naszego testu referencyjnego z ekspozycją 500, 2000, 8000 EI( ISO) wykonanego w ten sam sposób jak powyższy, z kompensacją ekspozycji w stosunku do czułości 500 EI (przysłona T4.0), 2000 EI (przysłona T8.0) i 8000 EI (przysłona T16).
Diagram 7
Jak można zauważyć, schodki odwzorowujące pola testu znalazły się na identycznych wartościach wizji. Różnice wystąpiły w maksymalnym poziomie sygnału czułości 500 ISO, który osiąga szczyt przy 76%IRE, a nie jak pozostałe czułości na 94%IRE. Zmianie uległa tzw. dynamika zapisu. Rozpiętość tonalna w górę od szarości 18% nie zmieniła się stosunku do zapisu Rec/Out EI Applied OFF i wynosi 4.0E. Czułość 2000 ISO nie wykazuje żadnych zmian, natomiast przy 8000 ISO rozpiętość tonalna w górę od szarości wynosi 6 EV (przysłon), a nie 8 EV. Niestety, informacja widoczna w diagramie 2: 8000 EI/8.0E może nas w tym przypadku doprowadzić do popełnienia błędu. Zawsze gdy Rec/Out EI Applied jest ON i będziemy realizować czułości w zakresie 2000-8000 EI, rozpiętość tonalna w górę będzie wynosić 6 EV=6.0E, natomiast w zakresie czułości od 500 EI/4.0E do 2000 EI/6.0E pozostanie bez zmian jedynie dynamika zapisu. Będzie oscylowała proporcjonalnie do ustawionej czułości w zakresie 94% IRE do 76%IRE. W postprodukcji tak nagrany materiał będzie wymagał tylko jednego neutralnego LUT-a (bez poprawek ekspozycji) nadającego obrazowi pożądany charakter.
Dotychczasową funkcję można znaleźć w zakładce VIDEO-MONITOR LUT–P5 Log3 (Diagram 8). Tak, pomimo pracy w S-log3, dodajemy LUT-a Log3. Aktywowanie tego LUT-a robi to samo, co Rec/Out EI Applied, z jedną różnicą. Tu mamy wybór, gdzie ów LUT ma być aktywny podczas zapisu. Czy zależy nam by był aktywny tylko w podglądzie, czy tylko w zapisie. Lub i tu, i tu. Całkowita rozpiętość tonalna, którą dysponujemy: 14 EV w tych przypadkach zmian czułości (gdy aktywujemy do zapisu LUT-a lub naszą nową funkcję) nie będzie zachowana w przypadku 500 ISO. Stracimy dwie dolne przysłony w czerniach, a w przypadku 8000 ISO – dwie górne w światłach.
Jeżeli chodzi o zapis RAW, to wyjście BNC RAW z kamery jest zawsze wolne od aktywowanych LUT-ów i ustawienia Applied. Rozwiązanie Rec/Out EI Applied jest nam doskonale znane, bo wszystkie kamery firmy Blackmagic Design w ten sposób zawsze rejestrują obraz, gdy rezygnujemy z czułości bazowej (wartości poziomu wizji będą oczywiście inne, bo tam mamy loga BMD Film czy BMD Film 4,6K).
Diagram_8
Na koniec muszę jeszcze powrócić do problemu szumu pod kątem technologicznym a nie artystycznym – do S/N 57 dB (Diagram 4 i 9).
Diagram 9
Jak interpretować odstęp sygnału od szumu w zależności od dynamiki zapisu (czyli naszej czułości)? Gdy porównamy granicę szumu z polami testu schodkowego symulującymi współczynniki odbicia poniżej czerni 3% Kodaka, wszystko staje się jasne. Realizując czułość 500 EI/ ISO dostajemy czyste czernie, ale za to obraz o rozpiętości tonalnej 12 EV. W przypadku 8000 EI czernie od 0,5 do 3% są utopione w szumie, jaśniejszym od czerni 3%. Nasze czernie wyglądają tak, jakbyśmy patrzyli na absolutną czerń przez mocno zakurzoną szybę. Finalną konsekwencją jest zmniejszona rozpiętość tonalna do 10 EV! W końcu musi paść proste pytanie: jak postąpić z funkcją Rec/Out EI Applied lub LUT-em log3? Tu odpowiedź niestety nie może być jednoznaczna, ponieważ jest tu dużo zależności. Myślę, że sam William Szekspir [przetłumaczony przez Barańczaka – przyp. red. ☺] mógłby napisać:
Włączyć albo nie włączyć – oto jest pytanie.
Kto postępuje godniej: ten, kto biernie
Stoi pod gradem zajadłych strzał losu,
Czy ten, kto sprawia opór morzu nieszczęść
I w walce kładzie im kres?
I tym filozoficznym akcentem możemy zakończyć, lub zawiesić dywagacje na temat trybu Cine EI. Ewentualnie zostawiając Wam wolny wybór podając jeszcze jeden tytuł utworu Szekspira: „Jak wam się podoba” 🙂