Filmkorn eller videobrus?

För alla kameraintresserade – nytt examensarbete om filmkorn versus videobrus.

Marcus Westerlund har nu publicerat sitt examensarbete i Medieteknik på KTH – ett arbete utfört med hjälp av Lars Haglund, SVT Teknik / Strategi och Alex Lindén, FSF.

”Marcus har lagt ned mycket energi och kommit fram till en hel del tidigare ouppmärksammade problem kring S16 och S35, 2-perf”, berättar Haglund. ”Examensarbetet ligger rätt i tiden. Under året lanseras högkänsliga sensorer som exempelvis ARRI’s ALEV III. Examensarbetet ger en bra grundkunskap om relativa brusnivåer.”

Examensarbetet läses via denna länk

Svensk sammanfattning under ”Läs mer”

1080p-produktion för Full Frame 16:9 HDTV

Sammanfattning

Digitala TV-sändningar har en begränsad bandbredd som för hög bildkvalitet måste utnyttjas på bästa sätt. Vid bildkomprimering är filmkorn och brus, med sina oregelbundna nivåvärden, en krävande bildinformation som stjäl kapacitet av den tillgängliga bandbredden.

I BBCs restriktioner gällande leverans av programmaterial klassas S-16 som ett SDTV format där all 16 mm film förbjuds för HDTV. Detta med argumentet att S-16s kornstruktur är för grov och skapar problem i komprimeringen vid utsändning. Många filmarbetare är kritiska till BBCs beslut.

I denna rapport undersöks den perceptuella brusnivån för filmformaten S-35 3-perf, S-35 2-perf och S-16 versus HD-video (3-chip 2/3” CCD). Inspelningar genomfördes på lika villkor där filmsorter med varierande känslighet, samt video med olika förstärkning (gain) användes. Bruset i hög- och lågdager analyserades först med hjälp av mjukvaran IE-Analyzer som viktar resultatet likt hur brus upplevs av människan. Även en subjektiv test genomfördes för att bekräfta resultaten.

Resultaten visar att en optimalt exponerad videosensor utan signalförstärkning (0 dB gain) ger lägst perceptuell brusnivå i både hög- och lågdager. Video kräver dock att ljusförhållandena verkligen hålls optimala. Ett steg över- eller underexponering påverkade brusnivån i hög grad. Vid förstärkning av videosignalen i kameran (gain) ökade brusnivån kraftigt, främst i lågdagern.

Film håller till skillnad från video en mycket konstant brusnivå vid ett steg över- eller underexponering. Kodaks filmer Vision2 100T och 200T tillsammans med nya förbättrade Vision3 500T håller en mycket jämn brusnivå sinsemellan – en jämn brusnivå för en stor mängd ljusförhållanden.

Av de tre filmformaten ämnar sig endast S-35 3-perf för “Full Frame 16:9 HDTV-produktion”. S-35 3-perf har i både hög- och lågdager en perceptuell brusnivå som ligger nära en optimalexponerad videosensor. Kombinationen av flera filmsorter med olika känslighet, alla med en sinsemellan jämn brusnivå, gör att S-35 3-perf kan användas under kraftigt varierande ljusförhållanden med ett jämnt och gott resultat.

S-35 2-perf som överförs till HD via en telecine är inte någon lämplig produktionsmetod. På grund av att 2-perf i Full Frame 16:9-produktion inte utnyttjar hela bredden av 35mm negativet, skalas bilden upp digitalt vid överföring via en telecine – uppskalningen ökar den perceptuella brusnivån kraftigt.

Resultatet för S-16 (via en telecine) visar tyvärr att formatet inte lämpar sig för HD-produktion, i enlighet med BBCs restriktioner. S-16 har i lågdagern en brusnivå som ligger nära S-35 3-perf. Men i högdagern ökar dock S-16s brusnivå avsevärt jämfört med S-35 formaten. En teori presenteras även i denna rapport, till varför brusnivån framför allt skiljer sig i högdagern mellan S-16 och S-35 3-perf.

Videosensorerna i videokameran kräver ett optimalt ljusförhållande på inspelningsplats och har då en låg brusnivå i paritet med S-35 3-perf. Att arbeta med en videokamera är, ur brussynpunkt, som att endast ha tillgång till en enda lämplig filmkänslighet i en filmkamera. Om inte pengar och arbete läggs ned på ljuset på inspelningsplats, varpå fotografen tvingas använda förstärkning i kameran (gain), så ökar brusmängden kraftigt.