UHD: Miniaturisierung der Kameras schreitet voran

UHD: Ab 01.11.2017 in HDR(HLG)oder nicht?

Das Original BT.709 Video bekommt durch Farbraumkomprimierung einen "Grauschleiher"...

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Bild 1: Entsättigte Cine-like D Originalaufnahme Aufnahme mit S-Gammakurve mit voller Luminanzbandbreie von IRE 0 bis 100 im Farbraum BT.709.



Bild 2: Komprimierte Luminanzbandbreite nach Konvertierung auf die genormte HDR(HLG) Kennlinie im Farbraum BT.2020/2100-HLG

UHD:Licht am Ende des Tunnels?

Mittlerweise - 2016 - hat sich die UHD-Videoaufnahme per Videokamera und filmenden Systemkameras, Kompaktkameras und zum Teil auch Video-DSLRs etabliert. Begonnen hat das in meinem Fall im Jahre 2014 mit dem Smartphone Sony Xperia Z2 und ergänzt im Jahre 2015 mit der Bridgekamera Panasonic DMC-FZ300.

Mich fasziniert nun die Mobilität dieser Ausrüstung, vor allem die Schärfentiefe der Aufnahmen mit der Panasonic FZ300 und auch der lichtstarke Leica-Zoom mit durchgehend F/2,8 bei einer Brennweite bis zu 600mm(KB), mit dem zugeschalteten 2fach i.Zoom sind sogar 1200mm Aufnahmen möglich wenn auch mit etwas reduzierter Bildqualität. Immerhin bekommt man bis ISO 800 noch sehr gute Videoaufnahmeergebnisse, die man noch leicht mit Neat-Video entrauschen kann. Die Kamera ist für Wildlife-Aufnahmen geeignet, sie ict auch spritzwassergeschützt, also für Outdoor sehr gut einsetzbar.

Im Makrobereich bekommt man noch eine gute Schärfentiefe selbst bei offener Blende von F/2,8. Cinema-Aufnahmemöglichkeiten bietet diese Kamera ebenfalls, bei entsprechend eingestellter Brennweite bekommt man auch einen schön aufgelösten Motivhintergrund. Mit dem zusätzlichen Panasonic Telekonverter bekommt einen enormen optischen Brennweitengewinn, mit der Raynox Macroscopic-Lens M-250 dringt man in einen Makrobereich ein, der sich normalerweise dem eigenen Auge entzieht.

Mit dem 4K-Smartphone hat man ein mobiles Foto-Videonotitzbuch in der Jackentasche immer dabei incl. Kommunikationscenter mit sehr guten Aufnahmeergebnissen. Dieses Smartphone kann man sogar bis 1,5m unter die Wasseroberfläche eintauchen!

Am meisten fasziniert der kreative Videosschnitt der UHD-Materials in FHD-Projekten für eine Bluray zum Beispiel. Man kann im Videoschnittprogramm mit Ausschnitten arbeiten, Multtikameraaufnahmen simulieren und auch PAN-und Zoomfahrten nachträglich realisieren.

Das UHD-Video ist ein Glücksfall für die Hobbyfilmer sogar noch zu erschwinglichen Kaufpreisen geworden!

Full-HD Videozeit von 2010 bis 2015:

In dieser Zeit packte mich die Cinema-Videoaufnahmemöglichkeit mit den Canon-DSLRs EOS 550D und EOS 700D.

Fasziniered war die Möglichkeit mit Objektfreistellung vor einem unschaffen Hintergruind aufnehmen zu können, auch mit einem schönen Bokeh zu arbeiten. Im Nahbereich hat man mit dem großen Sensor bei offener Blennde nicht genüügend Schärfentiefe hinbekommen und damit sind oft wichtige Details am Rande des Motivs in Unschärfe untergegangen.

Der große APS-C-Sensor sorgte für eine gute Lowlighstärke der Kamera, allerdings konnten die mitgelieferten Standart-Zoom-Objektive lediglich eine Lichtöffnung an der Blende von 3.5 bis 5,6 bereitstellen was den lichtempfindlichen APS-C Aufnahmesensor wieder etwas ausbremste. Wollte man lichtstärkee Objektive nutzen, mußte man sich ältere Objektive von Analogkameras mit 28 bis 50mm mit Festbrennweite zulegen. der Cropfaktor des Sensors machte daraus 45- 80mm Objektive die keineswegs dann Weitwinkelaufnahmen in engen Räumen erlaubten. Einschränkend kam noch hinzu, daß lediglich eine manuell ausgesteuerte Aufnahme möglich was, weil die Blende nicht automatisch von der Kameraelektronik bedient werden konnte. Wollte man mit größeren Zoom-Brennweiten, dann hat man meist ein Zoom von 70-300mm Brennweite gekauft, per Cropfaktor hat man dann 112-480mm(KB) per Kenko-Telekonverter 672mm sogar. Das reichte aber keineswegs für Wildlife-Aufnahmen von entfernter sich befindender scheuer Vögel.

Mit der Zeit hat sich ein ganzer Rucksack voll Zubehör für Aufnahmen in einem weitern Spektrum angesammelt was man dann auch mittragen mußte um die Anforderungen abzudecken. Von Moboilittät war da keine Rede mehr und der Spaß ließ stark nach mit einer solchen schweren Ausrüstung als Hobbyfilmer unterwegs zu sein. Beschränke man sich auf das Standardzoom an der Kamera, sind einem viele Motive verloren gegangen weil nicht der dazu passende Bildausschnitt motivfüllend auf die Speicherkarte zu bekommen war.

Schlußendlich habe ich mich entschlossen die kompl. Ausrüstung zu einem noch guten Preis per Ebay zu verkaufen!

Die Zeit vor 2015 - Umsteiger auf HD-Video suchten Antworten

Eine Frage zum HD-Video animierte mich etwas ausführlicher als sonst  darauf einzugehen mit dem Versuch ein wenig mehr objektive Informationen für eine Kaufentscheidungen beizutragen .
Mein Beitrag hier orientiert sich am Systemvergleich AVCHD/HDV am Beispiel von zwei typischen Vertretern dieser Kamera-Systeme. Wer Testdaten von Videomagazinen benötigt, der wird bei SlashCam und bei Videoaktiv fündig. Eine Kaufentscheidung will ich mit meiner Beratung nicht erzwingen, eher zeige ich auf zu welchem Ergebnis ich selbst gekommen bin nach Gewichtung verschiedener Fakten und unter Berücksichtigung der vorhandenen Nachbearbeitungskette bestehend aus Videoschnitt-PC und dem nötigen Videoschnittprogramm.

"Meine Frage, sind die heutigen Cams im Preisrahmen von 500 bis 750 Euro (Straßenpreis) Lowlight-mäßig definitv besser als meine alte Hi8, sodass ich mich bei der Auswahl *nur* noch auf Ausstattungsmerkmale, die meinen Anforderungen entsprechen, zu beschränken brauche?" fragte jemand im Digitalschnittforum.

Bei der Antwort darauf habe ich mir ein wenig mehr Mühe gegeben als sonst weil der Tag ein schöner Sonntag war. Der Interessent liest auch hier auf der Homepage mit, er stellte noch weitere Fragen später an mich per E-Mail:

Du wirst mit HD-Video schon Deine Freude haben, wenn Du Deine Ausrüstung:

• Kamera (HDV oder AVCHD)

• Vorkehrungen für Datensicherung/Archivierung der Aufnahmen

• PC wie diesen hier, da  Videomaterial mit dem H.264-AVC Codec etwa 3mal mehr PC-Power benötigt als für HDV-Material (MPEG2) bei Nativschnitt. Für HDV-Nativschnitt reicht ein solcher PC vollkommen aus.

• Im Falle von Intermediate- oder Proxy-Schnitt) reicht auch ein schwächerer PC aus.
  

• Videoschnittprogramm für flüssigen Nativschnitt statt Stotter-Bremsklotz als Editierwerkzeug
  

• HD-Player (Netzwerkplayer, Media-Festplattenplayer, Blu-ray Player)

• HDTV (Full-HD ab 37")

sorgfältig und überlegt auswählst und zusammenstellst.

Damit bekommst Du um Klassen bessere Videos als mit Deinem alten Hi8-System.

Der Einstieg in das HD-Hobbyvideo beginnt bei den meisten Leuten mit dem Kauf einer HD-Kamera. Sie fahren dabei auf Schlagworte ab wie:

Full-HD, Speicherkarte*, Millionen von Pixeln auf dem Aufnahmechip etc.  
Das große Jammern beginnt spätestens dann wenn Sie die die Clips der AVCHD-Kamera nur mit Dunkelpausen auf dem HDTV von der Kamera aus betrachten können oder nur "Ruckelschnitt" auf dem PC realisierbar ist.

Bitte nicht verwechseln, die Zahl der Bildpunkte hat nichts mit der Bildschärfe zu tun, eher ist die gemessene Luminanzauflösung (siehe Meßdiagramme bei VA oder Slashcam)  ein Beurteilungsmaßstab dafür. Es kommt auch nicht nur auf die Bildschärfe an, sondern auch auf die Detailwiedergabe, Farbauflösung, Farbtreue und wenig Bildrauschen bei Schwachlicht an.

* über die Zuverlässigkeit von Speicherkarten kann man hier einiges nachlesen, man muß eine ausgeklügelte Sicherungsstrategie entwickeln. Ich verwende bei meiner Canon PowerShot SX1 IS z.B. gerne mehrere kleinere Speicherkarten damit im Falle eines Kartenausfalls nicht zuviel Video verloren geht!

Meine eigenen Kaufkriterien für HD-Video-Kameras sind:

• Leicht editierbares Videomaterial mit preisgünstigen Intel - Mehrkernprozessoren (siehe mein Videoschnitt-PC .

• Gute Lowlightaufnahmen mit möglichst wenig Bildrauschen

• Bestens funktionierender Bildstabilisator (OIS)

• Gut und reaktionsschnell zupackender Autofocus, auch bei Schwenks

• Ruckelfreier Zoom, auch mit niedriger Geschwindigkeit

• Manuelle Einstellmöglichkeiten für Aufnahmezeit, Aufnahmeblende/Punktbelichtungswahl, Tonaussteuerung, Focus, Rad/Ring/Punktfocus für Schärfeverlagerungen

• Gute Luminanz- und Farbauflösung, natürliche Farbgebung

• Geringstmögliche Moire- und CA-Bildung

• Kamera soll auch als Player für den HDTV mit rückgespeicherten Videos einsetzbar sein, keine Dunkelpausen bei Wiedergabe zwischen den Szenen!

• A/D-Wandler um alte Analogvideos in digitale Dateien transferieren zu können

• Ausreichende Fotofunktion um Bilder in Videos einfügen zu können

• Sucher, Standardzubehörschuh, Anschluss für externes Standardmikrofon

Im Detail nun noch aus meiner Erfahrung ein paar Tipps zur HD-Kamera der Consumer-Klasse in der ich mich ebenfalls bewege, da ich weder Semi- noch Profi bin:

1. Die "Nachteule" unter den HD-Kameras ist ohne Zweifel derzeit (08/2009) die Sony HDR-XR520/XR500 (AVCHD). Im Lowlight setzt diese Kamera Maßstäbe, sie ist besser als alle anderen Kameras dieser Klasse. Hier gibt es noch gute Schärfe, viel Farbe und erstaunlich wenig Rauschen selbst bei 12Lux Beleuchtungsstärke.  Die Nachfolger dieser Kamera in 2010 sind zwar mit mehr manuellen Funktionien und einem Sucher ausgestattet worden, Lowlight-Eignung ist aber schlechter geworden, auch der OIS soll Probleme bereiten. Besser sollen da die neuen Panasonic-Kameras der Spitzenklasse in 2010 geworden sein, vor allem auch wegen der Möglichkeit in 1920x1080p-50 aufnehmen zu können.
   
   Für rauschfreie/rauscharme Videoaufnahmen benötigt man nach Expertenmeinung bei einem CMOS-Aufnahmechip physikalisch ein Pixelpitch (Einzelsensorgröße!) von  ca. 6 µm.
   
   Leider kann man AVCHD-Kameras meist nicht als Zuspieler für den HDTV für fertig geschnittene und bearbeitete Videos verwenden wegen der problematischen Rückspeicherung die je nach Fabrikat und Videoschnittprogramm abgeklärt werden muss.
   
   Eine SD-Videoausgabe ist nicht möglich, ausgeschlossen ist auch der Einsatz dieser Kamera als Analog/Digitalwandler für Analog-Videoquellen.
   
   Die manuellen Eingriffsmöglichkeiten sind eher sehr gering, immerhin aber kann man die Blendenauswahl auf den manuellen Ring legen und den Focus auch für Schärfeüberlagerungen auf Touchscreen legen. 
   
   Das 8cm Display ist eine Klasse für sich, ebenso der äußerst wirksamer Bildstabilisator OIS. Die Kamera liefert ein sehr scharfes Bild. Für Dein verfügbares Budget wirst Du diese Kamera leider aber nicht bekommen.
   
   Das AVCHD-Material (H.264-AVC) ist das derzeit am schlechtesten zu editierende Videomaterial der HD-Klasse. Für den Nativschnitt (also Schnitt mit Original-Kameramaterial) brauchst Du den von mir oben empfohlenen PC. 
   
   Sparst Du am PC, dann kannst Du das AVCHD-Material nur dann flüssig editieren, wenn Du es in Intermediate-Formate (HQ-AVI, MPEG2-HD) vor dem Schnitt transkodierts (prüfe ob das Videoschnittprogramm das kann). 
   Oder Du wählst ein Programm welches den Proxy-Schnitt beherrscht, also den Schnitt auf automatisch erstellten niedriger aufgelösten Hilfs-Videoclips machst und erst dann das finale Ergebnis automatisch aus dem Originalmaterial produzierst.
   
   Soll es also unbedingt eine AVCHD-Kamera sein, muss man sich ausführlich über die Auswirkungen auf die Verarbeitungskette informieren. Das AVCHD-Angebot riesig groß, im Semi- und Profibereich dagegen gering.

2. Die Canon HV30 (HDV) würde in Dein Budget gut passen ich verwende sie selbst. Die Aufnahme erfolgt auf das billige miniDV-Band. 
   
   Ich habe schon über 55 Bänder mit HD-Material aufgenommen und dies störungsfrei auf die PC-Festplatte überspielt. Über den Umgang mit Bändern sollte man etwas Bescheid wissen, dann gibt es auch keine Probleme:
   

   Die meisten Leute die gegen den Einsatz von Bändern sind und für die neuen Speicherkarten trommeln, kennen sich überhaupt nicht im korrekten Umgang mit Bändern aus, deshalb hier mal folgendes: Mit zwei HDV-Kameras kann ich beliebig für Zwecke der Archivierung hin-und-her auf Bänder kopieren. Mit den ME-Bändern von Panasonic Typ AY-DVM60FE (ca. 14,80 Euro im 10er-Pack) mit 60 Minuten Laufzeit im SP-Mode habe ich die letzten 4 Jahre in meiner Sony HDR-HC3 sehr gute Erfahrungen gesammelt. Bei Einsatz von 55 Bändern in meiner ersten HDV-Kamera hatte ich keine Drop-outs bzw. Bildstörungen.  Die Videosignale der miniDV-Bänder/Archivbänder bei mir haben noch nie den kritischen BER-Wert überschritten der zu Bildfehlern geführt hätte. BER = Bit Error Rate; also Bildfehlerrate. Aufgrund der Fehlerkorrektur der Kamera kann eine gewisse Anzahl fehlerhafter Bits kompensiert werden. Ist die Zahl zu hoch, treten im Bild Fehler auf. Bei ME (Metall Evaporatet) wird das Metall für die Magnetisierung auf ein Trägermaterial (Kunststoffband) mit hoher Temperatur aufgedampft. Zusätzlich wird noch eine Gleit-Schutzschicht aufgelegt, die gegen Abrieb schützt. Für die Archivierung nehme ich schon einmal für die Aufnahme verwendete Bänder und kennzeichne diese mit entsprechenden Etiketten vom Zweckform (L6020REV).  Über die Vor- und Nachteile einzelner Speichermedien habe ich hier etwas verfaßt. Um den sog. Drop-outs (lokaler kurzer Bildausfall) vorzubeugen gibt es eine einfache Regel: Bandmarke nicht wechseln und auch nicht mischen zwischen ME und MP, sonst klebt der unterschiedliche Bandabrieb zusammen und verschmiert die Kopftrommel (ein Kopftrommelersatz kostet etwa 180-220 Euro!). Die Kopftrommel nicht ständig auf einer Bandstelle laufen lassen (keine Standbildwiedergabe!) die abgewetzt wird und damit potentiell für Drop-outs gefährdet sein kann. Für jede Aufnahme ein neues Band verwenden. Robuster als die ME-Bänder sind die MP-Bänder, auch teurer natürlich.  Spezielle HDV-Bänder - von Panasonic gibt es das AY-HDVM63MQ (ca. 4,76 Euro) - habe ich noch nie eingesetzt. Zwar liest man öfters, dass man in regelmäßigen Abständen ein Reinigungsband (ein Reinigungsband sollte man nie zurückspulen!) für einige Sekunden (nur max. 9sec, sonst schleift man vorzeitig den Videokopf ab!) in der Kamera laufen lassen sollte. Ich habe das aber auch noch nie machen müssen, selbst nicht in der Hi8- oder D8- oder DV-Videozeit! Videokopfreinigung Ich möchte hiermit aber auch klarstellen, dass ich nicht grundsätzlich gegen die Media-Speicherkarten bin, ich verwende sie ja in Foto-Digitalkameras ebenfalls. Und ich würde auch sehr eine HDV-Kamera mit Speicherung von Videodaten auf Media-Speicherkarten begrüssen, wobei ich dann viele andere Probleme damit anders lösen müßte als jetzt, nicht immer zum Vorteil gegenüber der Bandaufnahme natürlich!

   HDV-Kameras kann man als Zuspieler für einen HDTV für fertig geschnittene und bearbeitete Videos verwenden wegen der problemlosen Rückspeicherungs- möglichkeit.
   
   Eine SD-Videoausgabe ist möglich. Möglich ist auch der Einsatz dieser Kamera als Analog/Digitalwandler für Analog-Videoquellen.
   
   Hinsichtlich der manuell gesteuerten und damit auch kreativen Aufnahmemöglichkeiten schlägt diese Kamera die obige Empfehlung um Längen. Auch der Bildstabilisator (OIS) ist ohne Schwächen nutzbar. Mit der rauschfreien Lowlightaufnahme ist es bei einer Beleuchtungsstärke von 60Lux allerdings schluß. Was tun also um auch in den Beleuchtungsbereich bis 12Lux mit dieser Kamera eindringen zu können?
   
   Es gibt Lösungen: Man schaltet die Kamera auf eine Belichtungszeit von 1/25 Sekunde manuell um (diesen Trick nutzt auch die oben empfohlene Sony-Kamera) und schon hat man die doppelte Lichtempfindlichkeit. 
   Soll es rauscharm sein, dann schaltet man zusätzlich den Spotlightmodus dazu. Manuell geht noch mehr aber bei dieser Kamera, man schaltet in den HDV25p-Modus, ebenfalls kombinierbar mit Spotlight. Nun bekommen wir doch noch vernünftige Lowlightaufnahmen. 
   
   Im Falle der Canon HV30 mit dem 1/2,7" CMOS-Aufnahmechip hat ein Pixelpitch (Einzelsensorgröße!)t etwa 2,4 µm. Das "Restrauschen" wird hier von mir nachträglich im NLE (Videoschnittprogramm) herausgerechnet mit dem Plug-in Filter "Neat Video Pro". Das funktioniert 1.Klasse, gleichzeitig erlaubt Neat Video Pro auch die Korrektur von Helligkeit/Kontrast und Farbe. 
   
   Wie man sieht, für rauschfreie/rauscharme Lowlightaufnahmen kann man schon bei der Aufnahme mit geeigneter Kamera, auch geeigneten Einstellungen vorsorgen oder erst später im Videoschnittprogramm das Restrauschen herausrechnen was durchaus zu guten Ergebnissen führen kann.
   
   Das HDV-Kameramaterial (MPEG2-HD) läßt sich absolut flüssig auf einem PC mit dem Intel Intel Q6600 flüssig editieren.
   
   Eines noch, die Canon HV30 kann auch in 1080-25p aufnehmen, also nicht nur Interlaced-Video sondern auch Progressiv-Video. Canon benutzt hierzu das 25PF-Verfahren welches kompatibel ist mit der 1080-50i-Spezifikation und den Projekteinstellungen der Videoschnittprogramme und es Dir so keine Probleme beim Editing macht. Welche Vorteile das 25p-Format hat, kannst Du auf meiner HP ergründen.
   
   Bei dieser Kamera kann man auch auf eine  spezielle CINE-Gamma Kurve für einen größeren Dynamikumfang umschalten. Diese Tonkurve ist nicht so hart wie bei typischen Videoaufnahmen. Derartige Aufnahmen eignen sich besonders gut für das Colorgrading. 

   Zum Schluss etwas über die Aufnahmeauflösung:
   
   Es gibt Kamera die aufnahmeseitig, also per Aufnahmechip überhaupt nicht in Full-HD (1920x1080 Bildpunkte) aufnehmen können. Das muss ein Bildprozessor in der Kamera hochrechnen und aufmischen bevor es auf den Datenträger gespeichert wird. 
   Die Canon HV30 kann es dagegen mit dem Aufnahmechip in 1920x1080 aufnehmen, geschrieben wird es aber "anamorph"  auf das Band in 1440x1080. Zeichnert man Videosignale mittels FireWire-Kabelverbindung direkt auf die Festplatte eines Notebooks oder PCs auf im Durchschleifebrtrieb, dann erfolgt dort die Aufzeichnung in 1920 x1080, wahlweise auch in HDV25-HDV(PF25) und Kinomodus.  Keine Angst, bei der Wiedergabe vom Band wird daraus wieder ein Bild welches per Wiedergabeprozessor in 1920x1080 ausgegeben wird oder Du entscheidest Dich das finale Rendering schon in 1920x1080 durchzuführen, ist doch egal wo mit dem Bildprozessor angesetzt wird, in der Kamera, Wiedergabe oder im Schnittprogramm.
   
   Das Angebot an HDV-Kameras im Consumerbereich ist gering, im Semi- und Profibereich dagegen größer.

3. Mit der Canon PowerShot SX1 IS zog 2009 auch bei mir die Videoaufnahme auf Speicherkarte ein. Nicht aber mit dem H.264-AVC-Codec der AVCHD-Kameras der nur mit brachialer PC-Gewalt editiert werden kann, sondern mit dem leichter editierbaren H.264-MOV Codec der mit AVCHD nicht kompatibel ist. 
   Die Bewegungsauflösung dieser echten Progressiv-Videos ist noch besser als das HDV-25PF Video der Canon HV30-Videokamera. Für etwa 400 Euro hat man hier eine klasse Qualität, auch wenn die Funktionalität im Videomodus(z.B. Zeit- und Blendenwahl fehlt!) nicht an HV30 herankommt. dafür profitiert diese Kamera vom 20fach Zoom!.

Es liegt nun noch an Dir die Zusammenhänge bei HD-Video richtig zu bewerten und Entscheidungen zu treffen, hoffentlich die für Deinen Anspruch besten!

Tipps für die Wiedergabe von HD-Video auf dem HDTV:

Das ist mit verschiedenen Methoden möglich, z.B.:

• Daten-Streaming über das Heimnetzwerk vom PC zum HDTV

• Direktwiedergabe aus der PC-Grafikkarte zum HDTV

• Einspielung zum HDTV per Multimediafestplatte

• Blu-ray Player (per Blu-ray oder AVCHD-DVD)

• Von der Kamera aus (hier ist die HDV-Kamera dafür besonders gut geeignet)

02. August 2008, 11.16. 2019 B.P.Hennek

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Anfragen bitte an den Verfasser: Bruno Peter Hennek.