Er zijn filmmakers die constant opnamen maken in hoge resolutie, op het hoogst beschikbare, ook al ondersteunen de meeste beeldschermen dat niet. Een beeldscherm dat alleen 1080p Full HD ondersteunt, zal geen echte 4K-video met een hogere resolutie kunnen weergeven, dus het zal zeker geen inhoud kunnen weergeven die in 12K is opgenomen. Waarom zou een regisseur een 12K-camera gebruiken voor inhoud die meestal zal worden bekeken op schermen met een lagere resolutie? Daar is een fundamentele reden voor, en de resultaten zijn werkelijk verbluffend.
Note: Native 12K-inhoud kan niet worden bekeken door beeldschermen met een lagere resolutie omdat het te groot is en niet op die schermen zal passen. 12K bevat meer pixels in de beelden. Daarom moet het worden gedownsampled om een lagere resolutie te ondersteunen om te passen voor weergave.
De voordelen van 12K
De voor de hand liggende voordelen voor filmmakers bij gebruik van een 12K of andere hoge resolutie camera (bijv. 4K, 6K, 8K, enz.) zijn de volgende:
- Minder ruis in beelden als gevolg van grotere sensor grootte.
- Vangt meer licht op voor betere beeldkwaliteit (ideaal voor filmen bij weinig licht).
- Beeldkwaliteit ziet er realistischer en aantrekkelijker uit voor het publiek.
- Beste voor grote beeldschermen groter dan 30″ en bioscoopschermformaat.
- Scherpere details worden vastgelegd.
- Betere bitdiepte kleur ondersteuning.
- Beter voor post-productie als het gaat om bewerken.
Hoge kwaliteit met lagere resolutie
De reden waarom een regisseur of cinematograaf een hoge resolutie camera zou gebruiken (bijv.b.v. een 12K camera) is vanwege de hogere kwaliteit van het beeld. Er zijn veel meer dingen die editors kunnen doen met video in hoge resolutie dan wanneer de camera gebruikt zou worden voor een specifiek native formaat. Het zou een verspilling van tijd en geld zijn om een show te filmen met camera’s van verschillende formaten alleen maar om een specifiek beeldschermtype te ondersteunen. Stel je voor dat je drie opnamen moet maken voor een show alleen maar om één versie te hebben die geschikt is voor 720p HD, 1080p FHD en 4K 2160p UHD. De productiebudgetten zouden de pan uit rijzen, en dan hebben we het nog niet eens over de film- en opnametijd die dagen tot weken in beslag kan nemen. In plaats van dat te doen, is het het beste om de hoogste resolutie camera die beschikbaar is voor de productie te gebruiken om de verschillende formaten te dekken door middel van het post-proces van downscaling.
U kunt nog steeds een 12K film bekijken, mits het op de juiste manier is gedownsampled, zodat het kan worden bekeken vanaf een scherm met een lagere resolutie. Downscaling of downsampling stelt editors in staat om een hoge resolutie formaat te nemen en het te samplen naar een lagere resolutie zonder al te veel kwaliteit te verliezen. Terwijl een beeldscherm dat geschikt is voor 12K het beste is om te bekijken, kan die specifieke resolutie worden gedownsampled naar 8K, 4K en 2K 1080p zonder al te veel aan kwaliteit in te boeten. Het behoudt genoeg informatie over de kwaliteit van het beeld bij de bemonsterde lagere resolutie zonder al te veel ruis of degradatie.
Bij downsampling verminderen we het aantal pixels ten opzichte van het oorspronkelijke formaat van 12K, maar we behouden nog steeds dat kwaliteitsniveau. De resolutie van 12K is 12288 x 6480 voor een totaal van 79.626.240 pixels (gelijk aan 80 MP). Als we downsamplen naar 4K-resolutie, brengen we het aantal pixels terug tot 3840 x 2160 of 8.294.400 pixels (gelijk aan 8 MP). Dat is een vermindering van het aantal pixels met 10x. De bemonsteringsverhouding is 3 pixels op 1 of 3:1. Het goede hieraan is dat de kwaliteit van de video behouden blijft, hoewel er ook andere processen (b.v. compressie, inkleuring, enz.) in de postproductie aan te pas komen. De vermindering van het aantal pixels is bedoeld om de resolutie van het 4K-beeldscherm te ondersteunen.
De meeste beeldschermen ondersteunen tegenwoordig minimaal 720p HD. De aanbieder van inhoud, of het nu YouTube of Netflix is, moet de beschikbare inhoud bieden die wordt ondersteund door het beeldscherm van de gebruiker. Stel dat u een video wilt streamen op een HD-beeldscherm. Apps kunnen het beeldschermtype detecteren en de inhoud dienovereenkomstig aanpassen voor de kijker. In dit geval moet het de resolutie verlagen naar HD, omdat het geen 4K ondersteunt.
Chroma subsampling
De belangrijkste reden waarom downsampled formaten er nog steeds beter uitzien op displays met een lage resolutie heeft te maken met chroma subsampling. Volgens deze techniek heeft het menselijke visuele systeem een lager gezichtsvermogen voor kleurverschillen dan voor luminantie. Dit komt omdat het menselijk oog gevoeliger is voor variaties in helderheid dan in kleur.
In digitale beeldvorming wordt een pixel informatie in een beeld verdeeld in 2 componenten: de luma (Y’) en twee kleurverschilcomponenten die de chroma (Cb, Cr) worden genoemd. Cb is de blauwe en Cr staat voor de rode kleurcomponent in chroma. Samen wordt deze informatie in de pixel gecodeerd als YCbCr, een gecodeerde kleurruimte die is afgeleid van RGB. Bij downsampling wordt meer informatie behouden voor de luma-component.
Wanneer kijkers een gedownsamplede video bekijken op hun beeldscherm met lage resolutie, kunnen zij nog steeds de kwaliteit zien die behouden blijft, zelfs bij een lagere resolutie. De fotoreceptoren in het menselijk oog bevatten meer staafcellen (120 miljoen), die gevoelig zijn voor helderheid. Als de pixelverhouding voor downsampling 3:1 is (12K naar 4K), hoeft bij de conversie alleen de informatie van het luma kanaal van alle drie pixels te worden behouden en een deel van het chroma kanaal te worden verwijderd. U kunt de waarde van 3 pixels extrapoleren naar 1, wanneer u downsampling toepast van 12K naar 4K.
Als gevolg hiervan kunt u de hoogst mogelijke resolutie downscalen en zullen kijkers geen veranderingen in de beeldkwaliteit opmerken. De inhoud ziet er nog steeds fantastisch uit, hoewel deze het best kan worden bekeken in de oorspronkelijke indeling met hoge resolutie.
Voordelen van postproductie
Als het op postproductie aankomt, zijn er veel mogelijkheden voor editors om creatief aan de slag te gaan. Ze hebben veel meer om mee te werken in termen van gegevens die zijn opgeslagen in formaten met een hoge resolutie in vergelijking met een lagere resolutie. Daarom moet bij opnamen in 4K en hogere formaten zoals 12K het opslagapparaat op de camera geschikt zijn om de video op te slaan. Het opslagmedium moet ook snel genoeg zijn om de schrijfsnelheid van de gegevens aan te kunnen wanneer met de camera beelden worden opgenomen. CFast en UHS-II zijn ideaal voor opslag met hoge snelheid en hoge resolutie.
Door stilstaande beelden uit 12K-videoclips te halen, kunnen editors foto’s met een hoge resolutie maken. Dit is hetzelfde met 4K en andere hoge resolutie camera’s. Dit is eigenlijk een soort van “twee vliegen in een klap”. Als je voor een klant filmt, kun je zowel video als foto’s van de productie presenteren. De regisseur heeft geen andere camera nodig om foto’s te maken als die kunnen worden gemaakt van de frames in de opnamen die met één camera zijn gemaakt.
Wanneer editors downsamplen, verhogen ze ook de scherpte enigszins als gevolg van de hogere pixeldichtheid in sommige beeldschermen met een lagere resolutie. Dit wordt gemeten in PPI (Pixels Per Inch). Hoe dichter de pixels bij elkaar staan, hoe scherper het beeld is. Door de hogere pixeldichtheid zien gebogen lijnen in beelden er vloeiender uit en vertonen ze meer diepte. Hierdoor zien beelden die zijn opgenomen in 12K en gedownsampled naar HD of FHD er verbluffend uit, omdat de kwaliteit behouden blijft met de toegevoegde diepte. Daardoor springt de inhoud eruit voor de kijkers.
Wanneer het op color grading aankomt, hebt u meer gegevens om mee te werken in 12K. Dit komt doordat onze ogen met meer pixels subtiele kleur- en gradiëntverschuivingen in beelden kunnen vaststellen. Met ondersteuning voor kleurruimten zoals REC2020 heeft de colorist een breed kleurengamma om uit te kiezen om de scènes in de video naar voren te brengen. Dit zorgt voor meer levensechte en realistisch ogende beelden met rijke kleuren die het best tot hun recht komen op 12K-schermen, maar er nog steeds geweldig uitzien wanneer ze worden gedownsampled.
Editors die geen native 12K-schermen hebben, kunnen deze toch bewerken. Dit gebeurt met behulp van videobewerkingssoftware zoals Premiere Pro en Final Cut Pro, waarbij gebruik wordt gemaakt van rendering proxies. De software kan enorm 12K-materiaal nemen en converteren naar versies met een lagere resolutie waarmee de bewerker kan werken met, laten we zeggen, een 5K-beeldscherm. Als de editor klaar is, kan hij de inhoud weer exporteren naar 12K voor distributie.
Video met een hogere resolutie kan ook beter zoomen, pannen en stabiliseren zonder al te veel aliasing of artefacten te krijgen bij het inkaderen van beelden. Een editor kan een x-aantal keer inzoomen om een beeld van dichterbij te bekijken, maar toch de kwaliteit behouden. Als de regisseur vraagt om een close-up om in te zoomen op het gezicht van een acteur, kan de editor dat gemakkelijk inlijsten zonder zich al te veel zorgen te maken over het trapeffect dat vaak optreedt bij beelden met een lage resolutie. Beelden kunnen ook veel beter gestabiliseerd worden doordat er meer tracking informatie beschikbaar is voor de editing software.
Er zijn nog meer voorbeelden, maar dit zijn de meest voor de hand liggende in post digitale workflow omgevingen. Kosten is een andere overweging, dus er moet een budget open om het gebruik van hogere resolutie camera’s te ondersteunen. Het vereist meer opslagruimte voor data, meer vaardigheden voor editors en coloristen, hogere verzekeringskosten voor apparatuur zoals de camera en het upgraden van softwarefuncties.
Online compressie
Er is een interessant artikel over hoe online compressie nog steeds de kwaliteit kan beïnvloeden voor downsampled content. Als je als maker van content filmt met een camera met een hoge resolutie (in het artikel wordt gesproken over een 4K-camera) en downsampled naar 1080p, blijft de kwaliteit van de resulterende content niet behouden als je deze uploadt naar diensten als YouTube. Dit is te wijten aan compressie. Wanneer de codec de video comprimeert voor de content delivery service van YouTube, gaat de kwaliteit verloren in scherpte en detail.
Dat is als je het beeld extreem van dichtbij bekijkt, in welk geval je de content zou moeten bekijken met 400x zoom zoals in het artikel. Anders is er voor de gemiddelde kijker geen manier om te zeggen hoe de compressie de beeldkwaliteit heeft beïnvloed. Het comprimeren van de inhoud maakt minder verschil in kwaliteit tussen een gedownsamplede 4K video en native 1080p video. Zelfs als dat het geval is, betekent dat nog niet dat je alleen een 1080p-camera moet gebruiken voor YouTube-inhoud. Er zijn klachten geweest over hoe YouTube de kwaliteit vermindert voor elk type video dat naar hun platform wordt geüpload, maar dit is nodig om bandbreedte te besparen.
YouTube levert de streaming inhoud in real time en als er geen compressie was, kunnen er snel knelpunten ontstaan. Totdat er meer update is in de codec situatie bij YouTube, is het nog steeds het beste om te downsamplen omdat er meer creativiteit is om mee te werken en in de meeste gevallen (zelfs wanneer gecomprimeerd), is de inhoud nog steeds veel beter voor de meeste kijkers.
Volgens het artikel:
“Hoewel, gezien de voortdurende ontwikkeling van YouTube, dit artikel over een jaar of twee misschien overbodig zal zijn.”
Er is altijd hoop op betere dingen naarmate de technologie zich in de loop der tijd verder ontwikkelt.
Synopsis
Als het de kwaliteit (bijv. kleur, toon, diepte, contrast) en flexibiliteit is waarnaar de maker van de inhoud op zoek is, is het gebruik van een hogere resolutie met een 12K-camera absoluut het beste idee voor beeldvorming. De reden waarom veel filmmakers liever in een hogere resolutie filmen, heeft te maken met kwaliteit en creativiteit. Waarom zou je blijven filmen met een 1080p camera op FHD als je veel beter kunt met een camera met een hogere resolutie? Dit wil niet zeggen dat elke filmmaker onmiddellijk zijn camera’s moet vervangen en voor 4K of 12K moet gaan. Er is nog steeds de kosten te overwegen bij het gebruik van hoge resolutie camera’s omdat ze duurder in aanschaf zijn. Serieuze filmmakers (commercieel of cinematografisch) zouden dat waarschijnlijk wel moeten doen, want er zijn veel meer voordelen aan het filmen met een 12K camera (4K of een andere camera met een hogere resolutie dan 1080p) in vergelijking met een 1080p camera.