Interlacing, framerate og sensorer

[knutinh]

Det har vært noen diskusjoner rundt hva interlacing egentlig er, f.eks her:

https://www.diskusjon.no/index.php?act=find...mp;pid=12770631

 

Vårt PAL-system kan vise bevegelser samplet på 50 diskrete tidspunkt pr sekund. Det betyr at etter deinterlacing eller visning på et display som i sin natur er interlacet (crt) så kan faktisk kameraet flytte posisjon 50 ggr pr sekund.

Et PAL kamera tar opp 25fsp. Meg bekjent er det ikke laget et PAL video kamera som tar opp 50fsp eller "på 50 diskrete tidspunkt pr sekund" som du skriver, dermed blir begrepet sitat; "så kan faktisk kameraet flytte posisjon 50 ggr pr sekund." helt feil.

 

Påstanden fra noen var at et 50i kamera bare fanget inn frames på 25 diskrete tidspunkter, og så flettet disse ut til 50 interlacede fields. Jeg har tidligere underbygget hvorfor jeg mener at det er feil, men denne linken ser ut til å være veldig konklusiv:

 

http://www.damtp.cam.ac.uk/lab/digimage/cameras.htm

One of the fundamental problems with video technology is that a single frame consists of two interlaced fields transmitted sequentially. The first field contains all the even numbered video lines, and the second the odd numbered lines. The field rate (50Hz PAL, 60Hz NTSC) is therefore twice the frame rate (25Hz or 30Hz). Most modern CCD cameras have effective shutters which open and close at the field rate with an exposure time less than or equal to the field period. This means that the information contained in the even field represents the state at a time 1/50s or 1/60s earlier than the information in the odd field.

...

To complicate matters further, different cameras construct the two video fields in different manners. In some cameras the even field corresponds to the even lines of pixels in the CCD chip, and the odd field to the odd lines of pixels in the CCD chip.

...

Slightly better are cameras which produce an average of the even lines and the preceding odd lines for the even field, and the odd lines and the preceding even lines for the odd field.

Dermed:

50/60i CCD-kamera må generelt antas å ha jevnere bevegelser enn 25/30p kamera (som typiske DSLR har).

 

Canon DSLR støtter 60p dersom man går ned til 720 istedetfor 1080, men det gir andre ulemper:

http://www.dvxuser.com/V6/showthread.php?t=195157

The sensor in the 7D is an 8FPS burst sensor at full resolution. That means its real sustained FPS (if you have media fast enough to right to it) is around 6. So the sensor is 75% slower than is needs to be to record 24fps material full res. Canon's solution to this is to simply read out every third horizontal line and then scale the remainder to 1080p. In 720p mode the appear to read every fourth line (which explains the increasing aliasing going for 1080p to 720p).

...

DSLRs definitely have less empirical resolution (as a result of aliasing in the case of the 7D and the 5D) than traditional HD video cameras such as the EX-1.

 

With better filtering and other hardware optimized for video production, it is likely that these cameras would exceed the resolution of SD in a statistically significant way. In fact, the 7D and 5D already do so in 1080p mode. (Unfortunately, that's really nothing to brag about...)

-k

Endret 1. januar 2010 av knutinh

[Cax]

Interlacing er i seg selv et veldig enkelt konsept. Jeg tror forvirringen stammer fra at det er forskjell på interlacet filming og interlacet signaltransport. Når deinterlaceren får 50i inn må den selv finne ut om dette virkelig er interlacet eller egentlig 25p og bare delt opp slik for å kunne sendes med samme signal som et virkelig 50i-signal. Det samme gjelder 60i, men der må man finne ut av om dette er 60i, 30p eller 24p. I tillegg kommer en forkastelig måte å legge 24p inn i 50i på der man forsinker et halvt bilde to ganger i sekundet.

 

 

Ofte ser jeg folk som gir uttrykk for at noe "bare" er 1080i. Jeg er sikker på at minst ett kamera filmer 1080p24 og lagrer dette som 1080i60, og det er greit nok at det er unaturlig i utgangspunktet, men det er altså slik at det er 1080i som er en TV-standard, og ikke 1080p. Med korrekt signalhåndtering kan 1080i60 altså bære tre forskjellige bildeformater, og det synes jeg ikke er dårlig. På tide å stoppe mobbingen av 1080i60.

 

 

(men selvfølgelig skulle alle formatene vært en del av standarden, det blir vanskelig å få gjennom 1080p60 nå)

 

 

Om Canon bare bruker hver tredje linje på sensoren på 5D2, så kaster de bort 2/3 av sensoren, og man sitter igjen med en sensor som er tilsvarende 7D. Er det ingen kameraer som bruker hele sensoren?

[knutinh]

Interlacing er i seg selv et veldig enkelt konsept. Jeg tror forvirringen stammer fra at det er forskjell på interlacet filming og interlacet signaltransport. Når deinterlaceren får 50i inn må den selv finne ut om dette virkelig er interlacet eller egentlig 25p og bare delt opp slik for å kunne sendes med samme signal som et virkelig 50i-signal. Det samme gjelder 60i, men der må man finne ut av om dette er 60i, 30p eller 24p. I tillegg kommer en forkastelig måte å legge 24p inn i 50i på der man forsinker et halvt bilde to ganger i sekundet.

Jeg tror at 576i, 720p50/60 og 1080p24/50/60 haddevært nok. Vi lever i 2010, og digitale standarder tillater meta-data og forhandling. Hvorfor pakke et format inn i et annet og la mottakeren gjette på hva det egentlig er?

Ofte ser jeg folk som gir uttrykk for at noe "bare" er 1080i. Jeg er sikker på at minst ett kamera filmer 1080p24 og lagrer dette som 1080i60, og det er greit nok at det er unaturlig i utgangspunktet, men det er altså slik at det er 1080i som er en TV-standard, og ikke 1080p. Med korrekt signalhåndtering kan 1080i60 altså bære tre forskjellige bildeformater, og det synes jeg ikke er dårlig. På tide å stoppe mobbingen av 1080i60.

Hvilket kamera? Jeg trodde at Canons konsument AVCHD kamera hadde en native 60i sensor.

(men selvfølgelig skulle alle formatene vært en del av standarden, det blir vanskelig å få gjennom 1080p60 nå)

Hvis man greier å få igjennom "3D" på HDMI og Bluray så burde 1080p60 også være mulig...

Om Canon bare bruker hver tredje linje på sensoren på 5D2, så kaster de bort 2/3 av sensoren, og man sitter igjen med en sensor som er tilsvarende 7D. Er det ingen kameraer som bruker hele sensoren?

Sensoren tilsvarer ikke 7D. 1/3 av arealet utnyttes, men pixlene er distribuert over en FF sensor. Dermed får man DOF (og objektiv-utgifter) som FF, men antall fangede fotoner (og dermed shot-noise) er kanskje som du skisserer. Men det samme skjer på alle DSLR i video-mode såvidt jeg forstår.

 

Konsensus blant fantastene later til å være at 5Dmk2 og 7D er spennende video-verktøy med nye muligheter til relativt lav pris, men at de ikke kan konkurere med rene video-kamera til generelt bruk. Kraftig romlig aliasing er "krise" på regulære mursteinsvegger, men kan gjøre bildet ekstra "crispt" på ansikter. Manuell fokus (dårlig autofokus), lav framerate (forsiktig med panning), dårlig ergonomi gjør tydeligvis at man må vite hva man gjør.

 

-k

[Cax]

Jeg tror at 576i, 720p50/60 og 1080p24/50/60 haddevært nok. Vi lever i 2010, og digitale standarder tillater meta-data og forhandling. Hvorfor pakke et format inn i et annet og la mottakeren gjette på hva det egentlig er?

 

Fordi kringkastingsbransjen standardiserte på de to formatene 720p og 1080i. De skulle selvfølgelig vært kjølhalt for den avgjørelsen, men det er i det minste bra at man likevel kan sende 1080p24 over 1080i. Tenk så dumt om de brukte 720p til film. (Nå er båndbreddene som er vanlige kanskje såpass lave at det ikke spiller så stor rolle, men det er i utgangspunktet opp til distributøren, så det kan endre seg).

 

Hvilket kamera? Jeg trodde at Canons konsument AVCHD kamera hadde en native 60i sensor.

 

Panasonic GH1 ihvertfall. Det skal visst være 1080i60 man får ut, men det er 1080p24 som er det egentlige signalet. Hvordan det er med dedikerte videokameraer vet jeg ikke, men jeg er også av den oppfatning at de er reelle 50/60i-sensorer.

 

Hvis man greier å få igjennom "3D" på HDMI og Bluray så burde 1080p60 også være mulig...

 

Nå tenker jeg ikke først og fremst hva som er teknisk mulig, men hva som er mulig å få gjennom som standarder som alle skal følge og være kompatible med, og som skal godkjennes i internasjonale organer der franskmenn deltar. Den typen organer som syntes 1080i var egnet som fremtidens format. Og som bruker den tiden de trenger.

 

Sensoren tilsvarer ikke 7D. 1/3 av arealet utnyttes, men pixlene er distribuert over en FF sensor. Dermed får man DOF (og objektiv-utgifter) som FF, men antall fangede fotoner (og dermed shot-noise) er kanskje som du skisserer. Men det samme skjer på alle DSLR i video-mode såvidt jeg forstår.

 

Ja, jeg tenkte på det totale signalet, formatet endrer seg jo ikke.

 

Konsensus blant fantastene later til å være at 5Dmk2 og 7D er spennende video-verktøy med nye muligheter til relativt lav pris, men at de ikke kan konkurere med rene video-kamera til generelt bruk. Kraftig romlig aliasing er "krise" på regulære mursteinsvegger, men kan gjøre bildet ekstra "crispt" på ansikter. Manuell fokus (dårlig autofokus), lav framerate (forsiktig med panning), dårlig ergonomi gjør tydeligvis at man må vite hva man gjør.

 

-k

 

I tillegg til å vite hva man gjør handler det vel om å holde seg innenfor begrensningene. Kontinuerlig variabel og lydløs blendermekanisme er det vel bare Panasonic 14-140 som har, så det er greit å la kameraet stå på stativ i andre tilfeller.

 

Jeg tror det er forskjell på oppskjerping som gir aliasing, og aliasing som stammer fra at 2/3 av linjene er falt bort, men jeg har ikke studert eksemplene så mye ennå.

[knutinh]

Jeg tror det er forskjell på oppskjerping som gir aliasing, og aliasing som stammer fra at 2/3 av linjene er falt bort, men jeg har ikke studert eksemplene så mye ennå.

Teknisk er det opplagt forskjell ja. Å droppe 2/3 av linjene gir aliasing som i verste fall endrer DC-verdiene. Å skjerpe opp et fornuftig samplet signal gir primært en "peak" i frekvensresponsen i en (fremdeles) lineær respons.

 

Hva som ser "pent" ut, og hva som man i praksis slipper unna med avhenger både av innhold og seeren. Jeg synes at 24p "hakker" og ser unaturlig ut på endel type scener. Endel film-fantaster ser det som et kunstnerisk uttrykk...

 

-k

[Cax]

Hva som ser "pent" ut, og hva som man i praksis slipper unna med avhenger både av innhold og seeren. Jeg synes at 24p "hakker" og ser unaturlig ut på endel type scener. Endel film-fantaster ser det som et kunstnerisk uttrykk...

 

Nevn en teknisk feil eller begrensning i noe, og du kan banne på at det finnes mennesker som dyrker det som attråverdig, det være seg bakhjulstrekk på glatt føre, spraking i lp-plater, vignettering og uskarpe hjørner i fotografier, forvrengt lyd i sære høyttalerkonstruksjoner, osv. 24hz filminnspilling er en gammel begrensning som ødelegger gjengivelsen av virkeligheten, ingenting annet. Vi kommer nok dessverre ikke til å bli kvitt den på en stund tror jeg, ihvertfall ikke så lenge foretrukken innspillingsteknologi er film, som allerede er dyrt nok og vanskelig nok å eksponere på 24hz. Jeg har et håp om at digitale kameraer vil gi oss 1080p60 på enkelte filmer snart, men jeg holder ikke pusten.

[knutinh]

Hva som ser "pent" ut, og hva som man i praksis slipper unna med avhenger både av innhold og seeren. Jeg synes at 24p "hakker" og ser unaturlig ut på endel type scener. Endel film-fantaster ser det som et kunstnerisk uttrykk...

 

Nevn en teknisk feil eller begrensning i noe, og du kan banne på at det finnes mennesker som dyrker det som attråverdig, det være seg bakhjulstrekk på glatt føre, spraking i lp-plater, vignettering og uskarpe hjørner i fotografier, forvrengt lyd i sære høyttalerkonstruksjoner, osv. 24hz filminnspilling er en gammel begrensning som ødelegger gjengivelsen av virkeligheten, ingenting annet. Vi kommer nok dessverre ikke til å bli kvitt den på en stund tror jeg, ihvertfall ikke så lenge foretrukken innspillingsteknologi er film, som allerede er dyrt nok og vanskelig nok å eksponere på 24hz. Jeg har et håp om at digitale kameraer vil gi oss 1080p60 på enkelte filmer snart, men jeg holder ikke pusten.

Digital kino (DCI) støtter 2k@48fps og 4k@24fps. Den økte frameraten er nok mye for å støtte 3D, men det er visst ingenting i veien for å fylle dem med flytende levende bilder.

 

Innfanging og editering av kinofilm blir vel bare mer og mer digitalt?

 

Jeg har forresten stor respekt for håndverket som i beste fall legges ned i film-produksjon for å lage noe som er estetisk "best mulig" gitt de begrensninger man har. Ved å leke med lukkertider og panoreringshastighet og lys så kan man redusere de negative bieffektene ved 24fps, men det innskrenker samtidig mulighetene.

 

-k

[olegunnaro]

Det vanlige er vel 180-graders lukker - altså framerate ganger to per bilde, eller 1/48 sec lukkerhastighet. Man får da litt bevegelsesuskarphet når man paner eller noe beveger seg i bildet - som medfører at bildet ser flytende ut med bare 24 fps.

Endret 6. januar 2010 av Ole_Gunnar

[knutinh]

Om Canon bare bruker hver tredje linje på sensoren på 5D2, så kaster de bort 2/3 av sensoren, og man sitter igjen med en sensor som er tilsvarende 7D. Er det ingen kameraer som bruker hele sensoren?

På video-kamera som bruker native interlacing så kan man (avhengig av metoden) si at de "kaster bort" 1/2 sensoren. Men i motsetning til DSLR så varierer man hvor man kaster i tid.

 

Noen video-kamera plukker direkte ut sensorens linje #1,3,5 og linje#2,4,6... for å generere interlacede fields. Andre kamera gjør litt filtrering slik at alle linjene brukes i alle fields.

 

-k