相机的视频拍摄裁剪率与码率
2008年,尼康公司D90成为了第一款可以拍摄视频的“大底”相机;
随后视频功能几乎成为数码相机标配,
原本“不务正业”的功能应用带来了改变业界的效果。
现今的2019年,只能拍照不能拍视频的数码机寥寥无几。
但参数关注似乎不足,所以拟一个表格,对比主流市场相机的拍摄参数。
最近更新日期
2023-06-19
消费级相机,或者说,消费级相机用户,为什么要关注这两个参数?
第一个最直接,关于用户镜头的焦段自由度。
第二个,则是在分辨率、帧率参数外,影响画质最重要的因素;
在现有的商品介绍结构下,这个参数可能相差极大,导致「都是4K,为什么他的更清晰」的问题。
而传感器往往为3:2与4:3规格为多,这就一定有裁切。
而如果以长边来看,可以保持长边等同,即英文所称 Full-Width,此类通常认为1x裁切率。
或者严格一下,叫做水平裁切率 crop factor horizontally 。
此外还有在规格与实用下的差别,比如4K实际有两个标准,可能称作DCI与UHD,
都是2160p,但宽度存在约17:16的差别。
总结一下视频宽度裁切的成因:
由于像素尺寸与视频规格的差异,是造成“裁切”效应的主因。
而记录格式,作为第二点也已经有很多讨论,比如log或者HLG等记录,或者是如RAW视频,这其中多少舍弃了一些信息,也决定了保留的画质部分。
在经历了调色与后制阶段,视频来到了最终的回放,这其中包括了分辨率和码率。
前者太好理解了,你在流媒体平台选择1080p或者2160p就有了显著的差异;
相对隐性的码率,比如Youtube的码率给的不低,而中国的Bilibili的码率根据大众反应就有跟不上的趋势 —— 这个问题深入下去,与流媒体平台的带宽成本等有关。
就算是码率,在不同的编解码条件下也有不同,
在DVD世代的MPEG-2到如MPEG-4世代的XVID、DIVX的应用,
稍微近一些的ITU-T标准的H.264、H.265(又称作HEVC),
近年还有Google主导的VP8、VP9等编码,
还有作为2020世代瞩目的AV1 (AOMedia Video 1)。
这部分内容在底部的背景知识里会展开。
接下来的列表以消费级大尺寸感光元件相机为主,
虽然也会涉及近年来兴起的准专业或专业机型,也是仅供参考;
因为定位专业的用户群体可能有自己的解决方案,例如HDMI的输出外录等。
暂定为固定镜头相机一表;
可换镜头相机一表。
尽量收录2014年及其后机型(可能有例外)
收录机型尽量为“大底”,即具有较大传感器机型。
以画幅进行区分
M43的两大巨头,是奥林巴斯与松下,
其中,奥林巴斯在2021年遭遇了变故,逐步过渡到OMDS厂牌下。
奥林巴斯的M43产品大类分作OMD的E-M,与PEN系两块,后期的重心应该是在OMD上更多。
松下Lumix的都以G打头,具体又作G、GH、GF、GX、GM等。
而有一些机型开始关注了视频应用,也如M43里的松下GH走准专业路线。
我略去了索尼的SLT,其MILC里以6字头E机身为代表,
在2020开始引入了ZV概念;我也没有加入如FX30等专业机型。
我也略去了佳能的单反机型;
佳能分作两部分,一块是其M,我认为在2020年就事实完结了;
而R卡口上有了新的C画幅序列。
富士胶片有着极多的机型,我还会对其进行细分,
一些旗舰机型可以说在参数上非常强势。
所以4433规格的图像传感器先出现在一些低阶的中画幅数码机型上。
在2010年,Pentax推出了645D,之后则诞生了645Z,
4433的传感器从CCD到CMOS进行应用。
2016年,富士胶片入局,推出相关的G卡口产品,成为廉价中画幅的代表;
稍后哈苏公司也推出了X1D系列产品与之竞争。
但在视频应用方面,其实这一等级的相机相对保守,还是富士胶片迈出这一步;
其在50MP上的视频参数马马虎虎,推测也与传感器性能限制有关,
到了100MP规格上,提升明显。
后来由于相机视频的加入,也用在了这项参数的标定上。
例如一块4:3规格的16MP传感器,其像素应该为 4608x3456 (取手头Olympus E-P5数据)
若用于拍摄4k视频,3840x2160,以长边计算,有两种思路:
但也意味着需要消耗更多的算力空间,带来的就是对硬件水平、散热以及续航的考验。
反过来说,手机厂们就往往很精道,选择12MP的传感器(4:3),即 4000x3000;
用于拍摄4k,取中心区即可,裁切量小,可能还可以用于电子防抖。
前序「裁切的成因」段落提及了DCI与UHD的差异导致,
如果是Full Width利用拍摄DCI 4K,那么在同样映射下,拍摄的UHD,
宽度即为其16/17,约为1.06x。
如何取舍多出来的像素,就成为了分歧。
有几种操作:
这一表格来自DPReview,简单说明了各种方式的优劣。
但实际应用,还受到比如传感器的Rolling Shutter相应影响,
可能裁剪超采样比全宽度超采样的果冻效应抑制水平要更好。
超采样 Oversampling
发动全部(当然,一般只是 16:9 区域的全部)像素来采集信息,然后利用算法缩小到视频的分辨率。
这样做,除了保持了区域的等大,还会有缩图优势,相比直接拍摄,有更多信息。
“更多收益”的说法,有人认为在线性的2x范围内,再大可能就不明显了。
A7R2、A6500、A6300以及A9
A7R2仅在S35模式下,以15mp进行超采样生成4K视频;
其全画幅模式拍摄,没有超采样
A9则以20mp进行超采样
相对应的,叫做 等像素采样
此外还有
像素合并 Pixel Binning
跳行 Line Skipping
在商业上,1x水平的视频裁切,可能被宣传为“無裁切4K”。
这类合并方式有不同的观感,不过属于本篇以外的内容。
可以搜索相关对比文章进行延伸阅读~
【科普向】从GH5S评测看视频采样和果冻快门等
Pixel Binning vs. Skipping vs Oversampling
这一指标虽然不能完全代表视频质量(也受到镜头等因素制约),但对于性能衡量有相当意义。
例如HDTV,其分辨率为1080p,通常码率在8~15 Mbit/s (H.264编码);
蓝光光碟则为40 Mbit/s,所以都是1080p,观感上蓝光光碟相比HDTV更清晰;
而网络串流服务的视频,基于码率的猫腻也不少。
该指标的基础单位为 字节每秒 bps 或 位每秒 bit/s ,常用为百万级 Mbps。
正如前序章节所说,编解码Codec的类型也影响了码率判断标准,不同的编码不应该直接比较码率,但作为经验,一般有一些换算。
相机上目前正在流行的,还是H.264和H.265编码,目前都有了相对成熟的DSP可以进行编码任务,不会有大量的通用算力的消耗,功耗上也相对可以接受。
流媒体平台播放来说,在经历H.265 / VP9 到如AV1的转型。
作为了解,可以阅读这些页面:
AVCHD 全称 Advanced Video Codec High Definition
索尼与松下2006年的标准,视频编码为 H.264,制定到了1080p规格。
2011年更新了一番,到了2.0版本;
不过该标准下,1080p具有24p、50p及60p帧率,最高码率为28Mbit/s。
XAVC 可以认为是AVCHD的延续,由索尼在2012年10月推出。
延伸到了4K分辨率范畴,编码仍然是H.264。
2013年,作为子集,推出了供消费级设备使用的 XAVC S 标准;
现今很多索尼相机上都可以找到该标准。
依然支持4k分辨率,但通常最高码率为100Mbps。
例如,H.265的编码,一般认为,可以在一半码率实现H.264编码同样的效果。
举一个本文不涉及的例子,大疆2019年发布的OSMO Action机型,只有H.264编码,最高码率为100 Mbps;前一年的GoPro Hero7 Black,支持H.265下的。
所以其实 GoPro7 Hero Black 的码率规格要高于 DJI Osmo Action ,但后者反而对存储卡理论写速要求更高。
【注】
『一半编码』的说法在一些场合相当常见,但并不是所有区间都适用;GoPro自己则称“HEVC中的60Mbps相当于H.264的90Mbps”出处于此。
以编码方式而言,具体的构成也有差异。
在H.264中,分作 ALL-I 与 IPB 方式,这与其对关键帧的处理有关。
那么在两种情况下,可能100Mbps的观感,好于用 ALL-I 的 200Mbps ,可以看这篇论述。
All-Intra
GOP Group Of Pictures
LongGOP
此外,
色深 Color depth 、色度抽样 Chroma subsampling
都综合影响拍摄存储,并进一步影响视频在后期的调校空间;
对于具有这类需求的用户来说,本表格已经不适用,请以厂商相关页面为准。
Video Crop 视频裁剪,2008年的D90、5D2开始即存在,但没有引发重视,
那时候的主要矛盾在于“可以拍摄”“不可以拍摄”;
选择更多,才是可以关注更多参数的基础。
到了差不多2014年,松下发起了一波4K普及浪潮,事实上也推动了相机厂商将4K规格视频拍摄纳入了竞争参数的行列,这对于消费者其实是一件好事。
不过在这一阶段,依然是「能拍4K」与「不能拍4K」的差别。
反而推出了一些奇怪的机型,例如富士公司的4K 15fps记录器。
DPR差不多在去年到今年(2018-2019)开始关注视频裁剪问题,而一些网站可能更早。
EOSHD在 EOS R 的1.7x裁切中,发飙过。
这种关注逆推了厂家关注这一问题,并且把 Full Width 上升到宣传卖点。
虽然我们也迎来了奇怪的 M6 MarkII 这样的机型。
另外一方面,市场的激烈竞争可能从2014年就埋下,这一年索尼的A7S横空出世,
将当时优秀的视频拍摄功能下放到消费级,也在相机市场硬生生打造出了一块专属用途的领地。
而大约2015~2016开始兴起的vlog热潮,也催生了相机重视这系列市场 —— 虽然说轻便机的视频拍摄多少还是磕磕绊绊。
临时占用区域
LX100 2014-09 1x @1080p
1.086x@4k
LX100 II 20 1.34x
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-dc-lx100-ii/2
S1 2019 1.16x@6k
1.5x (S35) @4k
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-lumix-dc-s1-review/2
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-lumix-dc-s1-review/5
来自GH6评测的表格:
For those in love with the FULL FRAME look which system gets closest in 4K?
https://www.eoshd.com/news/video-crop-factors-current-4k-cameras/
之乎
于2019-10-31 创建
于2019-12-19 发布,并持续更新
随后视频功能几乎成为数码相机标配,
原本“不务正业”的功能应用带来了改变业界的效果。
现今的2019年,只能拍照不能拍视频的数码机寥寥无几。
但参数关注似乎不足,所以拟一个表格,对比主流市场相机的拍摄参数。
最近更新日期
2023-06-19
目录
- 概述
- 裁剪的成因
- 码率与画质
- 列表-固定镜头相机 [跳转]
- 列表-可换镜头相机 [跳转]
- ◆M43
- ◆APS-C
- ◆135 [跳转]
- ◆44×33
- 相关背景知识
- 裁剪率 Crop Factor
- 像素的利用方式
- 码率 Bit rate
- 一些标准
- 以及其他
- 写在后面
概述
消费级相机,或者说,消费级相机用户,为什么要关注这两个参数?
第一个最直接,关于用户镜头的焦段自由度。
第二个,则是在分辨率、帧率参数外,影响画质最重要的因素;
在现有的商品介绍结构下,这个参数可能相差极大,导致「都是4K,为什么他的更清晰」的问题。
以索尼α6600为例,1080p120fps为黄色区域,4K30fps为蓝色区域 源 |
裁切的成因
目前通行的,是 16:9 画面比例的视频格式,而传感器往往为3:2与4:3规格为多,这就一定有裁切。
而如果以长边来看,可以保持长边等同,即英文所称 Full-Width,此类通常认为1x裁切率。
或者严格一下,叫做水平裁切率 crop factor horizontally 。
此外还有在规格与实用下的差别,比如4K实际有两个标准,可能称作DCI与UHD,
都是2160p,但宽度存在约17:16的差别。
总结一下视频宽度裁切的成因:
- 点对点,但传感器像素显著高于视频分辨率
- 视频电子防抖的需要,留出冗余
- 支持C4K的17:9,在套4K时(16:9),出现了17->16的裁切
由于像素尺寸与视频规格的差异,是造成“裁切”效应的主因。
码率与画质
所谓画质,大概可以分作4个部分:- 拍摄记录时的解析力
- 拍摄记录用的格式
- 回放时的分辨率
- 回放时的码率
而记录格式,作为第二点也已经有很多讨论,比如log或者HLG等记录,或者是如RAW视频,这其中多少舍弃了一些信息,也决定了保留的画质部分。
在经历了调色与后制阶段,视频来到了最终的回放,这其中包括了分辨率和码率。
前者太好理解了,你在流媒体平台选择1080p或者2160p就有了显著的差异;
相对隐性的码率,比如Youtube的码率给的不低,而中国的Bilibili的码率根据大众反应就有跟不上的趋势 —— 这个问题深入下去,与流媒体平台的带宽成本等有关。
流媒体平台的编码迭代成为主流 |
就算是码率,在不同的编解码条件下也有不同,
在DVD世代的MPEG-2到如MPEG-4世代的XVID、DIVX的应用,
稍微近一些的ITU-T标准的H.264、H.265(又称作HEVC),
近年还有Google主导的VP8、VP9等编码,
还有作为2020世代瞩目的AV1 (AOMedia Video 1)。
这部分内容在底部的背景知识里会展开。
接下来的列表以消费级大尺寸感光元件相机为主,
虽然也会涉及近年来兴起的准专业或专业机型,也是仅供参考;
因为定位专业的用户群体可能有自己的解决方案,例如HDMI的输出外录等。
列表-固定镜头相机 Fixed Lens Camera
暂定为固定镜头相机一表;
可换镜头相机一表。
尽量收录2014年及其后机型(可能有例外)
收录机型尽量为“大底”,即具有较大传感器机型。
相机 | 发布年份 裁剪率 码率 |
---|---|
RICOH 理光 | |
理光 GR | 2013-06 |
理光 GR2 | 2015-06 |
理光 GR3 | 2018-09 2019-03 |
CANON 佳能 | |
佳能G7X | 2014-09 |
佳能G7X M2 | 2016-02 |
1x (防抖关闭) | |
佳能G7X M3 | 2019-07 |
1x@4k G7X3 1.11x/1.43x (防抖) | |
Panasonic Lumix 松下 | |
Lumix LX100 | 2014-09 |
1.086x LX100 | |
Lumix LX100 II | 2018-08 |
1.34x LX100II 点对点 | |
100Mbps | |
Lumix TX1 ZS100 | 2016-01 |
100Mbps | |
Lumix FZ1000 | 2014-09 |
1.4x FZ1000 | |
100Mbps | |
Lumix FZH1 FZ2500 FZ2000 | 2016-02 |
1.5x 小寺信良 | |
100Mbps | |
Lumix FZ1000 II | 2019-02 |
1.34x LX100II 点对点 | |
100Mbps | |
FUJIFILM 富士胶片 | |
X100 | 2010-09 |
X100S | 2013-01 |
X100T | 2014-09 |
36Mbps | |
X70 | 2016-01 |
X100F | 2017-01 |
36Mbps x100f | |
XF10 | 2018-07 |
X100V | 2020-02 |
200Mbps | |
SONY 索尼 | |
RX1 | 2012-09 |
RX1 R II | 2015-10 |
1x (关闭数字防抖) | |
RX100 | 2012-09 |
RX100 II | 2013-06 |
RX100 III | 2014-05 |
RX100 IV | 2015-06 |
1.09x RX100-4 | |
100Mbps | |
RX100 V | 2016-10 |
1x | |
RX100 VI | 2018-06 |
1x | |
- | |
RX100 VII | 2019-07 |
1x | |
100Mbps | |
ZV-1 | 2020-05 |
1x | |
H.264 100Mbps | |
ZV-1F | 2022-10 |
1x 4K30 | |
H.264 100Mbps | |
ZV-1 Mark II | 2023-05 |
1x 4k30 | |
H.264 100Mbps | |
LEICA 徕卡 | |
徕卡Q Typ 116 | 2015-06-10 |
27Mbps | |
徕卡Q2 | 2019-03-07 |
1.04x Cinema 4k 1.09x UHD | |
xMbps | |
徕卡Q3 | 2023-05-25 |
xMbps |
- 收录的为顶级分辨率的裁剪比率,
例如同时有4k与1080p规格,以4k裁剪率优先,若有1080p比例,附加行加入 - 斜体为低于4K规格标准机型
列表-可换镜头相机 Interchangeable Lens Camera
以画幅进行区分
◆M43
M43的两大巨头,是奥林巴斯与松下,
其中,奥林巴斯在2021年遭遇了变故,逐步过渡到OMDS厂牌下。
奥林巴斯的M43产品大类分作OMD的E-M,与PEN系两块,后期的重心应该是在OMD上更多。
松下Lumix的都以G打头,具体又作G、GH、GF、GX、GM等。
相机 | 发布年份 裁剪率 码率 |
---|---|
Olympus 奥林巴斯 | |
1系列 | |
E-M1 | 2013-09 |
- | |
H.264 26Mbps IPB | |
E-M1 Mark II | 2016-12 |
- | |
H.264 237Mbps C4K IPB 102Mbps UHD IPB | |
E-M1 X | 2019-01 |
1x EM1X 1.19x (数字防抖) | |
H.264 237Mbps C4K IPB 102Mbps UHD IPB | |
E-M1 Mark III | 2020-02 |
1x 1.19x 电子防抖 | |
H.264 237Mbps C4K IPB | |
OM-1 | 2022-02 |
1x 1.19x 数字防抖 | |
H.264 202Mbps | |
5系列 | |
E-M5 | 2012-02 |
存在 | |
H.264 20Mbps IPB | |
E-M5 Mark II | 2015-02 |
- | |
H.264 77Mbps ALL-I 52Mbps IPB | |
E-M5 Mark III | 2019-10 |
无裁剪DPR | |
H.264 237Mbps IPB | |
OM-5 | 2022-10 |
1x 1.19x 数字防抖 | |
H.264 237Mbps C4K IPB 102Mbps UHD IPB | |
10系列 | |
E-M10 | 2014-01 |
- | |
24Mbps | |
E-M10 M2 | 2015-08 |
- | |
77Mbps ALL-I 52Mbps IPB | |
E-M10 Mar3 | 2017-09 |
无裁剪EOSHD | |
H.264 102Mbps IPB | |
E-M10 Mark IV | 2020-08 |
1x | |
H.264 102Mbps IPB | |
PEN系列 | |
E-PM2 | 2012-09 |
- | |
20Mbps | |
E-P5 | 2013-05 |
- | |
20Mbps | |
PEN-F | 2016-01 |
- | |
77Mbps ALL-I 52Mbps IPB | |
Panasonic Lumix 松下 | |
平顶机型 GF、GM、GX | |
GM5 | 2014-09 |
- | |
28Mbps | |
GX8 | 2015-07 |
- | |
100Mbps | |
GX7M2 /GX80 /GX85 | 2016-04 |
点对点 约1.2x | |
100Mbps | |
军舰顶机型 G、GH | |
G95 /G90 | 2019-04 |
1.25xdpr em5iii | |
100Mbps | |
G100 /G110 | 2020-06 |
1.26x@4k30 | |
- | |
GH3 | 2012-09-17 |
- | |
72Mbps All-I 50Mbps IPB | |
GH4 | 2014-02-07 |
1.14x | |
- | |
GH5 | 2017-01 |
- | |
- | |
GH5s | 2018-01 |
- | |
- | |
GH5 II | 2021-05-25 |
1x | |
H.264 400Mbps All-I 150Mbps IPB H.265 200Mbps IPB | |
GH6 | 2022-02 |
1x 5.7K60 1.32x 4.4K60p | |
H.265 200Mbps 5.8K 300Mbps 4.4K |
◆APS-C
到了APS-C,就有了分化,大部分可能还是照片为主,而有一些机型开始关注了视频应用,也如M43里的松下GH走准专业路线。
我略去了索尼的SLT,其MILC里以6字头E机身为代表,
在2020开始引入了ZV概念;我也没有加入如FX30等专业机型。
我也略去了佳能的单反机型;
佳能分作两部分,一块是其M,我认为在2020年就事实完结了;
而R卡口上有了新的C画幅序列。
富士胶片有着极多的机型,我还会对其进行细分,
一些旗舰机型可以说在参数上非常强势。
相机 | 发布年份 裁剪率 码率 |
---|---|
SONY 索尼 | |
NEX-6 | 2012-09 |
- | |
H.264 28Mbps | |
α6000 | 2014-02 |
存在且有影响 | |
H.264 24Mbps | |
α6300 | 2016-02 |
1x @4k24 1.23x @4k30dp | |
H.264 100Mbps | |
α6500 | 2016-10 |
1x 4K 24fps 1.23x 4K 30dp 1.14x 1080P 120fps | |
H.264 100Mbps | |
α6400 | 2019-01 |
1x 4K 24fps 1.2x 4K 30fpsdpr z50 1.14x 1080P 120fps | |
H.264 100Mbps | |
α6100 | 2019-08 |
1x 4K 24fps 1.23x 4K 30fpsDPR a6100 1.14x 1080P 120fps | |
H.264 100Mbps | |
α6600 | 2019-08 |
1x 4K 24fps 1.23x 4K 30fpsdpr a6600 1.14x 1080P 120fps | |
H.264 100Mbps | |
ZV-E10 | 2021-07 |
1x 4K 24fps 1.23x 4K 30fpsDPR 1.14x 1080P 120fps | |
H.264 100Mbps | |
Canon 佳能 | |
EOS M6 | 2017-02 |
- | |
H.264 | |
EOS M100 | 2017-08 |
- | |
H.264 | |
EOS M50 Kiss M | 2018-02 |
1.6xDPR a6100 | |
H.264 | |
EOS M6 II | 2019-08 |
1x 跳采 1.1x 数字防抖 1.43x 增强防抖dpr | |
H.264 | |
EOS M200 | 2019-09 |
1.7x | |
H.264 | |
Nikon 尼康 | |
Z50 | 2019-10 |
1x 4K 30dpr z50 | |
H.264 未知 | |
Z fc | 2021-06 |
1x 4K 30 | |
H.264 未知 | |
Z30 | 2022-06 |
1x 4K 30dpr z30 1.23x 数字防抖 | |
H.264 未知 | |
Leica 徕卡 | |
Leica T Typ 701 | 2014-04 |
- | |
H.264 未知 | |
Leica TL | 2016-11 |
- | |
H.264 未知 | |
Leica TL2 | 2017-07 |
- | |
H.264 未知 | |
Leica CL | 2017-11 |
- | |
H.264 未知 |
相机 | 发布年份 | 裁剪率 | 码率 |
---|---|---|---|
FUJIFILM 富士胶片
| |||
X-A7 | 2019-09 | 1x @4k30 | |
X-T2 | 2016-07 | 1.17x @4k30dp | |
X-T3 | 2018-09 | 1.18x @4k60 1x @4k30dp | 400Mbps All-I |
X-T4 | 2020-02 | 1.18x @4k60 1x @4k30dp 1.29 4k60 数字防抖 | 400Mbps All-I |
X-T20 | 2017-01 | 1x @4k30 | 100 Mbps |
X-T30 | 2019-02 | 1x @4k30dp | 200Mbps |
X-T100 | 2018-05 | 1x @1080p | 37Mbps |
X-Pro3 | 2019-10 | 1x @4k30 | 200Mbps |
- 斜体为低于4K规格的机型
- 索尼的代际相对简单,AVCHD世代和XAVC S世代,后者顶着4K 30fps 100Mbps
- 富士的X-A5、X-T100都选择了4K15fps的规格,几乎没有人用
◆135
相机 | 发布年份 裁剪率 码率 |
---|---|
SONY 索尼 | |
普通A7 | |
A7 | 2013-10 |
A7 II | 2014-11 |
50Mbps | |
A7 III | 2018-02 |
1x@4k24 (6kOS) 1.2x (5kOS) 30fps | |
100Mbps | |
A7 IV | 2021-10 |
1x@4k30 1.5x@4k60 | |
H.265 200Mbps | |
A7C II | 2023-08 |
1.5x@4k60 1x@4k30 | |
XAVC HS / H.265 600Mbps | |
高像素7R系 | |
A7R | 2013-10 |
A7R II | 2015-06 |
1x 1.2x 过采样 A7R2 | |
100Mbps | |
A7R III | 2017-10 |
1x | |
100Mbps | |
A7R IV | 2019-07 |
1x Pixel Binning 1.58x 4k24过采 1.84x 4k30过采DP | |
100Mbps | |
A7R V | 2022-10 |
1.24x@8k24 1.24x@4k60DP 1x@4k30 | |
XAVC HS / H.265 600Mbps | |
A7CR | 2023-08 |
1.24x@4k60DP 1x@4k30 1.5x@4k30 6.2k采样 | |
XAVC HS / H.265 600Mbps | |
高灵敏度7S系 | |
A7S | 2014-04 |
1.1x@4kA7S | |
50Mbps(XAVC S) | |
A7S II | 2015-09 |
1.1x | |
A7S III | 2020-07 |
其他 | |
A9 | 2017-04 |
1x@4k (6k过采样) | |
100Mbps | |
A9 II | 2019-10 |
1x@4k24p 1.2x@4k30p | |
A7c | 2020-09 |
1x@4k24p 1.2x@4k30p | |
100Mbps | |
Panasonic Lumix 松下 | |
S1 | 2019-02 |
1x@4k30 1.5x@4k60 | |
S1R | 2019-02 |
1.09x@4k 像素合并 | |
150Mbps | |
S1H | 2019-07 |
1x ~ | |
400Mbps ALL-I | |
S5 | 2019-02 |
1x | |
400Mbps ALL-I 150Mbps | |
S5 II S5 IIx | 2023-01 |
1x ~ | |
400Mbps ALL-I | |
CANON 佳能 | |
EOS R | 2018-09 |
1.7x@4kEOS R | |
454Mbps 周总实测 | |
EOS RP | 2019-02 |
1.6x@4k | |
EOS R5 | 2020-07 |
1x@8k | |
EOS R6 | 2020-08 |
1.07x@4k | |
340Mbps IPB | |
NIKON 尼康 | |
单反机型 SLR | |
D800 | 2012-02 |
1.1xdpr | |
24Mbps | |
D810 | 2014-06 |
1.1xdpr | |
20Mbps | |
D850 | 2017-07 |
1xdpr | |
144Mbos | |
D5 | 2016-05 |
1.45x@4kD5 | |
144Mbpsdpr | |
D6 | 2019-09 |
- | |
无反机型 MILC | |
Z6 | 2018-08 |
1x@4kZ6 | |
Z7 | 2018-08 |
1x可选(跳行) S35(超采)dp | |
- | |
Z5 | 2020-07 |
1x@4k? | |
LEICA 徕卡 | |
SL | 2015-10 |
100Mbps | |
SL2 | 2019-11 |
1.5x@5k 1.1x@4keoshd 1.45x@4k | |
SL2-S | 2020-12 |
~1x | |
400Mbps All-I 150Mbps | |
SIGMA 适马 | |
fp | 2019-09 |
- | |
- | |
fp L | 2021-03-25 |
1x | |
- |
- 索尼的机型缩写α,为希腊字母,其大写形式A与英文a的大写相同,表中以A表示
- α7S分辨率 4,240×2,832 ,全像素读取宽度 3840px ,天然存在1.1x
- S1H的模式其实比较特殊,它可以允许多种方式利用传感器面积。
- Z6、Z7在2019年12月,宣布了支持ProRes的外录固件;
根据本文规则,外录不在讨论范围内,故需要注意。
◆44×33
44×33并不是一个胶片时代的规格,而应该是数码时代对于120规格的一种妥协,所以4433规格的图像传感器先出现在一些低阶的中画幅数码机型上。
在2010年,Pentax推出了645D,之后则诞生了645Z,
4433的传感器从CCD到CMOS进行应用。
2016年,富士胶片入局,推出相关的G卡口产品,成为廉价中画幅的代表;
稍后哈苏公司也推出了X1D系列产品与之竞争。
但在视频应用方面,其实这一等级的相机相对保守,还是富士胶片迈出这一步;
其在50MP上的视频参数马马虎虎,推测也与传感器性能限制有关,
到了100MP规格上,提升明显。
相机 | 发布年份 裁剪率 码率 |
---|---|
Fujifilm 富士胶片 | |
50MP | |
GFX 50S | 2016-09 2017 |
1x 跳采样dpr | |
36Mbpsfuji | |
GFX 50R | 2018-09 |
1x 跳采样dpr | |
36Mbpsfuji | |
GFX 50S II | 2021-02 |
1x 跳采样 1.1x 数字防抖 | |
50Mbpsfuji | |
100MP | |
GFX 100 | 2019-05 |
1x | |
400Mbps ALL-Ifuji | |
GFX 100S | 2019-02 |
1x | |
400Mbps ALL-Ifuji | |
HasselBlad 哈苏 |
相关背景知识
◆裁剪率 Crop Factor
Crop Factor,折换系数这玩意通常是相机传感器的尺寸,与全尺寸的底片格式的比值。后来由于相机视频的加入,也用在了这项参数的标定上。
例如一块4:3规格的16MP传感器,其像素应该为 4608x3456 (取手头Olympus E-P5数据)
若用于拍摄4k视频,3840x2160,以长边计算,有两种思路:
- 取 4608x3456 中心区块的 3840x2160 范围,点对点对应;
- 取 4608x2592(16:9)拍摄,然后合并为 3840x2160 。
但也意味着需要消耗更多的算力空间,带来的就是对硬件水平、散热以及续航的考验。
反过来说,手机厂们就往往很精道,选择12MP的传感器(4:3),即 4000x3000;
用于拍摄4k,取中心区即可,裁切量小,可能还可以用于电子防抖。
前序「裁切的成因」段落提及了DCI与UHD的差异导致,
如果是Full Width利用拍摄DCI 4K,那么在同样映射下,拍摄的UHD,
宽度即为其16/17,约为1.06x。
◆像素的利用方式
如果我们不能像手机厂商那样,自由选择和视频分辨率等像素的传感器呢?如何取舍多出来的像素,就成为了分歧。
有几种操作:
- 超采样 Oversampling
- 像素合并 Pixel Binning
- 跳行 Line Skipping 或称 sub-sampled
- 点对点、1:1,或称等像素采样 1:1 Capture
- | 全宽度超采样 Full-width Oversampling | 像素合并 Pixel Binning | 跳行 Line Skipping | 裁剪超采样 Cropped Oversampling | 点对点 1:1 Capture |
---|---|---|---|---|---|
细节水平 Detail level | 高 | 中等 | 低 可能出现摩尔纹 | 高 | 中等 |
噪声表现 Noise performance | 好 | 好 | 低 | 中等 | 低 |
视角 Angle of view | 最小裁剪 | 最小裁剪 | 最小裁剪 | 明显裁剪 | 明显裁剪 |
算力需求 Processing demand | 最高 | 中等 | 低 | 高 | 低 |
但实际应用,还受到比如传感器的Rolling Shutter相应影响,
可能裁剪超采样比全宽度超采样的果冻效应抑制水平要更好。
超采样 Oversampling
发动全部(当然,一般只是 16:9 区域的全部)像素来采集信息,然后利用算法缩小到视频的分辨率。
这样做,除了保持了区域的等大,还会有缩图优势,相比直接拍摄,有更多信息。
“更多收益”的说法,有人认为在线性的2x范围内,再大可能就不明显了。
A7R2、A6500、A6300以及A9
A7R2仅在S35模式下,以15mp进行超采样生成4K视频;
其全画幅模式拍摄,没有超采样
A9则以20mp进行超采样
相对应的,叫做 等像素采样
此外还有
像素合并 Pixel Binning
跳行 Line Skipping
在商业上,1x水平的视频裁切,可能被宣传为“無裁切4K”。
这类合并方式有不同的观感,不过属于本篇以外的内容。
可以搜索相关对比文章进行延伸阅读~
【科普向】从GH5S评测看视频采样和果冻快门等
Pixel Binning vs. Skipping vs Oversampling
◆码率Bit rate与编码
码率,或称比特率 Bit rate,是数字文件通用的衡量指标;对于视频来说,是分辨率与帧率之外,经常被忽略的码率指标。这一指标虽然不能完全代表视频质量(也受到镜头等因素制约),但对于性能衡量有相当意义。
例如HDTV,其分辨率为1080p,通常码率在8~15 Mbit/s (H.264编码);
蓝光光碟则为40 Mbit/s,所以都是1080p,观感上蓝光光碟相比HDTV更清晰;
而网络串流服务的视频,基于码率的猫腻也不少。
该指标的基础单位为 字节每秒 bps 或 位每秒 bit/s ,常用为百万级 Mbps。
正如前序章节所说,编解码Codec的类型也影响了码率判断标准,不同的编码不应该直接比较码率,但作为经验,一般有一些换算。
相机上目前正在流行的,还是H.264和H.265编码,目前都有了相对成熟的DSP可以进行编码任务,不会有大量的通用算力的消耗,功耗上也相对可以接受。
流媒体平台播放来说,在经历H.265 / VP9 到如AV1的转型。
作为了解,可以阅读这些页面:
- 中文维基百科上的H.264 MPEG-4 AVC条目
- 中文维基百科上的高效率视频编码条目(H.265)
- 中文维基百科上的VP9条目
- 中文维基百科上的AOMedia Video 1条目
◆一些标准
有一些次级组织制定了标准,如XAVC、AVCHD。AVCHD 全称 Advanced Video Codec High Definition
索尼与松下2006年的标准,视频编码为 H.264,制定到了1080p规格。
2011年更新了一番,到了2.0版本;
不过该标准下,1080p具有24p、50p及60p帧率,最高码率为28Mbit/s。
XAVC 可以认为是AVCHD的延续,由索尼在2012年10月推出。
延伸到了4K分辨率范畴,编码仍然是H.264。
2013年,作为子集,推出了供消费级设备使用的 XAVC S 标准;
现今很多索尼相机上都可以找到该标准。
依然支持4k分辨率,但通常最高码率为100Mbps。
以及其他
需要注意的是,编码和码率应该一同看。例如,H.265的编码,一般认为,可以在一半码率实现H.264编码同样的效果。
举一个本文不涉及的例子,大疆2019年发布的OSMO Action机型,只有H.264编码,最高码率为100 Mbps;前一年的GoPro Hero7 Black,支持H.265下的。
所以其实 GoPro7 Hero Black 的码率规格要高于 DJI Osmo Action ,但后者反而对存储卡理论写速要求更高。
【注】
『一半编码』的说法在一些场合相当常见,但并不是所有区间都适用;GoPro自己则称“HEVC中的60Mbps相当于H.264的90Mbps”出处于此。
以编码方式而言,具体的构成也有差异。
在H.264中,分作 ALL-I 与 IPB 方式,这与其对关键帧的处理有关。
那么在两种情况下,可能100Mbps的观感,好于用 ALL-I 的 200Mbps ,可以看这篇论述。
All-Intra
GOP Group Of Pictures
LongGOP
此外,
色深 Color depth 、色度抽样 Chroma subsampling
都综合影响拍摄存储,并进一步影响视频在后期的调校空间;
对于具有这类需求的用户来说,本表格已经不适用,请以厂商相关页面为准。
写在后面
Video Crop 视频裁剪,2008年的D90、5D2开始即存在,但没有引发重视,
那时候的主要矛盾在于“可以拍摄”“不可以拍摄”;
选择更多,才是可以关注更多参数的基础。
到了差不多2014年,松下发起了一波4K普及浪潮,事实上也推动了相机厂商将4K规格视频拍摄纳入了竞争参数的行列,这对于消费者其实是一件好事。
不过在这一阶段,依然是「能拍4K」与「不能拍4K」的差别。
反而推出了一些奇怪的机型,例如富士公司的4K 15fps记录器。
DPR差不多在去年到今年(2018-2019)开始关注视频裁剪问题,而一些网站可能更早。
EOSHD在 EOS R 的1.7x裁切中,发飙过。
这种关注逆推了厂家关注这一问题,并且把 Full Width 上升到宣传卖点。
虽然我们也迎来了奇怪的 M6 MarkII 这样的机型。
另外一方面,市场的激烈竞争可能从2014年就埋下,这一年索尼的A7S横空出世,
将当时优秀的视频拍摄功能下放到消费级,也在相机市场硬生生打造出了一块专属用途的领地。
而大约2015~2016开始兴起的vlog热潮,也催生了相机重视这系列市场 —— 虽然说轻便机的视频拍摄多少还是磕磕绊绊。
临时占用区域
LX100 2014-09 1x @1080p
1.086x@4k
LX100 II 20 1.34x
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-dc-lx100-ii/2
S1 2019 1.16x@6k
1.5x (S35) @4k
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-lumix-dc-s1-review/2
https://www.dpreview.com/reviews/panasonic-lumix-dc-s1-review/5
来自GH6评测的表格:
Panasonic GH6 | Canon EOS R5 | Sony a7S III / FX3 | Panasonic S1H | |
---|---|---|---|---|
4K/24p DCI / UHD |
12.4 / 13.3 (o/s from 5.7K) |
15.4 / — (o/s from 8K) |
— / 8.7ms | 24.2 / 25.7 (o/s from 6K) |
4K/60p DCI / UHD |
12.4 / 13.3 (o/s from 5.7K) |
9.6 / — (pixel binned) |
— / 8.7ms | 13.8 / — (1.5x crop) |
4K/120p DCI / UHD |
6.8 / 7.3* (o/s from 5.7K) |
7.7 / — * (pixel binned) |
— / 7.6ms (1.1x crop) |
— / — |
参考与引用
For those in love with the FULL FRAME look which system gets closest in 4K?
https://www.eoshd.com/news/video-crop-factors-current-4k-cameras/
之乎
于2019-10-31 创建
于2019-12-19 发布,并持续更新
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