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キヤノンEOS R3 ラボテスト

キヤノンEOS R3 ラボテスト

ようやく、キヤノンEOS R3が入手できたので、ラボテストを実行することができた。ここではいつものように、ローリングシャッター、ダイナミックレンジ、ラチチュードの各テストを行う。

キヤノンEOS R3は2021年9月に発売さ れたが、パンデミックのあらゆる物流上の問題により、なかなか入手できなかった。そして昨年半ばから入手できるようになった。CRM RAWまたはCRM RAW Lightフォーマットでの6K 60p内部記録(さらにMP4での4K 120p)を含むスペックについてはこちら

キヤノンEOS R3は、積層型裏面照射型24.1MPフルサイズセンサーを搭載し、非常に高速な読み出し速度を持つと謳っている。今回テストを行ったカメラのファームウェアは1.2.2。

The Canon EOS R3. Image credit: CineD

キヤノンEOS R3のローリングシャッター

いつものように、ストロボライトを使用して、黒と白のラインペアのシーケンスを生成した。フルフレーム6K CRAWモード(17:9なので16:9より7%画角が小さい)では、9.5msと非常に良好な値を示している(少ないほど良い):

Rolling shutter measurement in full frame 17:9 mode: 9.5ms are obtained. Image credit: CineD

本当に良い値だ。コンシューマー向け価格帯のフルサイズローリングシャッターのナンバーワンは、今のところまだ8.7msを記録したソニーa7S IIIだが、競争相手はどんどん近づいてきている。

キヤノンEOS R3のダイナミックレンジ

ダイナミックレンジのテスト方法をご存じない場合は、こちらを参照。

DaVinci Resolve(18.1.4)では、Canon RAWファイルをRAWカメラタブでCanon Log 2(LOG、CLOG3、Rec709は他のオプション)に簡単に展開することができる:

Canon RAW settings in DaVinci Resolve. Image credit: CineD

さて、CLOG2に現像したISO800、6Kの12bit Cinema RAWから、Xyla21チャートの波形プロットをご覧いただきたい:

Waveform plot of the Xyla21 chart for CRAW (CLOG2) on the EOS R3 at ISO800. Image credit: CineD

予想通り、キヤノンのRAWファイルでは、暗部のストップはかなりノイジーで、ノイズフロアより上の12ストップが確認できる。IMATESTでは以下のように計算さ れる:

IMATEST result for the EOS R3 at 6K CRAW ISO800. Image credit: CineD

SNR(信号対雑音比)=2で10.9ストップ、SNR=1で12.2ストップが算出されている。真ん中のグラフの青い「12.2」の線の上にあるように、あと2段ほどはノイズフロアに埋もれている。それらはポストプロダクションで高度なノイズ処理によって掘り起こすことができる。

カメラを4K H265 4:2:2 10bit CLOG3記録に切り替えると(カメラ内でCLOG2オプションは利用できない)、以下の波形プロットが得られる:

Waveform plot of the Xyla21 chart for CLOG3 on the EOS R3 at ISO800, CRAW. Image credit: CineD

約11ストップが確認できる。ノイズフロアの内側には、非常にかすかな12番目のストップが見えるが、これは上記のCRAWファイルと比較して非常にクリーンな印象だ。ここでは、多くの内部ノイズリダクションが行われている。

IMATESTでは、SNR=2で11.2ストップ、SNR=1で12ストップを計算している。ノイズフロアに埋もれている追加のストップはない(下の中央の図を見ていただきたいが、青い「12」の線より上には何もない):

IMATEST result for the EOS R3 at 4K CLOG3 ISO800. Image credit: CineD

フルフレームセンサーでSNR=2で11.2段は、今となってはローエンドの部類に入る。したがって、センサーのポテンシャルを最大限に引き出そうとすれば、CRAWを使わざるを得なくなる。

キヤノンEOS R3のラチチュード

先に述べたように、ラティチュードとは、露出がオーバーまたはアンダーになったときに、ディテールや色を保持し、ベース露出に戻すことができるカメラの能力のことだ。このテストは、ハイライトだけでなくシャドー部も含めて、すべてのカメラの絶対的な限界に挑戦するものであり、非常に興味深い。

ラチチュードの撮影はすべてISO800、6K 12bitのキヤノンRAWをCLOG2に現像しているが、いくつかのショットでは10bit 4Kの内部H265記録も使って、いくつかの違いをお見せすることにする。

スタジオのベース露出は、波形モニターに映る被写体の額のルーマ値が60%になるように(任意に)選ばれている。

The CineD studio base exposure scene. Image credit: CineD

では、4段分の露出オーバーに移行してみよう:

4 stops over, pushed back on the EOS R3. Image credit: CineD
Ungraded RGB waveform of the 4 stops over scene. Image credit: CineD

上の未グレードのRGB波形に見られるように、ジョニーの額では赤チャンネルがクリッピングの手前まで来ていますが完全に無傷で残っている。左側では、ColorCheckrのいくつかのパッチがすでにクリッピングしている。

DaVinci ResolveのCamera RAWタブでは、ファイルをベース露出に押し戻すのは非常に簡単だ。露出スライダを使って調整するだけだ。しかし、残念ながら、これは+4から-4までしか機能しない。それ以上でもそれ以下でも、一般的なリフト、ガンマ、ゲインのコントロールが使用されている。

では、レンズの虹彩を1段ずつ絞って露出アンダーにしてみよう(T8まで-それ以降はシャッター値が半分になる)。

3段アンダーで戻したところ、大きなノイズが画像に入り込んでいるのが分かる。

EOS R3 3 stops underexposed, pushed back. Image credit: CineD

ノイズは細かく分散しており、この段階でノイズリダクションの必要性は感じられない。すでに7段分の露出ラチチュード(オーバー4段、アンダー3段)になっている。

4段アンダーで、プッシュバックされたノイズは明らかに厳しくなっている:

EOS R3 4 stops underexposed, pushed back. Image credit: CineD

EOS R3 4段分の露出アンダー、プッシュバック。画像引用:CineD
この画像を保存するためには、かなり多くのノイズリダクションを適用する必要がある(以下のDaVinci Resolveで必要な値を参照):

EOS R3 4 stops underexposed, pushed back using noise reduction. Image credit: CineD
EOS R3 4 stops underexposed, pushed back using noise reduction in Resolve. Image credit: CineD

CRAWでは8ストップの露出ラチチュードになっている。これは民生用フルフレームカメラとしては最先端だ。さらに1段上げることはできるだろうか?

EOS R3 5 stops underexposed, pushed back. Image credit: CineD

ノイズが顕著になっている。クロマノイズがそこらじゅうにある。重いノイズリダクションをかけよう:

EOS R3 5 stops underexposed, pushed back using noise reduction. Image credit: CineD
Resolve settings for noise reduction, EOS R3 5 stops underexposed, pushed back. Image credit: CineD

残念ながら、この画像はノイズリダクションでは救えない。ピンクやグリーン系の大きめのクロマノイズが画像全体を覆い尽くし、動画も荒々しい印象になっている。ゲームオーバーだ。しかし、人物の顔のシャドウ側は、わりと問題なく(ただし、ピンクがかった)きれいになっており、全体としてはかなりいい感じの画像になっている。

つまり、8ストップの露出ラチチュードがあり、9ストップの余裕もあるの だ。最高の結果と言ってよいだろう。

現在、フルサイズカメラのトップは、ARRI ALEXA Mini LFで、10ストップの露出ラチチュードとなっている。

因みに、4K H265 10bitの画像はどのような結果になっているかというと、以下の通りだ。4ストップオーバーまで行っても、画像をベース露出に押し戻すことは可能だ。しかし、4段アンダーからは、画像が崩れ始める:

EOS R3 4 stops underexposed, pushed back. Image credit: CineD

ノイズリダクションで部分的に節約できるが、ピンクと緑のクロマノイズの大きなパッチが発生し、目には非常に邪魔になる:

EOS R3 4 stops underexposed, pushed back (4K CLOG3), noise reduction. Image credit: CineD
Resolve noise reduction settings EOS R3 4 stops underexposed, pushed back using 4K CLOG3. Image credit: CineD

私見では、全体的に使えるギリギリのラインだが、6K CRAWファイルとそれぞれを比較すると、特に色の忠実度の点で6K RAWファイルがいかに優れているかが分かるだろう。

5段アンダーになると、4K H265では完全に破綻してしまう:

EOS R3 5 stops underexposed, pushed back (4K CLOG3). Image credit: CineD
EOS R3 5 stops underexposed, pushed back using noise reduction (4K CLOG3). Image credit: CineD
Resolve noise reduction settings for the EOS R3 5 stops underexposed (4K CLOG3). Image credit: CineD

ノイズリダクションの設定を時間的・空間的に高い値でどうチューニングしても、画像は茶色っぽくなり、まったく使えない。

これはCRAWのパワーを示す良い例だ。12bit 6KのCRAWでは5ストップアンダーで、画像はまだ若干の色忠実性を保っている。10bitの4Kでは、色はほとんど消えてしまう。

まとめ

CRAWを使用した場合、キヤノンEOS R3はラボテストにおいて最先端の値を提供する。ローリングシャッターは、これまでテストした民生用フルサイズカメラの中で最も優れており、CRAWのダイナミックレンジは、後処理に時間を割くことができれば確かな可能性を提供し、さらに、ラチチュードの結果は民生用フルサイズカメラの中で再び最高となるものだ。

CRAWに投資する準備ができていない場合(ストレージスペースの必要性とポストプロダクションの時間の観点から)、4K H265 10bit CLOG3では、状況は少し悪い方向に変化することを知っておく必要がある。結果はまだ良いが、画像を押し出す余地が少なくなってしまうのだ。

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