高質 ProRes 422 HQ vs 慳位 H.264/AVCHD
如果閣下是使用 Mac OS X 及 Final Cut Pro(簡稱 FCP)去剪片的話,相信不會對 ProRes 陌生,因為凡需要在 FCP 剪接的話,都會先將所有影片格來統一變成 ProRes,那就不用再理會 H.264、AVCHD 等兼容問題。
ProRes 格式其實仍在不斷更新,目前最高已支援至 5K (5120 X 2160@60p),如欲了解更多可參閱由 Apple 發佈的白皮書
P.19
然而質素在細節中,由單反如 5D Mark III 或 GH3 拍攝的影片,色彩取樣(color sampling)只做到 4:2:0,而不是 BMPCC 的
4:2:2。那理論上會有何分別?答案是有的,尤其是色彩的還原上,4:2:2 在保留色彩方面,比為節省空間的 4:2:0 更準確,保留的資料也更多。如果閣下有需要做綠布幕 Chroma Key (退地)的話,ProRes 422 HQ 的可靠性就更為明顯,因為較低壓縮及完整的色彩紀錄,對退地的輪廓清晰度有正面影響。而另一方面,如果直接以 ProRes 422 HQ 去記錄,就可以省下大量重新由
H.264 或 AVCHD 轉編碼的時間,從製作效率來衡量的話,對不少製作人已經是個大喜訊。
不過在有一點必須要講明白,ProRes 422 HQ 不等如 RAW (CinemaDNG),ProRes 作為一種格式只是保存光度及色度上較一般相機採用的 H.264 或 AVCHD 完整性較佳,如果想用盡 BMPCC 的動態範圍,必須用 CinemaDNG 記錄。不過很抱歉,測試當日,firmware 仍未支援 CinemaDNG,所以測試片段主要是以 ProRes 的表現作參考。而 CinemaDNG 的測試,暫時僅限使用 Blackmagic 的官方材料。
CinemaDNG 由 Adobe 於 2008 年發表,原理和 DNG(Digital Negative) 相同,屬於開放格式,
以無損方法儲存相片影像,至 2009 年開始被業界續漸接納及採用。由 Premiere Pro CS5 開始
已有 plug-in 開始支援方便剪接,目前 BMPCC 所紀錄之 CinemaDNG 色深為 12-bit。
色彩取樣冷知識
如果閣下已經是行內人,而又有接受過調色後期製作訓練的話,這一段大可以跳過不看,因為此部份為精簡了的概念解說,以幫助理解目前流行的影片格式和 ProRes 422 之間的分別,而對於大部份自學的用家會較為受用。
容量比較
先由淺入深,以 4:2:0 取樣的 H.264 或 AVCHD 均為經過壓縮的格式,傳輸率約為 24-28Mbps(Mbit/s),至於以 4:2:2 取樣的 ProRes 422 HQ,則可以高達 176-220Mbps之間的傳輸率紀錄,可見記憶體需求的差求可以有多巨大。就以 Sony NEX 拍攝的 AVCHD 1080@50p 片段為例,1 分鐘約 200MB,而 BMPCC 則超過 1 GB,是 5 倍差別。而造成差距的原因,除了因為每部相機的壓縮取向各外,主要是來自色彩取樣的方法,當中涉及到影片色彩空間 YCbCr 的流明(Luminance)及色度(Chrominance)
兩組數據,當中 Cb 為藍色色度,而 Cr 為紅色色度。(至於為何沒有 Cg 或 Green 的數據,這涉及一籃子涵數和方程式,請恕小弟不在此詳述,建議可進入連結參考。)
取樣比較
在影片的取樣過程中出現不同的方法,主要是考慮到容量與質素之間的實際需要。以前影片 YCbCr 的色彩空間下,有 4:4:4、4:2:2 及 4:2:0 等格式。如果以圖例解釋就會如下,以 J:a:b 分佈,當中 J 為水平像素取樣的數值,a 為第一行色度抽取數目,b 為二行色度抽取數目,每行均有 Cr 及 Cb 的數據。
這個比例以最簡單的道理解釋,就是每行 4 個像素 (pixel),抽取色度數據的比例,當中以 4:4:4 最為完整,基本色度的數據沒減省,所以畫質最高,但記憶所需容量極大,主要為電影或專業製作需要。
4:4:4 的色彩取樣圖解
另一個方法是 4:2:2,即第一行 Cb 會每兩顆像素分享同一個色度數據,第二行 Cr亦然。這個方法帶來的好處是在節省容量的同時,又不會太影響畫質。這是因為人眼對光度比色度更敏感的緣故,相比於 4:4:4 減低了色彩的還原度,但肉眼卻不察覺。而 4:2:2 常見於一些高階攝錄機,例如使用 XDCAM 的 Sony,或 AVC-Ultra 的 Panasonic,以及 BMPCC 的 ProRES 4:2:2 HQ
4:2:2 的色彩取樣圖解
至於 4:2:0,則是比 4:2:2 更省空間的做法,其方法是除了水平每兩個像素分享數據外,在由上而下取樣時,會先取第一行 Cr 的數據,而第二行則只取 Cb 的數據,令數據進一步減省,但影像質素會進一步犧牲。而使用這種取樣格式的,有 MPEG-2、AVCHD 或 H.264/MPEG-4 AVC。其實 H.264/MPEG-4 AVC 是容許使用 4:2:2 的,但很多相機為節省記憶空間,結果只採用 4:2:0 的取樣法。
4:2:0 的色彩取樣圖解
如果你問,那麼 5D Mark III 以高容量取樣的 All-I 又如何呢?那要弄清一個事實,All-I (Intra-frame)只是將每格畫面獨立儲存,在壓縮過程不會為節省空間而將前或後的畫面作為取樣參考,優點是剪接時可減低畫質的損耗,但據使用者經驗所得,All-I 使用與否對畫質的影響分別不算很大。
所以講到最後,仍要解釋清楚一件事,ProRes422 HQ 不等如 RAW!RAW 的色深可以達到 12-bit ,而且有色溫數據,而 ProRes422 HQ 色深只有 10-bit,只是厭縮率較低,及色彩取樣較 H.264/AVCHD 等較完整,所以不要誤會。
(解說參考及影像來源 http://www.larryjordan.biz/)
第四頁:實拍測試及與 EOS C100 對比