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卷帘快门、动态范围、宽容度，松下GH6的实验室理论测试

GH6的视频录制规格确实让人印象深刻：使用V-Log进行5.7K ProRes HQ内录，更新了动态范围提升模式，可以将高低增益（ISO2000和ISO800）合并到一个图像中，此外还有其他几项新功能。

回顾下松下GH系列产品线，我们可以发现它每一次发布都是相机领域的一个里程碑。从本周开始，我们从GH6先“下手”，每周一带来CineD的实验室理论测试三项「卷帘快门」、「动态范围」以及「宽容度」测试分析。
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卷帘快门

CineD使用 300Hz 频闪灯拍摄出成对的黑白条纹，用以测量卷帘快门值。GH6在5.7k 25p和50p模式下的卷帘快门速度为12.7ms（数值越小越好）。

其他M43相机，如松下GH5 II的卷帘快门速度为13.9ms，松下BGH1的卷帘快门速度为11.9ms，GH6正好处于两者之间。M43相机中，卷帘快门最好的是Z CAM E2，速度达到11.2ms。

在4K 100p模式下，GH6的卷帘快门速度会变快，为7.1ms。

动态范围

如前所述，GH6有一个新的"动态范围提升"模式，可以将两个ISO值（ISO 800和2000）合并到同一个图像中。用户可以选择打开或关闭这一模式。

此前，我们联系了松下公司，以明确GH6在动态范围提升模式打开或关闭下的基本ISO值。
开启：V-Log / HLG: ISO2000开启：其他图像配置文件：ISO800关闭：V-Log / HLG ISO250。关闭：其他图像配置文件：ISO100

开启动态范围提升模式，使用5.7K ProRes HQ V-Log在ISO2000（动态范围提升模式的基础ISO）下拍摄XYLA21图表，获得以下波形图：

GH6在ISO2000下使用5.7K ProRes HQ V-Log模式拍摄的Xyla21波形图（开启动态范围提升模式）

图片来源：CineD

在噪点之上可以识别出大约12个档位，还可以隐约看到第13档和第14档。

从IMATEST中得到的结果也证实了这一点，在信噪比=2时，动态范围为11档，在信噪比=1时，动态范围为12.2档。

开启动态范围提升模式，在IMATEST中得到的结果图片来源：CineD

在上方中间图蓝线（信噪比=1）之外，还可以看到2档。对于M43相机来说，这都是非常好的结果！另外，ProRes HQ 中并没有添加太多的内部降噪。
松下GH5 II在信噪比=2和信噪比=1时，动态范围约为 10.5 档和 11.5 档。松下BGH1 在信噪比= 2和信噪比=1时，动态范围为 11.6 和12.7 档，松下BGH1的动态范围稍好一些，但在默认情况下，它的内部有更多的降噪处理且无法关闭。
关闭动态范围提升模式，在ISO250 5.7K V-Log ProRes HQ 模式，信噪比= 2和信噪比=1时，得到的动态范围为9.4档和10.5 档：

对于M43相机来说，这一结果并不太好，因为素材中的噪点很多，这可以从下面的波形图中看出：

松下GH6在ISO250下使用5.7K ProRes HQ V-Log模式拍摄的Xyla21波形图（关闭动态范围提升模式）图片来源：CineD

此外，请注意图像在80% 亮度时的剪辑方式——与动态范围提升模式相比，图像在亮度低于 90% 时才开始剪辑。因此，动态范围提升模式在高光部分多了一档以上，而且在阴影部分的噪点较少。关闭动态范围提升模式时，在ISO800 5.7K V-Log ProRes HQ模式下，信噪比=2和信噪比=1时，得出的动态范围是9.2和10.4档。也就是说，从ISO2050到ISO800，动态范围会减少0.2档左右。

如果将编解码器切换到ISO2000 H265 5.7K V-Log模式，并且打开动态范围提升模式，就可以发现，码值分布发生了变化。亮度为80%时，开始出现消波，同时底噪提高了，位于12% 亮度左右，有效将动态范围压缩到较小的码值范围中：

松下GH6在ISO2000下使用5.7K H265 V-Log模式拍摄的Xyla21波形图（打开动态范围提升模式）图片来源：CineD

IMATEST在H265模式下得到了更高的数值，在信噪比=2和信噪比=1时，动态范围为11.5何12.8档。

IMATEST得出的结果。图片来源：CineD
不过，这种情况下不会出现太多阴影，看起来大多降噪是在内部进行的。在上方中间图蓝线（信噪比=1）之外，还可以看到1档。

实际上，这为用户提供了很好的选择：ProRes HQ更好地保留了"原始"传感器图像，为后期处理留了空间，但图像噪点稍多。而H265便于存储而且有不错的动态范围值，不需要太多后期处理，但从波形图底噪来看，内部似乎会进行更多噪点处理，而且不能选择关闭。

关闭动态提升模式，在ISO800 H265模式下测得的动态范围值仍比ProRes HQ模式下测得的高，在信噪比=2和1时，动态范围为9.8和10.9档。

虽然H265在信噪比=2和1时，动态范围值更高，但CineD认为ProRes HQ图像更好，因为它可以显示出非常好的底噪，还能在后期处理中监测到额外档位。动态范围提升模式真的很好用，它增加了近两档的动态范围。

宽容度

宽容度是相机在基础曝光过度或曝光不足时保留颜色和细节的能力。
CineD将拍摄对象前额的波形图设置为60%亮度，以此作为基础曝光值。相机设置为 5.7K ProRes HQ V-Log，一组测试在 ISO2000 时打开动态范围提升模式，另一组在 ISO800 时关闭动态范围提升模式。* 测试使用的是35mm T1.5 蔡司定焦镜头。

打开动态范围提升模式

3档过曝再回拉到基本曝光，得到了以下图像。

图片来源：CineD

模特额头在V-Log ISO2000时显示896左右的削波值。左边校色器的一些斑块已经出现了削波。
此时，将镜头的光圈从T1.5降到T8，进行曝光不足，然后再将快门速度从1/25提升到1/50、1/100s和1/200秒，这样就有8级曝光变化。看看相机的表现如何。（注意，cineD标准演播室阴影在模特脸部以下5档）
基本曝光的CineD摄影棚如下图所示：

图片来源：CineD
下面是3档曝光不足再回拉到基本曝光。

图片来源：CineD
可以看到，此时有细微的噪点出现，但到目前为止一切正常。
在4档曝光不足的情况下，再回拉时会发现有很多噪点出现，但这些噪点分布均匀，图像看起来非常自然。

通过后期降噪，可以轻松处理，可借鉴下文包含达芬奇的设置。

图片来源：CineD

达芬奇设置为4档曝光不足，打开动态范围提升模式。图片来源：CineD
不过，能隐隐显示出水平线，特别是在降噪之后，就更明显了，如此看来，目前已经达到了曝光不足的极限。
下面再看一下5档曝光不足的情况：

图片来源：CineD出现了很强的色噪，还有水平线和垂直线。那么能否通过后期降噪处理这个问题呢。

图片来源：CineD

达芬奇设置为5档曝光不足，打开动态范围提升模式。图片来源：CineD
结果显示并不能。图像显示出很强的粉红色偏光。
总而言之，GH6有7级曝光宽容度（从3档过曝到4档曝光不足）!这对M43相机来说真的很不错了，实际上，它与使用4倍大（全画幅）传感器的索尼a7S III处于同一水平。
最好的（消费级）全画幅相机，如松下S1H或索尼A1，有8级曝光宽容度。作为参考，cineD测试了阿莱ARRI Alexa Mini LF，它显示了10级的曝光宽容度（5档过曝到5档曝光不足）。
关闭动态范围提升模式时，得到的结果会差一些。

图片来源：CineD

在4档曝光不足时，开始出现严重噪点。

图片来源：CineD不过，可以通过降噪处理图像。

图片来源：CineD但降噪后出现了更大的粉红色噪点斑点，这表示目前接近曝光不足的极限。
在5档曝光不足并回拉时，会出现非常严重的噪点。

图片来源：CineD在一定程度上，可以通过降噪优化图像，但图像已经不能用了，此时出现了水平和垂直线，而且在后期很难去除。

图片来源：CineD因此，在没有"动态范围提升模式"的情况下，松下GH6在ISO800下的表现比松下GH5 II差一些，只显示出约6级的曝光宽容度。在CineD标准演播室场景中，打开动态范围提升模式时，GH6能达到7级的曝光宽容度。
也就是说，动态范围提升模式在高光部分提供了一个额外档位。

总结

对于M43相机来说，松下GH6的卷帘快门值显示出了非常好的结果。在5.7K时达到12.7ms，与其他M43相机相比处于中等水平。
在动态范围和宽容度方面，新的动态范围提升模式效果非常好。在信噪比=2时，动态范围为11档，曝光宽容度为7级
再加上内部ProRes HQ编解码器和V-Log，GH6可以称得上是松下GH系列中的一个强者了。