Поиск светочувсвительности камеры GoPro hero hd.

Я решил найти хотя бы приблизительную светочувствительность кмеры GoPro HERO HD, потому что мне было абсолютно не понятно при какой освещенности не будет шума. Почему-то уровень шума в видео которые я снимал значительно выше, чем в роликах, представленных в интернете. Для того, чтобы разобраться и вычислить пороговое значение появления визуального шума, я решил снять тест, в котором будет стоять человек в черной рубашке, рядом будет серое поле и цветная шкала, так же будут присутствовать различные фактуры. На лицо человека направлен один источник света, Kinoflo 4x2 с холодными лампами(5600К), который я пододвигаю к объекту съемки, увеличивая освещенность, при этом опираюсь на таблицу ключевых освещенностей(табл. 1). Количество света я увеличивал с шагом в половину ступени, чтобы наиболее точно можно было определить пороговое значение визуального шума.

Результат теста я сравню с таблицей типовых освещенностей(табл. 2), чтобы понять при каком световом состоянии камера может работать с минимальным количеством шумов.

Таблица 1.

При 1\50:

	1,4	2	2,8	4	5,6	8	11	16
50	125	250	500	1000	2000	4000	8000	16000
100	250	500	1000	2000	4000	8000	16000	32000
200	500	1000	2000	4000	8000	16000	32000	64000
400	1000	2000	4000	8000	16000	32000	64000
800	2000	4000	8000	16000	32000	64000
1600	4000	8000	16000	32000	64000
3200	8000	16000	32000	64000

Таблица 2. Примеры типовой освещенности.

Освещённость, лк	где	Освещённость, лк	где
0,27	Полнолуние в ясном небе	10-25 тыс.	Ясный солнечный день (в тени)
320-500	Рабочий кабинет	32-130 тыс	.Под прямым солнцем
1000	Пасмурный день	4-5 тыс.	Полдень в декабре — январе.
100	Очень пасмурный день	50	Жилая комната
400	Восход или закат в ясный день.	80	Подъезд

Я начал с 120лк. Изображение меня поразило, оно получилось очень малоконтрастное, очень шумное. Деталей не видно вообще, все смазано шумом. С помощью цветной шкалы я определил что при освещенности в 120 лк низкий уровень шума в только в желтом, зеленом и белом цвете, а все остальные цвета шумят очень сильно.

При180лк резко снизился уровень шума в сером и стало заметно, как работает автоматический баланс белого и экспозиция. По поводу экспозиции хотел бы отметить одну очень странуую вещь. Производители пишут, что у GoPro фиксированое значение диафрагмы — 2,8, однако, описание свойств файлов говорит о другом. Значение диафрагмы 3,4, а светочувствительность оказалась «динамическая», т.е. она меняется в зависимости от количества света в большую или меньшую сторону примерно от 200ISO до 300ISO. Но, исходя из того, что я наблюдаю уже в первых двух тестовых кадров, мне кажется, что производители всех обманывают и заведомо завышают эту цифру. Ну, посмотрим, что будет в следующих кадрах.

Вкадре с освещенностью250лк практически ничего не изменилось. Из явных отличий от предыдущего кадра можно отметить снижение уровня шума в синем цвете. Изображение так и остается очень малоконтрастным, черного цвета нет вообще.

С увеличением освещенности, постепенно стала повышаться и контрастность изображения. Если сравнивать уже хотя бы 370лк и 120лк видно, насколько контраст изображения добавил сочности картинке. Синий цвет при 370лк продолжает становиться все менее шумным, однако красный, голубой и розовый шумят как фотография с мобильного телефона.

Освещенность в 500лк на мой взгляд первая освещенность, при которой можно начинать снимать. Но уровень шума конечно же еще очень высокий. Синий цвет здесь уже практически потерял шум, а красный, розовый и голубой так и шумят больше всех. Черная рубаха стала черной. Шум на лице, как и в предыдущих кадрах очень сильный.

При750лк появился очень хороший черный цвет, но не на шкале, а волосы, теневая часть рубахи, дверь за заднем плане. Красный цвет стал шуметь значительно меньше, розовый и голубой шумят слишком сильно. Так же уровень шума на лице остается очень высоким.

При освещенности в 1000лк получилось на мой взгляд очень достойное, контрастное изображение, по таблице ключевых освещенностей это n=2,8 ISO 100. Однако, это избраженеи далеко от идельного. Так как тест называется «Определение светочувствительности по порогу визуального шума», я продолжу повышать освещенность, чтобы шума в кадре вообще не было. Голубой цвет до сих пор шумит еще очень сильно, розовый тоже. Так же шум не ушел с лица и стен.

При1500лк значительных различий от 1000лк не появилось. Голубой цвет еще сильно шумит и на лице уровень шума еще слишком высок, чтобы использовать этот кадр в профессионально съемке.

2000лк. Шум во всех цветах цветах стал примерно одинаковый, очень низкий в голубом, красном, синем и розовом, на всех остальных цветах шум уже практически незаметен. Шум пока остается в сером и на лице. Кнтраст изображения хороший, есть и глубокий черный цвет и чистый белый. Так же появилась проработка мелких деталей и фактур.

При освещенности в3000лк уровень шума нигде практически не сдвинулся, но контраст изображения опять повысился. Детали стали еще более проработаны.

При 4000лк шум на лице практически исчез, но в сером еще сильно заметен. На цветной шкале низкий уровень шума еще остался в синем, голубом и розовом, остальные цвета практически чистые. Черный цвет на шкале начал иметь похожую на теневую часть черной рубахи плотность. Серое в этом кадре вдруг потеряло цветовую равномерность(более теплые оттенки снизу и сверху поля, и более холодные оттенки по центру). По предыдущим кадрам так же видно, что лицо у человека в каждом кадре имеет различные оттенки. Я думаю, это связано с тем, что в камере стоит автоматический баланс белого и при каждом нажатии кнопки записи камера заново берет баланс. Это очень серьезный недостаток, тк во время профессионального использования камеры очень сложно будет свести два кадра вместе.

6000лк я решил взять как эталонный. Во-первых, прибор был придвинут уже максимально близко, во-вторых, исходя из тех условий в которых я проводил этот тест, увеличить освещенность еще в два раза я не мог, в-третьих, я контролировал кадр через дисплей, в котором совершенно не видно насколько высок уровень шума и я был уверен, что освещенность в 6000лк даст мне идеальное с точки зрения шума изображение. Однако, анализируя последний кадр, я очень расстроился, тк шум, который я могу определить на глаз еще остался(в голубом, синем и розовом;серое;лицо в тенях). С другой стороны, все остальные характеристики изображения на высоте. Сравнивая с первыми кадрами, хочется отметить, что в значительной мере повысился контраст изображения, цветовой контраст, насыщенность. Уровень шума снизился настолько, что он практически не заметен невооруженным взглядом. По таблице ключевых освещенностей, значение в 6000лк соответствует при n=2.8(как утверждают производители)ISO=600. Мне кажется, что чувствительность GoPro HERO не может быть 600ISO. Чтобы точно подсчитать при какой освещенности шум будет полностью отсутствовать, необходимо было продолжить тест и повысить освещенность примерно до 20000лк, а может быть и выше.

Сравнивая эталонный кадр с таблицей типовых освещенностей я пришел к выводу, что камера будет очень сильно шуметь в помещениях с искусственным освещением(бытовые домашние лампы накаливания, люминисцентные лампы, светодиодные светильники и проч.). Пасмурная погода так же не подходит этой камере. Видео, снятое в такую погоду будет очень малоконтрастным и шумным, без проработки деталей. Для получения наилучшего качества изображения я бы снимал все в яркий солнечный день, на натуре.

Но все это может служить исключительно рекомендациями и советами. В любом случае, конечно можно снимать в пасмурную погоду, но с помощью этого теста я уже буду знать, что при освещенности в 1000лк у меня будет шуметь красный, синий голубой, розовый, детали будут не проработаны и т.д. И это совершенно не будет видно, если, к примеру, я снимаю ролик для интернета или телевидения. Плюс ко всему, видое, снятые на GoPro легко поддаются цветокоррецкии. То есть, это больше информация к размышлению во время съемки, чем догма.

Несомненно у камеры очень много плюсов. Во первых, основной плюс, это конечно же размеры и вес. Камеру можно прицепить куда угодно, под любым углом. Она оказалась невероятно юркая, как правило, она крепится в те места, куда невозможно поставить или каким-либо образом закрепить профессиональную камеру. Несомненное ее достоинство это присутствие у камеры противоударного и водонепроницаемого бокса. Это позволяет использовать GoPro как crash-камеру, с ней можно погружаться под воду, снимать стоя в фонтане, прыгать с ней в море, обливать грязью — что угодно, взрывать рядом с ней гранаты! И конечно, то, что она снимает full HD это просто замечательно, это и делает ее лидером на рынке камер для экстримальных видов спорта. Хочется еще отметить очень приятный, минималистичный дизайн и материалы, из которых сделана камера.

Я считаю, что каждому оператору желательно иметь такую камеру, как в качестве очередного гаджета, так и чтобы использовать в профессиональных целях, несмотря на массу недостатков. Конечно очень низкая чувствительность матрицы, под водой, даже в солнечный день камера будет шуметь даже на малой глубине, поэтому зачем ей бокс для погружения на 60 метров я так и не понял. Очень плохая эрганомика камеры, абсолютно непродуманное меню, неудобные кнопки. К сожалению у камеры еще очень малоемкие аккумуляторы, что еще больше усложняет профессиональное использование. При замене аккумулятора, разрядившийся возможно поставить на подзарядку только в том случае, если вами куплено специальное зарядное устройство.