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Grundlagen : Der Canopus - Unterschied

von So, 24.März 2002 | 4 Seiten | diesen Artikel auf einer Seite lesen

 Die Luminanz



Die Luminanz



"Zur Erinnerung: Bei 8bit YUV - Videoformaten sind für den analogen Videopegelbereich des Y von 0mV bis 700mV die digitalen Werte 16 - 235 vorgesehen. Die Werte 0 - 15 sind als sogenannter Footroom unterhalb der 0mV - Linie, im sogenannten Superschwarz angesiedelt. Die Werte oberhalb von 235 entsprechend im Headroom, also extrem hellen Bildpartien, die zwar schon außerhalb des Normpegels liegen, aber noch nicht verzerrt (geclippt) sind."




Kontrastunterschiede zwischen den einzelnen Videokarten waren daher wahrscheinlich in diesen Bereichen zu suchen. Als erstes erzeugte ich also eine Titeldatei mit weißer Schrift (Wert 255) auf schwarzem Grund (Wert 0). Diese fügte ich dann in Premiere ein und berechnete sie mit verschieden Codecs. Vertreten waren neben dem Canopus - Codec der EZDV sowohl der Mainconcept - Codec (Demoversion, 2.04) als auch der Microsoft - Codec (DirectX 8.1) sowie der dazzle DVNow - Codec. Die gerenderten Files schaute ich mir mit Hilfe eine sogenannten Waveformmonitors am analogen Ausgang meines DV - Rekorders an.

( Mit einem Waveformmonitor, der in der professionellen Videotechnik der Standard zum Messen von Videosignalen ist, kann oft wesentlich besser als auf einem Monitor oder Fernseher die Qualität eines Videosignals beurteilt werden. Denn im Gegensatz zum eigentlichen Fernsehbild, das ja Monitor und Fernseher zeigen, stellt ein Waveformmonitor die elektrische Spannung des Signals, angegeben in mV, dar. Für die Arbeitsweise soll hier vereinfacht einmal gelten: Je heller das Videosignal, desto höher die Anzeige. )


Das Ergebnis des Tests war erstaunlich. Die Codecs von Microsoft, Mainconcept und dazzle verhielten sich pegelmäßig völlig gleich. Die Titelgrafik führte zu einem völlig normgerechten Videosignal von 0 bis 700mV. Bei Canopus dagegen entstand sowohl Superschwarz als auch überpegeliges Weiß. Da alle Karten über denselben analogen Ausgang gemessen wurden, schien der Codec selbst der Grund für die kontrastreicheren Titel und Grafiken mit den Canopus - Schnittkarten zu sein. Natürlich wollte ich als nächstes wissen, ob die anderen Codecs das Bild oben und unten nur abschneiden, oder ob eine Art Umrechnung stattfindet. Deshalb erzeugte ich eine Grafikdatei mit einem Grauverlauf. Diese wurde wieder mit den verschiedenen Codecs gerendert. Auf dem Waveformmonitor war deutlich zu sehen, dass der Verlauf nicht abgeschnitten, sondern tatsächlich umgerechnet worden war. Der ursprünglich vorhandene Kontrastumfang von 256 Werten wurde beim Rendern von den Codecs auf 220 Werte zusammengestaucht.


Auf dem Waveformmonitor ist deutlich das von Canopus errechnete Superschwarz und das überpegelige Weiss zu sehen. Die Treppenstufen rechts und links stimmen mit den mV - Zuordnungen überein.Dasselbe Bild mit einem MS/MC oder dazzle - Codec berechnet. Deutlich ist zu sehen, dass der Kontrastumfang reduziert wird, um auch außerhalb der der Norm liegenden Werte korrekt darstellen zu können.



Um jedoch keine Pegelverfälschungen bei der Berechnung zu produzieren, müssten diese Umrechnungen doch auch beim decodieren auftreten? Zur Sicherheit versuchte ich also auch den Umkehrschluss: ein mit der DV - Kamera aufgenommenes Schwarz (mit Objektivdeckel und Blende zu) ergab beim Fotoexport mit dem Canopus - Codec den Wert 16, mit allen anderen dagegen den Wert 0. Wie schon vermutet, findet diese Kontrastanpassung also in beiden Richtungen statt.
"Amüsantes Detail am Rande: Niemand scheint die Grafikabteilung von Canopus über die Arbeitsweise ihres Codecs informiert zu haben, die Grafik "Not rendert" ist im vollen RGB - Raum produziert und führt zu nicht normgerechten Videosignalen."


Nun erst recht neugierig geworden, untersuchte ich das Verhalten bei der Videoeffektberechnung. Auch hier verhielt sich Canopus anders. Ähnlich wie vorher war der Codec als einziger in der Lage, ein etwas übersteuertes Weiß (erzeugt mit einer DV - Kamera, direkt in eine Lampe gehalten, digital gecapturet) ohne Helligkeitssprung zu berechnen.





Bei allen anderen Codecs wurde das Ergebnis der Effektberechnung oberhalb des Normbereich abgeschnitten. Daraus ergab sich natürlich am Anfang und am Ende des Effektes ein Helligkeitssprung. Abhilfe schaffte nur, die Originalclips mit etwas weniger Pegel aufzunehmen. Den Videopegel abzusenken, brachte nur scheinbar einen Effekt, denn dabei wird der ganze Clip abgeschnitten. Natürlich ist dann ebenfalls kein Helligkeitssprung zu sehen, aber das Signal ist etwas fehlerhaft. Sobald die Clips normgerecht waren, berechneten alle Codecs den Effekt ohne Fehler.


Auf dem Waveformmonitor ist deutlich der helle mittlere Bildbereich zu sehen. Nach einer Berechnung mit dem Canopus - Codec. Codec ist kein Unterschied zum Original zu sehen.Dasselbe Bild nach einer Blende mit sich selbst, berechnet mit dem MS oder MC - Eigentlich dürfte kein Unterschied zu sehen sein, aber die hellen Bildbereiche sind geclippt.



Ein wenig überrascht hat mich die Tatsache, das mir dieser Fehler beim Schnitt bisher nicht aufgefallen war. Zwar hatte ich schon öfter Probleme mit Helligkeitssprüngen, aber das Clipping war mir im Bild noch nie aufgefallen. Nach längerem Ausprobieren wurde mir auch der Grund klar: Konsumerkameras haben im Gegensatz zu Profikameras kein sog. Knee (Eine Art Limiter für zu helle Bildbereiche). Dadurch sind Spitzlichter oder helle Lampen meist schon bei der Aufnahme geclippt. Wird ein geclipptes Signal noch einmal geclippt, ändert sich am Bildeindruck nichts, außer das es nicht mehr ganz so hell ist. Dieser Helligkeitsunterschied ist aber nur im direkten Vergleich sichtbar. Etwas anderes ist es, wenn im Weiß noch Zeichnung ist. Dann fällt es sofort auf, wenn Informationen wegfallen.
Paradox wird das ganze, wenn man sich die Konsequenz überlegt: Wäre dieses Verhalten der einzige Maßstab, nach dem die Videokarte ausgewählt würde, müsste man für jede Konsumerkamera die recht teuren Canopuskarten verwenden. Wer dagegen eine 20.000 EUR teure Ikegami (die dann auch ein Knee hat) besitzt, dem würde auch eine einfache Firewirekarte reichen.


Die Chrominanz


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