Test 8K mit 60p-Zukunft: Nikon Z9 - Sensorqualität, Debayering und Rolling Shutter

8K mit 60p-Zukunft: Nikon Z9 - Sensorqualität, Debayering und Rolling Shutter

Wir hatten kurzfristigen Zugriff auf ein Nikon Z9 Serienmodell - mit dem wir auch offiziell die Qualität der internen Aufzeichnung begutachten durften. Unsere Ergebnisse wollen wir euch darum keine Sekunde länger vorenthalten...

// 11:03 Do, 27. Jan 2022von

Nach unseren ersten Eindrücken mit einem Vorserienmodell hatten wir nun auch kurzfristigen Zugriff auf ein Nikon Z9 Serienmodell - mit dem wir auch offiziell die Qualität der internen Aufzeichnung begutachten durften. Unsere Ergebnisse wollen wir euch darum keine Sekunde länger vorenthalten...



Die ersten großen Anworten finden wir beim Debayering-Verhalten: Hier deutet sich der zugrunde liegende Datenfluss zwischen Sensor und Signalelektronik bereits klar an. Von 24-30 fps kann die Nikon Z9 jeden Sensel des Sensors aufzeichnen. Und zwar entweder in den verfügbaren 8K-Modi oder in 4K, wobei hierbei dann ein perfektes Downsampling zur Anwendung kommt.





4K-Debayering

Dabei ist es nahezu gleichgültig, ob man intern mit 8K aufzeichnet und dies dann in der Timeline auf 4K skaliert...



Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 8K, Timeline 4K 24-30fps
Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 8K, Timeline 4K 24-30fps


... oder schon in der Kamera auf 4K herunter skaliert:



Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 4K, Timeline 4K 24-30fps
Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 4K, Timeline 4K 24-30fps


Das Testbild gibt in beiden Fällen alle kritischen 4K-Bereiche einwandfrei wieder.



Anders sieht es jedoch aus, sobald man die 30 fps-Grenze überschreitet. Von 50-120fps kann die Kamera mit der aktuellen Firmware nicht mehr in 8K, sondern nur noch in 4K aufzeichnen. Will man dabei die gesamte Sensorfläche nutzen, so muss die Z9 hierfür Zeilen auslassen. Das Resultat ist ein nicht mehr sauberes 4K-Debayering mit den entsprechenden Artefakten:



Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 4K, Timeline 4K 50-120fps
Nikon Z9 Full Readout: 8K, Record: 4K, Timeline 4K 50-120fps




Alternativ kann man mit der Nikon Z9 in 4K jedoch auch einen DX-Sensor Ausschnitt (ca. APS-C/S35) nutzen, der dann eine sehr gute Qualität von 24-60 fps ermöglicht.



Nikon Z9 S35/DX Readout: 6K, Record: 4K, Timeline 4K 24-60fps
Nikon Z9 S35/DX Readout: 6K, Record: 4K, Timeline 4K 24-60fps


Diese fällt dann wiederum etwas ab, wenn man mit 100/120fps filmen will. Hierfür verkleinert sich der Sensor-Ausschnitt gegenüber DX/APS-C noch weiter:



Nikon Z9 S35/DX Readout: 4K, Record: 4K, Timeline 4K 100-120fps
Nikon Z9 S35/DX Readout: 4K, Record: 4K, Timeline 4K 100-120fps


Die bei 100-120 fps anfallenden Artefekte halten sich jedoch in Grenzen und die Debayering-Qualität liegt noch immer über allen 4K-Vollbild Modi jenseits der 30 fps.





8K-Debayering


Nur um einmal wieder etwas Klarheit in unseren Testaufbau zu bringen: Wir bewerten bislang aufgrund der Vergleichbarkeit alle Kameras immer hinsichtlich ihrer Fähigkeit, ein perfektes 4K-Signal auszugeben. Die kritischen 8K-Grenzfrequenzen bekommt man dabei jedoch nicht zu Gesicht. Unter "kritischen Grenzfrequenzen" verstehen wir Muster, die sich mit dem Raster eines 1:1 Sensel-Readouts überlagern. Filmen wir unser 4K-Testchart mit verdoppeltem Abstand, so treten die kritischen 8K-Frequenzen zu Tage. Allerdings ist in diesen extrem kleinen 8K-Struktur-Bereichen nicht mehr klar zu trennen, welche Filtereigenschaft auf das Objektiv zurückzuführen ist - und welche "Weichheit" man dem realen Debayering (oder einem Low-Pass-Filter) zuschreiben muss.



Nikon Z9  Readout: 8K, Record: 8K, Timeline 8K 24-30fps
Nikon Z9 Readout: 8K, Record: 8K, Timeline 8K 24-30fps


Das 8K-Debayering Ergebnis mit dem 24-70 F2.8 ist jedenfalls ziemlich gut. Feinste Details gehen cinematisch unter, typische Artefakte wie Zipper oder Aliasing in den Ringen fallen nicht ins Auge.







Rolling Shutter

Unsere Debayering Beobachtungen decken sich schließlich auch mit den Messungen des Rolling Shutters: Bei einem Full-Sensor-Readout mit 24-30 fps beträgt der Rolling Shutter ca. 14,65ms, egal, ob anschließend in 4K oder in 8K gespeichert wird.



In 4K mit 50-120 Bildern pro Sekunde fällt der Rolling Shutter auf ca. 5ms, was mit den vorher aufgezeigten Lineskipping-Modi korreliert.



Im 4K DX APS-C/S35 Modus beträgt die Auslesezeit 9,8ms (24-60p) und fällt bei 100-120p auf 6,9ms.





Fazit - Der 60p-Elefant im Raum

Die Nikon performt wie zu erwarten und agiert mit der aktuellen Firmware ziemlich genau auf Augenhöhe mit der Canon R5, die ebenfalls "nur" eine perfektes Debayering / vollständige Sensorauslesung bis 30p für die Anwender ermöglicht - sowohl in 8K als auch in 4K (HQ).



Die Karten werden jedoch neu gemischt, sofern es Nikon wirklich gelingt, mit der Z9 auch eine echte 60p-Auslesung mit 8K zu ermöglichen. Und dies hat Nikon ja bereits für ein kommendes Firmware-Update angekündigt. Es ist stark zu erwarten, dass damit auch ein hochqualitatives Downscaling auf 4K bis 60p möglich wird. Diese Features würden damit die Z9 wiederum auf Augenhöhe mit Canons neuer EOS R5 C hieven - mit dem zusätzlichen Vorteil, ohne zusätzliches Netzteil und mit einem stabilisierten Sensor arbeiten zu können. Im Vollformat DSLM-Markt bleibt es für Filmer somit noch weiterhin sehr spannend...




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