Man hört ja so manches über die Qualität von Codecs. Doch selbst bei der näheren Betrachtung eines korrekt belichteten Motivs (direkt aus der Kamera in der Werkseinstellung) sieht man in der Regel vom Codec gar nichts. Die Spreu vom Weizen trennt sich vielmehr immer erst in extremen Situationen, beispielsweise wenn man maskierte Bildbereiche stark aufhellt oder farblich anpasst. Und derart extreme Modifikationen kommen nicht nur gelegentlich beim Color Grading vor, sondern sind in Log-Workflows an der Tagesordnung.
Denn bei der Log-Aufzeichnung werden verschiedene Helligkeitsbereiche logarithmisch sehr stark gesteckt und gestaucht. Um das Bild wieder ansehnlich zu machen müssen diese Bereiche anschließen ebenso stark zurück transformiert werden. Und hierbei werden dann schnell Artefakte sichtbar - besonders wenn man Bereiche hervorhebt, denen der Codec nur wenige Bedeutung beigemessen und darum mit wenig Details gespeichert hat.
Systematisch Fehler provozieren...
Um die Qualität eines Codecs zu beurteilen haben wir daher systematisch versucht, jeden Codec an seine Grenzen zu bringen und möglichst schlecht aussehen zu lassen. Hierfür provozieren wir durch identische extreme Einstellungen bei unserem bekannten Testbild Macroblöcke und andere Artefakte.
Für diesen Artikel haben wir unser Testbild in 4K mit drei Kameras aufgezeichnet (Sony Alpha 7III, Panasonic S1H sowie Blackmagic Pocket 4K) und anschließend den mittleren Graubereich stark gestreckt. Die Ergebnisse lassen sich am besten mit eigenen Augen am Bewegtbild beurteilen, bei dem wir unsere Ergebnisse um 200 Prozent vergrößert zusammengestellt haben:
Uns sind dabei folgende Eigenheiten besonders aufgefallen:
Sony Alpha A7III
Der Sony XAVC S Codec in 8 Bit 4:2:0 bei maximal 100 Mbps intern ist mit Abstand das unsauberste Format von den drei Testkandidaten: So finden sich zahlreiche Falschmuster im Motiv, die im Original-Motiv definitiv nicht vorkommen. Bei der Internen Aufzeichnung schenken sich S-Log 2 und S-Log 3 hinsichtlich dieser Fehler nicht viel. Bei der externen Aufzeichnung hingegen landen in S-Log 3 seltsamerweise auch Kompressionsartefakte im HDMI-Stream, die in einem cleanen HDMI Signal eigentlich nichts verloren haben. In S-Log 2 ist die A7III extern dagegen deutlich ansehnlicher. Es ist stark anzunehmen, dass das Signal vor der Ausgabe ebenfalls durch die Quantisierung des Encoders geschickt und anschließend wieder decodiert wird. Was für ein unkomprimiertes Signal ein unnötiger und qualitätsmindernder Umweg wäre.
Panasonic S1H
Bei Panasonics Long GOP-Aufzeichnung sieht man (wie auch bei der internen Sony Aufnahme) immer wieder größere zusammenhängende Flächen die mit dem GOP-Wechsel "umschalten". Das sorgt für einen unnatürlichen Bewegtbildeindruck. Bei Panasonics interner Intraframe-Kompression (also 4:2:2 Intra in 4K) ist dieses Phänomen nicht zu sehen. Dafür erzeugt das Rauschen immer wieder sichtbare Makroblöcke die als schnelles, grobes Rastermuster im Frametakt das Bild überschwemmen. Wie es aussieht, scheint auch bei Panasonic das Signal erst noch mindestens durch den Denoiser im Encoder zu gehen, bevor die externe Ausgabe erfolgt. Auf jeden Fall gibt es auch hier im HDMI-Signal mehr Makroblöcke als Rauschen zu sehen. Verhindern lässt sich das kaum, denn wir hatten Schärfe und Noise Reduction im Menü für diese Aufnahmen schon weitestmöglich heruntergeregelt.
Blackmagic Pocket Cinema Camera 4K
Wie es dagegen auch gehen kann, zeigt Blackmagic, in unserem Beispiel mit der Pocket Cinema Camera 4K. Makroblöcke sucht man hier selbst bei der 12:1 Kompression oder ProRES LT vergebens. Einzig die JPEG-Säume intensivieren sich in beiden Formaten mit zunehmender Kompression.
Im Gegensatz du den DSLM-Modellen A7III und S1R wird bei den Blackmagic-Kameras das Sensor-Rauschen relativ ungefiltert sichtbar. Dies dürfte allerdings den meisten Anwendern lieber sein als Makroblöcke. Ebenfalls überraschte uns dann, dass bei unserer Codecquälerei die künstliche Nachschärfung bei Blackmagic am deutlichsten zutage trat, während sich Panasonic und Sony hier in den Log-Modi unüblich dezent zurückhalten. Und seltsamerweise erlaubt Blackmagic gerade bei den BRAW-Debayering-Einstellungen auch (noch?) kein Einstellen der Schärfe in der Postproduktion.
Fazit
Welch schlimm-schöne Erkenntnis: Jeder der Testteilnehmer zeigte seine Schwächen und wir müssen keinen perfekten Codec küren. Ein klarer Sieger wäre ja auch langweilig gewesen. Deutlicher Verlierer ist jedoch der interne Sony 8 Bit Codec der Alpha 7 III. Was hier an Kompressionsartefakten an die Oberfläche kommt ist definitiv nicht mehr Stand der Technik. Hoffen wir, dass Sony mit der nächsten Alpha-Generation (und dem erwarteten Schritt nach HEVC) wieder etwas zulegt.
Für uns bedeuten diese Ergebnisse, dass wir wohl noch etwas tiefer graben müssen, um herauszufinden, ob unsere Annahmen stimmen, dass bei Sony und Panasonic das Signal noch vor der HDMI-Ausgabe durch das Encoding/Decoding geschleift wird. Ideen um das herauszufinden haben wir schon, alleine die Zeit dafür müssen wir mal wieder finden…
