Vergleich 4K Auflösung auf Full HD skaliert zu Full HD Aufnahme

Wozu 4K Auflösung wenn die meisten Ausgabegeräte zurzeit immer noch eine Auflösung von Full HD (1920 x 1080 Pixel) haben? Hier vergleiche ich die Qualität zweier Aufnahmen des gleichen Objektes, einmal in 4K aufgenommen und auf HD skaliert (downgesampled) und die Aufnahme direkt in HD.

Grundlegendes

Die Aufnahme passiert indem das Licht, welches auf den Sensor trifft in mehrere „Schichten“ des Sensors unterschiedlich aufgenommen wird. (Aufgeteilt in Rot, Grün, Blau Farben) für jedes Pixel. Dies ist aber auch vom Sensortyp abhängig. Dazu gibt es sehr gut erklärte Wikipedia Artikel für sämtliche Sensortypen. Bei Fotokameras werden hochauflösende Sensoren eingesetzt. Bei der Aufnahme eines Videos werden aber nur ein Teil der Pixel benötigt. Um die volle Sensorgröße nutzen zu können wird somit bei den meisten Kameras einfach jede zweite Pixlezeile ausgelassen und das Bild wieder zusammengesetzt. (Nur bei neueren Modellen wird die volle Auflösung auf die Videoauflsöung Kameraintern herunter gerrechnet)

Das Problem, wenn man Pixel auslösst, ist dass dadurch Details verloren gehen. Das macht sich in Form von sichtbarer „Unschärfe“ sichtbar. Abhilfe wäre den Sensor im so genannten „Crop“-Modus zu betreiben. (Crop = engl. für beschneiden) Dabei wird nur jene Sensorgröße verwendet welche die Videoauflösung entspricht. Da der Bildausschnit dabei allerdings beschnitten (cropped) wird, ist nur ein kleinerer Teil sichtbar. Dies wirkt als würde man ein Objektiv mit größerer Brennweite verwenden.

Man spricht dabei von einem Cropfaktor, also um wie viel die Brennweite vergrößert wird. (gut sichtbar ist das auch bei Smartphones wenn man von Foto auf Videomodus umschaltet. Bei den meisten Handys ist plötzlich nur mehr ein kleinerer Ausschnitt sichtbar und man muss weiter weg vom Objekt).

Bei DSLRs gibt es die Möglichkeit eines Crop-Modus meist nicht. Für Canon-Kameras schafft hier eine Firmware namens Magic Lantern abhilfe.

Achtung

Im Cropmodus landet man häufig mit der Brennweite im Weitwinkelbereich (z.B. möchte man eine Brennweite von 24 mm erreichen, dann benötigt man bei einem CropFaktor von 1,6 ein Objektiv mit 15 mm.) In diesem Weitwinkelbereich muss man mit Verkrümmungen und Unschärfen im Randbereich rechnen. Außerdem liegen qualitativ hochwertige Weitwinkelobjektive in einem weitaus höheren Preissegement.

Zusammengefasst kann man sagen, wenn man im Normal-Brennweitenbereich filmen möchte lohnt es sich meist nicht im Crop Modus zu filmen.

Der Vergleich

Testkamera: Kinefinity Kinemini 4K RAW
Objektiv: Walimex 35 mm pro
Aufnahmeeinstellungen: Blende 2, Belichtung 1/180, ISO 640
Aufnahmeformat: Kineraw (verlustlose Komprimierung der Rohdaten)
Bearbeitungsformat: CinemaDNG

Genau die gleiche Situation, wie oben beschrieben liegt bei meiner TestKamera vor. Bei 4K Auflösung wird der Sensor beinahe zu 100 % ausgenutzt, wobei bei Full HD Pixel ausgelassen werden. bei der Kinemini 4K könnte man einen CropModus aktivieren, jedoch ist das in den meisten Fällen sehr unpraktisch aufgrund der erhöhten Brennweite. Deshalb der Qualitätsvergleich zwischen 4K Auflösung skaliert zu HD.

Zusammenfassung

Man kann also sagen das bei der 4K Auflösung auch wenn man diese dann lediglich im HD Format ausgibt, eine höhere Qualität erreicht. Deshalb würde ich bei professionellen Videos in jedem Fall empfehlen das höhere Datenvolumen und einen aufwändigeren Workflow (womöglich auch mit Proxies) in Kauf zu nehmen.

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