Test: Fast schon Global Shutter? Blackmagic URSA MIni Pro G2

30.07.2019 von Rudi Schmidts



Im Schatten der Blackmagic Pocket 4K hat auch die neue URSA Mini Pro G2 unserer Redaktion einmal einen kurzen Besuch abgestattet. Neben den groß beworbenen Slow-Motion Verbesserungen hat der Sensor jedoch auch besonders bemerkenswerte Rolling Shutter Zeiten vorzuweisen. Warum dies relevant ist, möchten wir einmal kurz darlegen...

Es war einmal ein CCD...

Drehen wir einmal die Uhr zwölf Jahre zurück: Bevor zu dieser Zeit fast die gesamte digitale Kamerawelt auf CMOS-Bildsensoren umschwenkte, dominierten CCDs (Charge-Coupled Devices) die Bewegtbildaufzeichnung. Und viele Anwender wären auch gerne bei den CCDs geblieben, denn die neuen CMOS-Sensoren brachten mit dem Rolling Shutter ein ungewöhnliches Ausleseverhalten mit.

Die Panasonic HDC-SD1 war eine der letzten CCD-Kameras
Die Panasonic HDC-SD1 war eine der letzten CCD-Kameras

Während bei CCDs alle Pixel zur selben Zeit belichtet werden, müssen bei CMOS Sensoren die Zellen hintereinander belichtet und ausgelesen werden. Und daran hat sich funktionsbedingt auch bis heute nichts geändert. Ein CMOS-Sensor liefert ein Bild also sequentiell - Sensel für Sensel - hintereinander ab, wodurch an bewegten Objekten seltsame Effekte entstehen können. Bei einem Schwenk biegen sich beispielsweise die Balken, weil sich der Bildausschnitt der Kamera schon weiterbewegt hat, bevor der Sensor das ganze Bild erfasst hat. Und sich drehende Objekte wie Ventilatoren oder Rotoren können beim Abfilmen mit einem Rolling Shutter sogar recht skurrile Formen annehmen.

Wie man sich denken kann, ist die Zeit, die der Sensor benötigt, um das gesamte Bild auszulesen dabei besonders relevant. Benötigt er beispielsweise fast 40 ms für einen kompletten Sensorflächen-Scan, so wabert das Bild sogar bei leichten Handbewegungen schon deutlich. Ab ca. 20 ms lässt sich dagegen in der Regel schon problemfrei aus der Hand drehen und ab ca. 15ms spricht man von einem guten Wert, den man auch heutzutage von speziellen Cinekameras erwartet.

Der ewige Traum vom Global Shutter…

Gleichzeitig geistert jedoch -quasi als Goldstandard- immer wieder das Prinzip des Global Shutters in den Köpfen vieler Filmer herum. Bei einem Global Shutter werden wie bei einem CCD immer alle Sensel/Pixel zur exakt gleichen Zeit belichtet und anschließend ausgelesen. Dies verspricht ergo die ultimative digitale Bildstabilität.

Doch wann immer solche Global Shutter Sensoren im Cinebereich versprochen (und teilweise auch geliefert) werden, setzt schnell Ernüchterung ein. Denn der Preis für einen funktionierenden Global Shutter Sensor war bis heute immer eine deutlich reduzierte Dynamik. Also das Gegenteil von dem, was man von einer Cinekamera erwartet.

Anschauliche Videobeispiele für mäßige Dynamik findet man, wenn man z.B. nach der Sony F55 mit Global Shutter sucht. Aber auch die ersten Blackmagic Production Camera 4K und URSA Mini 4K-Modelle waren mit CMOSIS Global Shutter Sensoren ausgestattet und liefen damit in der Dynamik den besseren Cine Kameras deutlich hinterher. Und zwar so deutlich, dass keine Blackmagic Kamera mit CMOSIS-Sensor jemals ein "Cinema" im Beinamen trug.

Global Shutter oder was?

Und trotzdem wollte Blackmagic die Idee offensichtlich nicht begraben und versprach immer wieder einen Global Shutter Modus für Modelle mit den co-entwickelten Fairchild-Sensoren. So auch vor vier Jahren für die erste URSA Mini 4,6K. Dennoch erblickte bis heute kein Global Shutter zusammen mit einem Fairchild Sensor in einer Blackmagic Kamera das Licht der Welt.

Selbst mit Erscheinen der URSA Mini Pro G2 findet sich nun nirgendwo mehr ein Hinweis, dass diese Kamera einen Global Shutter Modus besitzt. Dennoch ist der Sensor die zweite Generation der Gemeinschaftsentwicklung von Fairchild und Blackmagic, dessen erste Generation ursprünglich mit Global Shutter versprochen war. Und offensichtlich wohnt den Fairchild-Sensoren auch eine entsprechende Technologie inne, wie vergleichbare Sensor-Spec-Sheets belegen.

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Was dabei noch ins Auge fällt: Der 4,6K-Sensor kann noch eine dritte Technlogie nutzen, die sich "Global Reset" nennt und über die wir schon in diesem Frühjahr einmal gestolpert sind. Diese wird unter anderem hier erklärt, jedoch hatten wir noch nicht die Zeit, hierfür wirklich ein tiefergehendes Verständnis zu entwickeln.

Interessant bleibt auf jeden Fall: Während der Global Shutter Shutter Modus die Dynamik des 4,6K-Sensors auf dem Datenblatt fast um zwei Blendenstufen reduziert, beeinflusst der "Global Reset"-Modus die Dynamik des Sensors gegenüber dem Rolling Shutter Modus überhaupt nicht. So soll der Sensor auch mit "Global Reset" volle 14,6 Blendenstufen (88dB) schaffen.

Konkurrenzlose Rolling Shutter Werte der URSA Mini Pro G2

Ob dies auch mit der rasanten Auslesegeschwindigkeit der zweiten URSA Mini Pro G2 zusammenhängt, können wir nur vermuten, jedoch wollen wir euch unsere Messungen nicht länger vorenthalten:

Kurz gesagt: Bei vollem 4,6K-Sensor Readout mit 2.592 Zeilen schafft die neue URSA MIni Pro 2G erstaunliche 7,7 ms. Das ist ziemlich genau eine Halbierung der Werte, die wir bei der ersten URSA Mini Pro in diesem Modus gemessen haben (15,2 ms). Und das waren schon gute Werte.

Geht man in den Windowed Modi auf UHD 4K-Auflösung (2160 Zeilen) herunter, so liéfert die G2 sogar 6,45 ms und im FullHD-Fenster mit 1080 Zeilen gibt es schließlich 3,14 ms zu bestaunen.

Vielleicht auch einmal zur Relation ein paar andere S35-Kameras, die wir schon persönlich gemessen haben: Sonys Alpha 6300/6400/6500 braucht ca. 40 ms. Eine Canon EOS R im 4K S35 Crop liegt bei ca. 32 ms. Eine FUJI X-T3 benötigt ca. 20 ms.

Noch besser können es in der Regel kleinere Sensoren. So konnten wir bei einer GH5S ca. 12,2 ms messen.

Jedoch 6,45 bis 7,7 ms bei einem 4K-S35 Sensor legen die Messlatte nun signifikant höher. Solche Auslesezeiten sind natürlich auch nötig, um letztlich auf hohe Slow-Motion Frameraten zu kommen, wie sie die URSA Mini Pro G2 bietet. Dass die Kamera damit jedoch in Gefielden von Global Shutter Kameras agiert, die nur weitaus weniger Dynamik bieten können, macht sie in unseren Augen aktuell einzigartig.

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Der schnelle Sensor sorgt übrigens auch dafür, dass die neue URSA Mini Pro G2 nun unsere Bestenliste nach Bewertungspunkten anführt. Dass sie dabei auch noch zu den günstigsten aller Kameras im Spitzenfeld gehört ist besonders erfreulich.

Nun fragen (nicht nur wir) uns natürlich, wie es denn im Vergleich um die Rolling Shutter Werte einer RED und anderer teurer Cinekameras bestellt ist. Dies wollten wir schon länger betrachten, jedoch juckt es uns nach der neuen Blackmagic URSA Mini G2 noch dringender in den Messfingern. Mehr dazu gibt es darum definitiv nach den Sommerferien...

   

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