RAW Video, 14-Bit Test mit der Canon EOS 5D Mark III & MAGIC LANTERN


Dieser Artikel beschreibt unsere Testergebnisse des 14-bit RAW Codecs, den wir mit der Magic Lantern Firmware für die 5D Mark III aufgezeichnet haben. Das Signal wird vom Sensor abgegriffen und man hat die Möglichkeit, die volle dynamische Range und Qualität des Sensors besser auzunutzen, als es die h.264 Aufzeichnung der Kamera ermöglicht. Die ML-Software ist dabei nicht offiziell von Canon, eine Benutzung erfolgt also auf eigene Gefahr. Unser Test soll unsere Erfahrung mit den Möglichkeiten wiederspiegeln. Bitte beachtet, dass alles auf eigene Haftung und nur zu reinen Testzwecken geschieht! Stand 20.7.2013

Einleitung:

Worum geht es hier überhaupt? Mit dem Magic-Lantern "Hack" umgeht man die h.264 Aufnahme der EOS 5D Mark III und nimmt unkomprimierte RAW Bilddaten auf.  Kurze Erklärung: RAW Daten meint eigentlich "digitales Negativ". Wir zeichnen die Daten quasi so auf, wie sie der Sensor erfasst. Es werden also 25 Einzelbilder mit "Rohdaten" ohne Kompression aufgezeichnet, die mit ihren Metadaten sämtliche Möglichkeiten für die Farbkorrektur offen lassen. Die Canon EOS 5D Mark III zeichnet sonst komprimiert mit h.264 als mov Container auf, hier geht nicht nur viel Qualität durch den Codec verloren, die Daten werden dabei auch so aufgezeichnet, wie die Kamera im Aufnahmemoment eingestellt wurde. Der große Vorteil bei der RAW Aufzeichnung ist nicht nur der große Qualitätgewinn, man hat auch im Grading (also in der Farbkorrektur) noch unglaublich viele Möglichkeiten die komplette dynamische Range des Sensors auszunutzen. Mehr dazu findet ihr auf der Magic Lantern Page (www.magiclantern.fm/about) und in diesem Artikel und den Videos.

Noch als kurze Infos: Das alles benötigt vor allem eine unglaublich schnelle Speicherkarte, die CF-Slot Architektur der 5D Mark III liefert daher auch die einzige verlässliche Schnittstelle. Die anfallenden Datenmengen der RAW Videoaufzeichnung schafft bislang nur eine Karte sehr zuverlässig: Die CF Karte von Lexar 1000x. Bei Anschaffungskosten von ca. 650 Euro sind wir froh, dass es die Karte auch bei Rock´n´Roll Rental im Verleih gibt ;) Alternativ gibt es noch die Karten von Komputerbay, das sind aber gerüchteweise "ausgemusterte" Lexar Karten (gleiche Bauart, selbe Chipsatz), die durch die Lexar Quality Tests gefallen sind. Mit denen kann man also Glück oder Pech haben...

 

Für unseren RAW 14-bit Test haben wir folgende Technik von Rock`n`Roll Rental Berlin
(http://www.rocknroll-berlin.de/) verwendet:

Kameras:                 2 Canon EOS 5D Mark III (+ externer Audio Recorder)
Optiken:                   Zeiss ES.2 Compact Primes (55mm, 85mm, 21mm)
CF Speicherkarten:    LEXAR 1000x, 128 GB +  KOMPUTERBAY 1000x 64 GB
Team:                      Max Duwe, Frank Restle, Nic Reed Middleton, Benny Theisen
Schauspielerin:         Katharina Schlothauer

Das unten beschriebene fertige Set-Up bekommt ihr auch bei Philipp von RockNRoll Rental.
info@rocknroll-berlin.de /
+49 30 253 29 333

Überblick: Hier ein Video vom RAW-Material und ein Video über den Workflow in DaVinci und einigen Facts...

 

   

 

 



Set-Up:

Um die Kameras auf den 14-bit RAW Video-Modus vorzubereiten müßt ihr:

1) Die Firmware der 5D Mark III auf Version offizielle Canon Version 1.1.3 zurücksetzen/upgraden. Ladet euch das aktuelle Magic Lantern mit RAW Funktion aus dem Magic Lantern Forum in der Kategorie "Nightly builds with Raw recording support".

2) Damit die Kamera Magic Lantern lädt, muß sie einen "Bootflag Eintrag" bekommen. Das geht mit der "bootflag.fir" Datei. Installieren, als wolltet ihr ein normales Firmware Update machen: im Canon Menü unter Firmware-Update. (Das lässt sich auch wieder rückgängig machen - Siehe Magic Lantern Wiki)

3) Nun weiß die Kamera, daß sie nach der "autoexec.bin" auf der Speicherkarte suchen muß. Um die Magic Lantern Software zu aktivieren, muß eine in der Canon formatierte Karte bootfähig gemacht werden (z.B. mit EOScard for Windows oder MacBoot for Mac oder make_bootable.sh für Mac/Linux als command-line). Dann die aktuelle Firmware für RAW (siehe unten) auf die Karte kopieren.

Detaillierteres zum Set-Up findet ihr in diesem Guide: www.cinema5d.com/news/

 


(Unser Set-Up der 5D: Magic Lantern RAW Videoaufzeichnung auf Lexar 1000x, Rig & Follow Focus mit Zeiss EF-Mount Primes CP.2)

Wir haben die System Software Magic Lantern auf eine extra SD Karte kopiert, um die CF Karte als reine Aufnahmekarte zu benutzen. Hier darauf achten, daß die CF Karte als Aufnahmemedium im Canon Menü ausgewählt wird! Im Magic Lantern Menü gibt es hierfür eine Funktion, die das permanent als Setting herstellt, da die Canon gerne wieder von CF auf SD bei Kartenwechsel oder Power on/off wechselt.

Die SD Karte mit der Magic Lantern Version behinhaltet den Ordner "ML" und die Datei "autoexec.bin". Je nach Buildt variiert der Inhalt. Wichtig ist, daß ihr im ML-Forum unter der Rubrik "Nightly builds with Raw recording support" eure ML Version gedownloadet habt, um sicherzustellen, dass sich im Ordner "ML" ein Ordner "Modules" mit den zur ML Firmware passenden Modulen befindet. Hierbei interessiert uns das "RAW" Module. Das muß dann auch im Magic Lantern Menüpunkt "M" geladen werden oder automatisch laden lassen.


(Das Set-Up der Magic Lantern RAW Aufzeichnung braucht etwas Zeit und Geduld)

Jetzt sollte Magic Lantern mit der 14-Bit RAW Videoaufzeichnung laufen. Die Kamera wird dabei nicht heiß, da lediglich der Videostream abgegriffen wird, der an das Live-View Display von der Kamera weitergegeben wird. Bei allem muß man weiter bedenken, dass die Nachteile des CMOS Sensors der Canon weiter bestehen bleiben (z.B. Rolling Shutter).

Wichtig ist für die Aufzeichnung eine CF Speicherkarte zu benutzen, die mit den anfallenden Datenmengen durch die RAW-Aufzeichnung umgehen kann. Hierzu gibt es umfangreiche Tests im ML-Forum - wir haben eine LEXAR 1000x Karte getestet (gibt es auch bei RockNRollRental), die dies ohne auszusteigen oder Frames zu droppen bewältigen konnte. Bei günstigeren Karten wäre hier die Gefahr von Framedrops oder Aufnahmeaussetzern. Audio muß bei der RAW-Aufzeichnung definitiv seperat aufgenommen werden, das kann aktuell nicht intern mitverarbeitet werden. Also nicht vergessen: Klappe einpacken!

Im" Raw Module Setting" von Magic Lantern kann man dann noch diverse Einstellungen für die Aufnahme vornehmen.Die Filmbreite sollte hierbei 1920px betragen und die Höhe dem gewünschten Seitenverhältnis entsprechen.
"Movie Hacks" können aktiviert werden, was der 5d etwas mehr Buffer spendiert.
"CV card warming" haben wie mit 128mb getestet und für jederzeit funktionierend befunden.​
​Wenn alles eingestellt ist, verlässt man das ml menu mit der Papierkorbtaste und beginnt wie gewohnt mit der Aufnahme.


(Kameramann Frank Restle beim Testen der neuen Funktionen und Möglichkeiten)

 



4) Nach dem Dreh - Postproduktion + Facts

Mit dem Tool "raw magic" für Mac haben wir die RAW-files gesammelt und alle Files zu unkomprimierten "Cinema DNG" sequenzen gewandelt. Es gibt auch ein PC Tool "raw2dng" das aber nicht im Batch Modus funktioniert und keine Cinema DNG Sequenz herstellt. Hier könnte man die Files in Photoshop bearbeiten als Raw-Stapel. Da wir aber mit DaVinci Resolve Lite (www.blackmagicdesign.com/products/davinciresolve/models) unseren Workflow gewählt haben laden wir unsere Cinema DNG Sequenzen und graden sie dann entweder gleich vor und exportieren sie weiter als z.B. DNxHD 185x MXF für den Avid Media Composer oder arbeiten klassisch mit Offlines und einer EDL.

In DaVinci müßen die Sequenzen unter den Settings "Camera Raw" auf Cinema DNG umgestellt werden (Standard: Arri) um dann das Decode auf "Project" und Color Space sowie Gamme auf "BMD Film" (Black Magic Design Film Kurve) zu ändern. Hierbei erhält man eine flache Gamme Kurve, wie man es von Arri Log-C oder Sony S-Log kennt. Im Vergleich zum h.264 Material das sonst intern von der Canon aufgenommen wird (mit dem Technicolor CineStyle CanonPicturestyle) gewinnt man dabei ca. 1-2 Blenden dazu und kommt damit auf die native dynamische Range des Sensors mit etwas mehr als 12 Blenden.


(Gradingspezialist und Regisseur Max Duwe mit Kameramann Niclas Reed Middleton begutachten die Funktionen und erste Testfiles)

Wer nur das h.264 (mov Contain) der Canon bisher kennt - mit den RAW Files werden Werte wie Farbtemperatur und TINT komplett im Nachhinein einstellbar und nicht als absolute Werte aufgenommen. Man arbeitet hier zu 100% mit den Informationen, die der Sensor direkt bereitstellt, hat weder eine Farbraum Konvertierung noch eine Bit-Tiefenreduzierung (d.h. dass die vollen 14-Bit die der Sensor liefert abgegriffen werden und in jedem einzelnen Farbkanal es deutlich feinere Luminanzabstufungen gibt, als im Consumer-H.264 Format). Im h.264 Modus greift die 5D den Videostream, den sie zu einem Full HD Stream wandelt, von einem ca. 1.700 Pixel breiten Stream ab, sie skaliert also um ca. 200 Pixel hoch. Das hat einen Schärfeverlust zur Folge. Hingegen Full-HD im RAW Modus meint auch wirkliches Full-HD. 

Der Consumer H.264 Codec ist zwar lange nicht so Datenintensiv, bildet im Nachteil dazu aber Blockartefakte (Treppenbildung) und Farbtonverallgemeinerung, die auf Kosten des Detailreichtums gehen. Um ein gutes Bild zu erhalten müßen die kompletten Daten, die der Sensor gecaptured hat in der Farbkorrektur veränderbar sein.  Im h.264 Modus schreibt die Canon 5D alles in den 709-Farbraum (hier gibt es einen verminderten Luminanzbereich: Statt 0-254 bei 8 Bit, nur noch 16-235 Der Rest wird gestaucht.). Deshalb hilft auch das CineStyle Pictureprofile nur bedingt um einen "Filmlook" zu erhalten. Mit der RAW Aufnahme nutzt man die volle dynamische Range eines RGB Bildes.

Noch kurz als Info - mit der 128 GB Karte konnten wir ca. 25 Minuten Rohmaterial aufzeichnen. Das kopieren von der Daten von der Karte über einen USB-3 Reader dauerte ca. 20 Minuten. Das sollte man sich bei einem Dreh merken, oder genügend Karten /Zeit mitnehmen.

Mehr Links zum Thema:

Magic Lantern Page:
www.magiclantern.fm/
 www.magiclantern.fm/forum/index.php (RAW Threads)

andere Guide:
www.cinema5d.com/news/
www.cinema5d.com/
http://www.digital.eu/2013/06/anleitung-so-holen-sie-raw-videos-mit-14-bit-aus-ihrer-canon-5d-mark-iii/

Downloads:
pel.hu/down/
bitbucket.org/hudson/magic-lantern/downloads

 

Artikel und Test: Max Duwe, Benny Theisen
Fragen? Email an: info [at] complexion [dot] de