Macht die Log-Aufzeichnung bei der C100 MK2 Sinn?

Meine Frage bezieht sich auf die sog. „Log´s“. Als stolzer Besitzer einer C100 MKII, stelle ich mir seit geraumer Zeit zwei Fragen:

Erstens: Ist mir der Unterschied zwischen Wide Dynamic und C-Log nicht wirklich klar und wann ich welches nutze.

Und zweitens: wann sollte man keine Logs nutzen? Ich habe nämlich das Gefühl, dass bei schlechteren Lichtverhältnissen, doch eher ein starkes Chromarauschen festzustellen ist (auch bei lichtstärkeren Optiken). Das bekomme ich zwar mit dem Denoiser wieder raus, trotzdem ist das graden ein ziemlicher Aufwand. Vielleicht bilde ich mir das aber auch nur ein.
– Oliver

Grundsätzliches

Die Canon C100 MK2 verwendet bei interner Aufzeichnung einen 8-Bit-Codec. Ohne in die Details gehen zu wollen bedeutet das, dass für jeden der drei Farbkanäle maximal 256 Abstufungen (0 – 255) zur Verfügung stehen. Dass davon nur die Werte zwischen 16 und 235 legal und damit uneingeschränkt nutzbar sind, soll hier der Vollständigkeit halber erwähnt, aber nicht weiter berücksichtigt werden.

Beim Drehen mit einem Rec 709-Setup, bei dem das Bild ohne Postproduktion direkt vorführfertig aus der Kamera kommt, wird dieser Wertebereich genutzt, um einen Motivkontrast von ca. 1:64 aufzuzeichnen. Das entspricht von der hellsten zur dunkelsten Bildstelle sechs Blendenstufen. Rein rechnerisch stehen also bei Rec 709 von Blendenstufe zu Blendenstufe gut 42 Helligkeitswerte zur Verfügung (256/6).

Bildwandler moderner Kameras können deutlich höhere Kontrastumfänge verarbeiten. Kamerahersteller versprechen Werte von bis zu 14 Blendenstufen (=1:16384), was in der Praxis ein wenig hoch gegriffen sein mag, aber egal. Zur Aufzeichnung dieses erweiterten Helligkeitsumfanges innerhalb eines Standard-Videofiles haben die Hersteller Log-Profile („Log“ = Logarithmus) ersonnen. 

Der ursprünglich definierte Helligkeitsumfang wird von einem solchen Profil regelrecht in die Zange genommen. Aus Weiß wird ein helles Grau und aus Schwarz ein dunkles. Das ist der Grund dafür, warum die Bilder unbearbeitet so unansehnlich matschig und farbarm erscheinen. Der Fachmann spricht von einer flach verlaufenden Gamma-Kurve. Sie enthält am oberen und unteren Ende Freiraum, um noch hellere/dunklere Bildstellen aufzuzeichnen. Dabei gibt es ein entscheidendes Problem: Obwohl wesentlich größere Helligkeitsunterschiede gespeichert werden, bleibt die verfügbare Anzahl an Abstufungen gleich. Das Raster wird also grober. Farb- und Helligkeitsverläufe, wie sie zum Beispiel im Himmelsblau zu finden sind, können stufig wirken.

Bei einer 8-Bit-Codierung stehen nach wie vor 256 Werte zur Verfügung. Das bedeutet, dass jetzt zwischen jeder Blendenstufe nur noch 18 verschiedene Helligkeitswerte aufgezeichnet werden können.

Beim Grading wird das vom Helligkeitsumfang gestauchte Log-Signal so weit auseinandergezogen, bis sich wieder ein visuell ausgewogenes Helligkeitsverhältnis ergibt. Technisch gesehen, entspricht das einer Signalverstärkung, die immer auch die Gefahr eines erhöhten Bildrauschens birgt. Erschwerend kommt die verringerte Anzahl an verfügbaren Helligkeitsstufen hinzu.

Dazu ein einfaches Beispiel:

Stellen wir uns ein Motiv mit einem Motivkontrast von exakt 6 Blendenstufen vor. Bei 8 Bit-Aufzeichnung im Rec 709-Modus besteht das Bild also aus 256 verschiedenen Helligkeitswerten.

Zeichnen wir nun dasselbe Motiv in einem Log-Mode mit theoretisch 14 Blenden Kontrastumfang auf und graden in der Postpro, besteht das fertige Bild nur noch aus 108 (6 x 18) verschiedenen Helligkeitswerten.

Es ist klar, dass diese Vorgehensweise – zumindest messtechnisch – die Bildqualität mindern muss. Visuell fällt der Unterschied bei den meisten Motiven weit weniger ins Gewicht, als man vermuten könnte. Das liegt unter anderem  an den im Rahmen dieses Textes vorgenommenen Vereinfachungen:  Anders, als in der Beispielrechnung, erfolgt die Aufzeichnung der Helligkeitswerte in Realität nicht linear, sondern beschreibt eine Kurvenform. Damit sogt die Kamera dafür, dass die mittleren Helligkeitswerte feiner abgestuft werden, als die meist weniger detailreichen Lichter. 

Rec.709: Die dunkelsten Stellen dieses Bildes (z.B. die Augenhöhle des Hundes) besitzen einen Helligkeitswert von 0/0/0. Die hellsten Stellen entsprechen 255/255/255. Der Wertebereich ist nicht ausreichend, um den realen Motivkontrast des Bildes zu speichern. Deshalb sind weite Bereiche der Wolken ohne Zeichnung.
Auf dem Oszillogramm des Rec.709-Bildes ist gut zu sehen, wie der gesamte Wertebereich ausgenutzt wird. Die Wolken sind jedoch teilweise zu hell, das Signal wird oben stark beschnitten.
Dasselbe Bild, aufgezeichnet im Log-Modus: Es ist gut zu erkennen, dass nur ein Teil des zur Verfügung stehenden Wertebereichs genutzt wird. Dafür ist nun ausreichend Spielraum vorhanden, um auch die Wolken nuanciert aufzuzeichnen. Erkennbar ist das am oberen Ende des Oszillogramms, das nicht beschnitten wird.
Betrachtet man ein unbearbeitetes Logfile scheint der Helligkeitsumfang gestaucht. Dafür ist aber selbst in den hellsten Bildpartien der Wolken noch Zeichnung zu erkennen.
Nach dem manuellen Grading sieht das Ergebnis dem Rec.709 Bild sehr ähnlich. Die Reserven der Log-Aufzeichnung sorgen jedoch für eine detailreichere Wiedergabe der Wolkenformation.
Das zugehörige Oszillogramm liefert den Grund dafür: Die oberen Bereiche liegen jetzt durchgängig innerhalb des zulässigen Wertebereichs und werden deshalb nicht mehr beschnitten.

Zur zweiten Frage: Was bedeutet das nun für die C100 MK2?

Ob es bei einer 8-Bit-Aufzeichnung überhaupt sinnvoll ist, im Log-Modus zu arbeiten, darüber streiten sich selbst Experten. Tatsache ist, dass diese Vorgehensweise extrem „auf Kante“ genäht ist. Tatsache ist aber auch, dass Canon die Log-Gammakurve sehr gut auf den verwendeten Aufzeichnungscodec abgestimmt hat. Von daher würde ich persönlich nicht generell davon abraten wollen.

Log ist nicht das Allheilmittel, als das es von Herstellern und Technikenthusiasten gepriesen wird. Für Motive mit geringem bis normalem Motivkontrast bringt Log kaum Vorteile. Kontrastreiche Motive gewinnen durch Log vor allen Dingen in den Lichtern mehr Zeichnung, so dass das Bild „filmischer“ wirken kann. Ob das leicht erhöhte Rauschen stört, oder den Eindruck sogar noch unterstützt, ist Geschmackssache. Sollen Log-Bilder zusätzlich extremen Farbmanipulationen („Look“) unterzogen werden, sind 8 Bit definitiv zu wenig und die C200 MK2 dafür die falsche Kamera.

Tipp: Wie man Log richtig belichtet

Falls Sie schon zu Analog-Zeiten fotografiert haben, kennen Sie bestimmt diese Belichtungsregel: Umkehrfilm wird auf die Lichter, Negativfilm auf die Schatten belichtet.

Ganz ähnlich verhält es sich bei der elektronischen Aufzeichnung. Rec 709, welches – genau wie Umkehrfilm – auf direktem Wege ein fertiges Bild liefert, sollte im Zweifelsfall eher knapp belichtet werden. Überbelichtungen sind tödlich, weil in der Postpro kaum noch zu korrigieren.

Log verhält sich ähnlich wie analoger Negativfilm. Hier sind eher die dunklen Bildbereiche kritisch, weil sie zu Rauschen neigen. Eine etwas reichlichere Belichtung wirkt hier Wunder!

Überhaupt sollte man die angegebene ISO-Empfindlichkeit nicht als Dogma ansehen. Erfahrene Analog-Fotografen wissen das und stimmen die Belichtung des Negativs manuell auf ihr Motiv ab. Neudeutsch heißt diese eigentlich uralte Methode ETTR („Expose to the right“ – „Belichte nach rechts“):

Der Name leitet sich vom der bei Fotografen gebräuchlichen Histogramm-Darstellung eines Fotos ab, bei dem die hellen Bildbereiche auf der rechten Seite angezeigt werden. Für Filmer müsste es eigentlich „Belichte nach oben“ heißen, denn auf einem Oszilloskop liegen die hellen Bildbereiche oben.

Ziel ist es, so reichlich wie möglich zu belichten, ohne dass die hellsten Stellen des Motivs beschnitten werden.  Als Beurteilungskriterium dient das Histogramm bzw. Oszilloskop. Der Sucher (egal, ob mit oder ohne Log-Korrektur) ist hierfür nicht geeignet.

Auch mit der Postproduktion sollte diese Vorgehensweise abgestimmt sein: Mit ETTR gedrehte Aufnahmen lassen sich nämlich nicht per Einstellungsebene mit einer LUT automatisiert anpassen, sondern bedürfen der manuellen Einzelkorrektur.

Zur ersten Frage zum Unterschied zwischen Log und Wide Dynamic Range: siehe hier.

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