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LOGとは

LOG映像 基礎講座

みなさん、こんにちは。WOWOWエンタテインメントの内田です。

このページではLOG映像を活用した映像製作について、今後、数回にわたりLOG映像について解説をしたいと思います。

  • そもそもLOG映像って一体どういうものなのだろう?
  • LOG映像で映像製作を行いたいが、何をどうすれば良いのだろう?
  • LOG映像を活用して映像制作をしているけれど、今一つ効率やクオリティが上がらない・・・

といったお悩みや疑問をお持ちの方々にお答えしていければと思っています。

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※講座の内容は変更になる可能性があります。

FUJIFILM技術を活用したLOG活用

第五回 LOG映像は何故眠い?その3:S-Log2/S-Log3を徹底解剖

みなさんこんにちは、WOWOWエンタテインメントの内田です。
前回まで「LOG映像は何故眠い?」ということについて「アウトプット・リファード」「シーン・リファード」
「レンダリング」「ACES規格」という言葉を紹介しながら解説してきました。
今回は本件のまとめとして、SONYの独自規格であるS-Log2/S-Log3を例にとって解説を試みたいと思います。

まずはF55で収録したシーン・リファード画像を見てみよう

F55のS-Log2で収録したシーン・リファード画像
F55のS-Log3で収録したシーン・リファード画像

上の二つの画像はどちらもF55で収録したシーン・リファード画像です。
それぞれS-Log2とS-Log3で収録したものですが、皆さんはどのような違いを感じられたでしょうか?
「S-Log3の画像の方が明るくて眠い。」など様々な感想があると思います。
では、それぞれの階調特性のグラフは実際どのようになっているのでしょうか?

F55の階調特性のグラフをみてみよう!

S-Log2とS-Log3のF55実測値

上のグラフはF55の階調特性をそれぞれS-Log2とS-Log3で実測したグラフです。
いつもと同じ様に、縦軸が10bitのコードバリュー(以下CVと略します)、
横軸が露光量(対数スケール)で表されています。


ではさっそく、F55の階調特性グラフについて解説をはじめましょう!

F55の階調特性グラフを徹底解説!!

まずは、暗黒下の領域を見ていきましょう。暗黒下とは全く光のない計測用に用意された特殊な環境です。
暗黒下でのCVはS-Log2で90、S-Log3で95となっています。
値が0でなくオフセットが足された値になっていることに注目しましょう。
デジタルノイズ(アーチファクト)を押さえる為にオフセットが加えられているんだな。
全く光のない暗黒下において計測されるCVの値は、必ずしも一定値でなく、ノイズが付与された値となっています。
オフセットを持たせていることによりクリップされずに画像情報として記録することが可能となっています。
クリップされないことにより、デジタルノイズ(アーチファクト)を最小限に押さえ込むことが可能となります。
次に、シャドー領域を見ていきましょう。
シャドー領域については、S- Log3はS-Log2よりも暗い領域(左側)からカーブが立ち上がり、値の大きなCV値と
なっていることがわかります。実際に画像を見てみるとS-Log2よりもS-Log3のほうがシャドー領域がより明るい
グラデーションとなっているのがわかりますでしょうか?
これは、S-Log3では、シャドーの画素値に十分なビット分解能を与え、ビットアサインによるノイズ増大を
押さえる方向となっていることを意味します。S-Log3の方がシャドー領域のノイズに強いといえそうです。
実際の画像でもシャドー領域はS-Log3のほうが明るく表示されている
中間調はS-Log3の方がより軟調で18%グレー付近では大きなCVとなっています。
映像としてはS -Log3の方が明るく眠いという方向性となります。
方向としてはS-Log3の方がビット分解能を犠牲にしており、滑らかなグラデーションの再現には不利といえます。
逆にいえばS-Log2の方が中間調についてはグラデーションが滑らかであるといえます。
レンダリング後の画像は、SLOG2の中間調の方が滑らかに再現できる可能性がある。(写真はLOG映像)
ハイライトの領域はどうでしょうか?ハイライトに関しては、Log2Yの6.0付近(パーセント表示で1226%)で飽和していることがわかります。6.0より明るい被写体は記録できません。
この飽和点はS-Log2でもS-Log3でも変わりません。同一のカメラで計測したということは、同じセンサーを使用した結果なので当然と言えば当然です。

ハイライトの領域はどうでしょうか?
ハイライトに関しては、Log2Yの6.0付近(パーセント表示で1226%)で
飽和していることがわかります。6.0より明るい被写体は
記録できません。
この飽和点はS-Log2でもS-Log3でも変わりません。
同一のカメラで計測したということは、同じセンサーを使用した
結果なので当然と言えば当然です。

S-Log2とS-Log3それぞれの理論値と実測値を比較してみると

ここで理論値と実測値のグラフを比較して、それぞれのグラフを確認していきましょう。
グラフでは、F55をS-Log2モードとS-Log3モードで計測した実測値とそれぞれの理論値を示しています。
オリジナルシーン→ネガフィルム(ネガ濃度)=シーン・リファード画像→プリント作業=何らかの変換→ポジフィルム=アウトプット・リファード画像
ハイライトの領域はどうでしょうか?ハイライトに関しては、Log2Yの6.0付近(パーセント表示で1226%)で飽和していることがわかります。6.0より明るい被写体は記録できません。
この飽和点はS-Log2でもS-Log3でも変わりません。同一のカメラで計測したということは、同じセンサーを使用した結果なので当然と言えば当然です。

ハイライト以外は極めて精度良く、実測値が定義式から
導かれる理論値と一致していることがわかります。
私どもの経験でも、カメラ個体間のバラつきもほとんどなく、
メーカーが公表しているLOGカーブはそのまま信頼して
使用しても差し支えない、と判断しています。

ハイライトの領域では、S-Log3の理論値は軟調なままクリッピングポイントまで伸びており、
S-Log2の理論値と比べてより明るい領域まで記録可能なことがわかります。理論値だけを取り出してみてみると
S-Log2はほとんど余裕がありませんがS-Log3の方は、あと2Step程度ダイナミックレンジが広がっても
記録可能なことがわかります。
言い換えると「S-Log3はS-Log2よりも広いダイナミックレンジを記録可能なLOGフォーマットである」と言えます。

F55に限っていうと、S-Log2で収録しても、S-Log3で収録しても同じセンサーを使用しているため、
記録されている映像の情報量としては違いがありません。

映画フィルムの世界では、100年以上のノウハウが使用されるネガフィルム、ポジフィルムの特性やプリント作業に凝縮されて良い映像が作られていたんだ!

S-Log2とS-Log3それぞれの特性は?

ここまでの分析を表にまとめると下記のようになります。

映画フィルムの世界では、100年以上のノウハウが使用されるネガフィルム、ポジフィルムの特性やプリント作業に凝縮されて良い映像が作られていたんだ!

S-Log3は中間調のグラデーションをやや犠牲にして、シャドーのSN比やハイライト側のダイナミックレンジを
大きく広げた定義となっていることがわかります。逆にS-Log2は中間調のグラデーションに有利であるといえます。

このように、同じLOGと言っても、設計の自由度があり、カメラの特性やメーカーの考え方により
様々なバリエーションが生まれます。これがメーカーごとに異なるLOGカーブが存在している大きな理由です。
では、実際にF55を使用する際にS-Log2とS-Log3のどちらを使うべきかはどのように判断すれば良いのでしょうか。
ACES規格に準じて、IDT(Input Device Transform)というカメラのLOGのプロファイルを使用する方法では、
どちらを選んでもワークフローはほとんど変わりません。今回解説をしてきた階調特性から判断してシャドーノイズ、
中間調のグラデーションのどちらを重視するかで決めると良いでしょう。
しかし、LOG映像に対して直接グレーディング(色調整)を行って仕上げていく場合には、S-Log2とS-Log3どちらを
選択するかということは、最終映像に対して大きな影響を与えるので、LOGカーブ以外にも様々な要素を考慮して
入念な予備テストを行って選択すべきと思われます。この様々な要素については、また後日詳しくお話ししたいと
思います。
次回は、IDTの説明を交えながら各種カメラの特性を紹介していきたいと思います。お楽しみに!

内田氏プロフィール

自称、映像システム設計のお困りお助け士。コンシューマーフォトからスタートし、Cineonが発表される前、1995年頃から
LOG映像を使ったシステム設計に携わる。現在は、手間隙かけずにカメラの性能を引き出した絵作りができるような
ソリューションの実現に心血を注いでいる。

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