Nové technologie v kamerách 2023

Úvod do nových technologií

Rok 2023 přinesl řadu významných technologických inovací v oblasti profesionálních kamer. Výrobci jako Sony, Canon, RED, Blackmagic Design a další přicházejí s novými funkcemi a vylepšeními, která posouvají možnosti filmařů a kameramanů na novou úroveň. V tomto článku se podíváme na nejdůležitější technologické trendy, které formují současný svět profesionálních kamer.

1. Pokročilé obrazové senzory s vylepšenou citlivostí

Jednou z nejdůležitějších součástí každé kamery je obrazový senzor. V roce 2023 jsme svědky významného pokroku v této oblasti.

Senzory typu stacked CMOS

Nejnovější profesionální kamery nyní využívají senzory typu "stacked CMOS" (vrstvené CMOS), které přinášejí mnoho výhod oproti tradičním senzorům:

• Rychlejší čtení obrazu - Díky paralelnímu zpracování dat a integrovaným A/D převodníkům přímo na senzoru
• Redukce rolling shutter efektu - Výrazně nižší zkreslení při natáčení rychle se pohybujících objektů
• Lepší dynamický rozsah - Senzory nové generace dosahují až 17+ stop dynamického rozsahu
• Vyšší snímkové frekvence - Podpora až 8K záznamu při 60fps nebo 4K při 120fps

Duální nativní ISO

Kamery jako Sony FX9, Canon C300 Mark III nebo Panasonic S1H využívají technologii duálního nativního ISO, což znamená, že senzor má dvě základní hodnoty citlivosti (například ISO 800 a ISO 4000), při kterých produkuje minimální šum. To významně rozšiřuje použitelnost kamery při různých světelných podmínkách.

Větší fyzická velikost senzorů

Trend směřuje k využívání full-frame senzorů i v profesionálních videokamerách, což přináší:

• Lepší oddělení subjektu od pozadí (mělčí hloubka ostrosti)
• Lepší šumové charakteristiky
• Širší zobrazovací úhel při stejné ohniskové vzdálenosti

2. Pokročilé formáty záznamu a kódování

Způsob ukládání zaznamenaného obrazu prochází také významnými změnami.

Codecs nové generace

Nové efektivnější kodeky umožňují ukládat více obrazových informací při nižší datové náročnosti:

• H.266/VVC (Versatile Video Coding) - Nástupce H.265, přináší asi 30-50% úsporu datového toku oproti H.265 při zachování stejné vizuální kvality
• ProRes RAW - Apple ProRes RAW se stává standardem pro RAW záznam, který kombinuje flexibilitu RAW formátu s relativně přijatelnou velikostí souborů
• Blackmagic RAW - Proprietární formát od Blackmagic nabízející vynikající poměr kvality a velikosti souborů

Interní RAW záznam

Dosud bylo běžné, že RAW záznam vyžadoval externí rekordér. Nyní však mnoho profesionálních kamer nabízí interní RAW záznam:

• Sony FX6 a FX9 s ProRes RAW
• Canon C300 Mark III s Cinema RAW Light
• Blackmagic kamery s Blackmagic RAW

Vyšší bitové hloubky a subsampling

Standardem se stává 10-bit 4:2:2 záznam i u středně cenově dostupných kamer, což poskytuje:

• Přesnější reprodukci barev
• Větší flexibilitu pro color grading
• Lepší kompatibilitu s požadavky streamovacích platforem (Netflix, Amazon)

3. Umělá inteligence a strojové učení v kamerách

Umělá inteligence výrazně vstupuje i do světa profesionálních kamer.

Automatické sledování subjektu

Nejnovější systémy automatického zaostřování využívají pokročilé algoritmy strojového učení pro:

• Přesnou detekci a sledování obličejů a očí
• Rozpoznávání a sledování konkrétních subjektů i při částečném zakrytí
• Prediktivní zaostřování podle směru a rychlosti pohybu subjektu

AI-asistované kompozice

Některé profesionální kamery nyní obsahují asistivní funkce, které pomáhají s kompozicí:

• Automatická detekce horizontu a varování při náklonu
• Asistence při dodržování pravidla třetin
• Detekce přeexpozice a podexpozice v důležitých částech záběru

Redukce šumu v reálném čase

Algoritmy strojového učení pomáhají výrazně redukovat obrazový šum:

• Inteligentní rozpoznávání a odstraňování šumu při zachování detailů
• Schopnost odlišit jemné struktury od šumu
• Adaptivní filtrování podle typu scény a úrovně šumu

4. Zdokonalené stabilizační systémy

Stabilizace obrazu dosáhla v roce 2023 nové úrovně efektivity.

IBIS (In-Body Image Stabilization)

Stabilizace pomocí pohyblivého senzoru se stává běžnou i u profesionálních kamer:

• 5-osá stabilizace kompenzující různé typy pohybu
• Účinnost až 8 kroků stabilizace (ekvivalent 8x rychlejšího času závěrky)
• Možnost kombinace s optickou stabilizací objektivu pro ještě lepší výsledky

Gyro metadata

Nové kamery ukládají gyroscopická data o pohybu kamery přímo do metadat videa:

• Možnost aplikovat elektronickou stabilizaci v postprodukci
• Přesnější výsledky než standardní warp stabilizer
• Flexibilita v rozhodování o míře stabilizace až při editaci

Aktivní stabilizace s predikcí pohybu

Pokročilé algoritmy dokáží předvídat pohyb kamery a proaktivně jej kompenzovat:

• Redukce zpoždění mezi pohybem a kompenzací
• Plynulejší přechody mezi různými pohyby
• Učení se z opakujících se vzorů pohybu kameramana

5. Vylepšené barevné prostory a HDR

Zachycení a reprodukce barev dosahuje v moderních kamerách nových výšin.

Širší barevné prostory

Profesionální kamery nově podporují rozšířené barevné prostory:

• S-Gamut3.Cine - Sony barevný prostor pokrývající více než 95% Rec.2020
• Canon Cinema Gamut - Rozšířený barevný prostor pro maximální flexibilitu v postprodukci
• ACES workflow - Podpora standardu Academy Color Encoding System pro konzistentní práci s barvami napříč celým produkčním řetězcem

HDR formáty

Vysoký dynamický rozsah se stává standardem v profesionální produkci:

• HLG (Hybrid Log-Gamma) - Standard vhodný pro broadcast, který je kompatibilní i se SDR zobrazovači
• PQ (Perceptual Quantizer) / HDR10 - Umožňuje zobrazení jasů až do 10 000 nitů
• Dolby Vision - Pokročilý HDR formát s dynamickými metadaty pro optimální zobrazení na různých displejích

Look-Up Tables (LUTs) přímo v kameře

Možnost použít vlastní LUTy přímo v kameře:

• Okamžitý náhled finálního vzhledu během natáčení
• Možnost ukládat metadata o použitém LUTu pro postprodukci
• Souběžné nahrávání čistého log záznamu a aplikovaného LUTu jako proxy

6. Inovativní systémy chlazení

S rostoucím výkonem a rozlišením se zvyšují i nároky na chlazení kamer.

Aktivní chlazení s nízkým hlukem

Nová generace aktivního chlazení umožňuje nepřetržité natáčení:

• Speciálně navržené ventilátory s minimálním hlukovým projevem
• Chytré řízení otáček podle aktuální teploty
• Možnost přepínání mezi tichým a výkonným režimem chlazení

Tepelné trubice a pokročilé materiály

Využití špičkových technologií pro odvod tepla:

• Heatpipes (tepelné trubice) pro efektivní přenos tepla od senzoru k chladiči
• Grafenové prvky zvyšující tepelnou vodivost
• Speciální tepelně vodivé pasty a materiály

Inteligentní teplotní management

Sofistikované systémy řízení teploty:

• Prioritizace klíčových komponent při chlazení
• Prediktivní algoritmy pro předcházení přehřátí
• Automatická optimalizace výkonu podle okolní teploty

7. Bezdrátová konektivita a cloud integrace

Profesionální kamery se stávají součástí širších produkčních ekosystémů.

5G připojení

Přímá integrace 5G modulu do profesionálních kamer:

• Možnost živého streamování v broadcast kvalitě přímo z kamery
• Automatické nahrávání záznamu do cloudu během natáčení
• Dálkové ovládání kamery přes internet s minimální latencí

Cloudová metadata

Automatická synchronizace metadat s cloudovými službami:

• Okamžité sdílení informací o záběrech s postprodukčním týmem
• AI-asistovaná organizace a katalogizace záběrů
• Automatické vytváření proxy souborů v cloudu

Vzdálená spolupráce

Nové možnosti pro týmovou práci:

• Možnost připojení vzdálených členů štábu k živému náhledu z kamery
• Sdílené poznámky a komentáře k jednotlivým záběrům v reálném čase
• Dálkové schvalování záběrů režisérem nebo klientem

8. Udržitelnost a efektivita

Výrobci kamer začínají klást větší důraz na ekologické aspekty.

Energetická účinnost

Nová generace kamer nabízí lepší výdrž na baterii:

• Energeticky efektivnější procesory a elektronika
• Chytré řízení spotřeby podle aktuálního využití kamery
• Možnost napájení přes USB-C u některých modelů

Udržitelné materiály

Posun směrem k ekologičtějším výrobním procesům:

• Redukce použití plastů ve prospěch recyklovatelných materiálů
• Modulární design umožňující snadnou opravu a výměnu dílů
• Programy zpětného odběru starých kamer a recyklace

Závěr: Co nás čeká v budoucnosti?

Technologický vývoj v oblasti profesionálních kamer pokračuje závratným tempem. V nadcházejících letech můžeme očekávat další inovace:

• Počítačová fotografie a computational imaging - Stále větší roli budou hrát pokročilé algoritmy zpracování obrazu
• 8K se stane standardem - S rostoucí výpočetní silou a kapacitou úložišť se 8K postupně stane běžným formátem
• Ještě hlubší integrace AI - Umělá inteligence bude hrát klíčovou roli v mnoha aspektech tvorby obrazu
• Virtuální produkce - Integrace kamer s real-time 3D enginy jako je Unreal Engine

Profesionální kamery roku 2023 nám dávají nahlédnout do budoucnosti filmové a televizní produkce. Technologie, které byly před několika lety dostupné pouze pro vysokorozpočtové produkce, se postupně stávají dostupnými pro širší okruh tvůrců, což demokratizuje přístup k profesionálním nástrojům a otevírá nové kreativní možnosti.