‘Begin met het eindresultaat in gedachten’ geldt voor video nog meer dan voor andere media. Je maakt keuzes betreffende de gewenste eindkwaliteit vanaf je eerste camera-instellingen tot en met het exporteren van je edit. We maken een tochtje door het hele proces van pré-productie tot post-productie.
Het leuke van filmen zit hem voor een deel in de beperkingen van het medium. Videografie balanceert voortdurend op de rand van de technische en financiële mogelijkheden die ons ter beschikking staan. Technisch in de zin van wat een camera kan leveren en voor hoe lang. Wil je 8K of 4K in raw of gecomprimeerd? Of neem je genoegen met FHD/2K zodat je je minder zorgen hoeft te maken over oververhitting, opnametijd en de hoeveelheid geheugenruimte op je kaartjes? Maar ook hoe krachtig je computer is, en of het geschoten materiaal vlot verwerkt kan worden is een technische beperking waarmee vooraf rekening gehouden moet worden. Financieel gezien ben je misschien geneigd om voor de beste camera te kiezen die je je kunt veroorloven, maar hoe beter en moderner de camera, hoe meer je aan geheugenkaartjes uit zult moeten geven en hoe krachtiger je computer zal moeten zijn als je de kwaliteit wilt benutten.
Een state-of-the-art camera met daarop matige objectieven is weinig zinvol, evenals prachtig videomateriaal dat je niet vlot kunt bewerken. Naast de keuze voor de apparatuur zal er per filmproject ook steeds een aantal essentiële keuzes moeten worden gemaakt. Dat zijn soms meer creatieve beslissingen zoals de gewenste resolutie en framerate, maar je zult ook goed moeten overwegen met welke videokwaliteit je wilt gaan werken. Dit heeft namelijk ook een grote invloed op de manier van werken en vooral op de manier van verwerken van je materiaal. Daarom eerst wat meer over welke factoren de kwaliteit van je videobeeld bepalen en wat de gevolgen daarvan kunnen zijn voor je workflow.
Kleurcompressie
De kwaliteit van het videomateriaal dat je camera opneemt wordt door vijf variabelen omschreven; de resolutie, de framerate, de compressiemethode, de kleurdiepte en de manier waarop kleur wordt doorgegeven. Om met de laatste te beginnen; de sensor van de camera registreert voor iedere pixel de helderheid en per groepje van 4 pixels de kleur; RGGB, dit wordt het Bayer-filter genoemd. De processor van de camera is in staat om deze data te interpoleren zodat aan iedere pixel een specifieke helderheid en een specifieke kleur kan worden toegewezen. Dit wordt ook wel demosaicing genoemd. Bij raw-video gebeurd dit achteraf door de processor van je computer, waardoor je ook achteraf nog je gekozen kleur-instellingen kunt veranderen zonder dat dit consequenties heeft voor de beeldkwaliteit. In beide gevallen is het een enorme hoeveelheid data. Zelfs een grote geheugenkaart loopt hiermee binnen enkele minuten vol. Om al die data op te kunnen slaan wordt daarom vaak een externe recorder gebruikt.
Toch zijn veel camera’s in staat om een flinke hoeveelheid video op een relatief kleine interne geheugenkaart op te nemen. Er zijn ingenieuze oplossingen bedacht om die enorme hoeveelheid data terug te brengen zonder dat dit ernstige gevolgen heeft voor de kwaliteit. Zo wordt er nog voor er enige compressie plaats vindt, eerst flink geschift in data die noodzakelijk zijn voor de gewenste kwaliteit en data die daarvoor overbodig is. Het blijkt namelijk dat ons oog heel gevoelig is voor helderheidsverschillen maar verder met relatief weinig kleur al tevreden is. In de videodata die wordt doorgegeven wordt dus bij voorkeur bezuinigd op de hoeveelheid kleurinformatie. Dit kan onder andere door de kleurdiepte – de hoeveelheid kleurschakeringen – te beperken. Een sensor levert 12- en soms zelfs 14-bit kleurdiepte. Deze kan terug gebracht worden naar 10- of 8-bit. Het blijkt namelijk dat wij meer dan 8-bit kleurdiepte, dat zijn 256 schakeringen per kleur, niet meer waar kunnen nemen.
Maar ook zijn wij niet in staat om voor alle individuele pixels in het beeld de kleur waar te nemen. Zeker niet bij hogere videoresoluties zoals 4K. Daarom wordt ook op data bespaart door de kleurresolutie te verlagen. In feite wordt dus maar voor een gedeelte van de totale hoeveelheid pixels de kleurinformatie doorgegeven. Om dit te kunnen doen wordt eerst de RGB-data van de sensor omgezet naar YCbCr, waarbij de Y staat voor de helderheid van iedere pixel, Cb voor het blauw/groen beeld en Cr voor het rood/groen beeld. Zo kan het signaal gesplitst worden in een helderheids- (luma) en kleur- (chroma) gedeelte. Nu kan er bezuinigd gaan worden op kleurinformatie zonder dat dit ten koste gaat van de voor ons oog zo belangrijke helderheidsverschillen. De methode hiervoor wordt color subsampling genoemd. Hiervoor wordt het beeld per acht pixels omschreven; 2 rijen van 4 pixels. Bij een 4:4:4 weergave krijgt ieder van de acht pixels zijn eigen helderheids- en kleurwaarde. Er vindt dus feitelijk geen kleurcompressie plaats. Bij een 4:2:2 weergave krijgt ook iedere pixel zijn eigen helderheidswaarde, maar moeten twee pixels op de bovenste rij en twee pixels op de onderste rij hun kleur samen delen door hun kleurinformatie te mengen. De individuele kleurinformatie van de acht pixels wordt dus zo teruggebracht naar vier groepjes van twee pixels. Bij 4:2:0 krijgt wederom iedere pixel zijn eigen helderheidswaarde, maar moeten in de bovenste rij twee pixels hun kleur delen, terwijl de onderste rij pixels zelfs helemaal geen eigen kleurinformatie mee krijgt maar in plaats daarvan de kleuren van de bovenste rij overneemt. Op deze manier kan de datastroom met de helft teruggebracht worden. De hiervoor gebruikte notatie voor de kleurcompressie, die je in de informatie van veel camera’s tegen komt, is wat verwarrend omdat het lijkt alsof er bijvoorbeeld 4Y, 2Cb en 0Cr geregistreerd wordt, maar dat is dus niet het geval. De CbCr-waarden worden alleen verdeeld over meerdere pixels.
Het mooie is dat wij deze drastische bezuiniging op kleurinformatie helemaal niet waar kunnen nemen als we naar een video kijken. Het is anders bij gamen, maar dat is ook een andere tak van sport. Wij zijn als we een film bekijken helemaal tevreden met een 8-bit 4:2:0 video-signaal en de meeste schermen waar we naar kijken zijn dan ook 8-bit. YouTube comprimeert de kleurinformatie van je video tot 8-bit 4:2:0 of vraagt je eigenlijk dat zelf al te doen voor de upload. De enige reden om in een hogere kwaliteit video te werken, met de daarbij behorende grotere datastroom, is om de mogelijkheid te hebben om in de nabewerking grotere kleurcorrecties te kunnen doen zonder het risico te lopen dat deze tot vermindering van de beeldkwaliteit leiden. Film je een event waarbij de lichtomstandigheden nog al eens veranderen en er voor het kiezen van een juiste witbalans niet altijd tijd is, dan kan wat extra kleur-informatie je redding zijn en heb je er de extra opslagruimte graag voor over.
Nieuwe codecs
De meeste fotocamera’s nemen video op in 8 bit 4:2:0, maar bij de nieuwste modellen is hier, soms naast raw, ook 10 bit 4:2:2 aan toegevoegd. Dat betekent dat je veel meer kleurinformatie hebt om te graden en je dus ook grotere correcties op kleur door kunt voeren. Een 10 bit 4:2:2 video heeft geen hoger dynamisch bereik dan een 8 bit 4:2:0, alleen meer kleurschakeringen en kleurechtheid. Wil je ook het maximale dynamische bereik uit je sensor halen, dan kan dat door in ‘log’ te schieten. Er wordt dan ook zoveel mogelijk informatie uit de lichtste en donkerste partijen van het beeld vastgelegd, al zal je een gedeelte daarvan later toch weer opofferen voor een contrastrijkere look dan het fletse logbeeld.
Extra informatie uit schaduwen en hoge lichten, meer kleurschakeringen en meer pixels met hun eigen kleur, zorgen samen voor een veel grotere datastroom. Om deze extra hoeveelheid data werkbaar te houden zijn er nieuwe, zwaardere compressiemethoden ontwikkeld. Deze codecs, zoals ze bij video genoemd worden, zijn in staat om de hoeveelheid data die op het geheugenkaartje weggeschreven wordt vergelijkbaar te houden met de oudere compressiemethoden, ondanks de veel grotere hoeveelheid informatie in de bestanden.
De CFexpress-geheugenkaart heeft op dit moment de hoogste lees- en schrijfsnelheid. Er hangt ook een aardig prijskaartje aan. 
CFast-geheugenkaarten waren tot de komst van ssd- en CFexpress-geheugen de snelste media voor video. 
Dit gebeurt zonder extra kwaliteitsverlies. Toch maken de nieuwste camera’s gebruik van duurdere geheugenkaarten zoals CFast en CFexpress met een hogere lees- en schrijfsnelheid en meer opslagcapaciteit dan voorheen. De reden hiervoor is dat de hogere resoluties van 4K, 6K of zelfs 8K die steeds meer gebruikt worden de datastroom ook nog eens enorm verhogen. Daarnaast bieden de nieuwste camera’s ook de mogelijkheid om in zeer hoge framerates op te nemen. Full HD met 100/120 frames per seconde is nu een beetje de standaard geworden. Zowel de hogere resoluties als de hogere framerates moeten met de extra kleurinformatie opgeslagen kunnen worden. Dus voldoen, zelfs met de zwaardere compressie die wordt toegepast, de gewone geheugen-kaarten niet meer. Investeer je dus in een nieuwe camera en wil je maximaal gebruik maken van het steeds hogere dynamische bereik van de moderne sensor, de extra kleurinformatie en de hogere resolutie en framerates die mogelijk zijn, dan moet je ook rekening houden met een flinke investering in geheugenkaarten of de aanschaf van een externe recorder met extra geheugen-kaarten. HEVC (High Efficiency Video Codec) vaak H.265 genoemd, is zo’n nieuwe com-pressiemethode die in de nieuwste camera’s van onder meer Sony, Canon en Panasonic gebruikt wordt. Het is de opvolger van de veelgebruikte H.264- of AVC-codec, maar er is ondertussen ook al weer een opvolger aangekondigd in de vorm van H.266/VVC. Deze codec belooft een halvering van de datastroom ten opzichte van H.265 zonder kwaliteitsverlies.
Postproductie
Wanneer je gecomprimeerde video inleest in een videobewerkingsprogramma moet de data weer gedecomprimeerd worden. Hoe zwaarder de compressie, hoe moeilijker je computer het zal hebben om de video storingsvrij te kunnen vertonen. Ook moet je bewerkingsprogramma de compressie-methode ondersteunen. Soms is daar eerst een update voor nodig. Het maakt ook nog verschil of je voor een interframe (IPB/Long GOP) of intraframe (ALL-I) manier van wegschrijven kiest. Bij interframe moet de computer ook nog eens de beelden tussen de keyframes terugrekenen. Deze compressie-methoden werden in deel 2 van deze serie uitvoeriger beschreven. H.265 wordt inmiddels door bijna alle programma’s ondersteund, maar toch zal een wat oudere of minder krachtige computer moeite hebben om het materiaal storingsvrij af te spelen. Soms wordt daarom het H.265-materiaal eerst geconverteerd naar bijvoorbeeld een ongecomprimeerd videoformaat zoals Pro Res 4444, waarmee het makkelijker editten is. Bij de export kun je dan voor de kwaliteit kiezen die nodig is voor het medium dat je wilt gebruiken. Veel programma’s hebben daar verschillende presets voor, zoals YouTube HD, Vimeo UHD en mobile deviceswanneer je de H.264 codec gebruikt.
Workflow
Moderne fotocamera’s bieden de mogelijkheid om video van zeer hoge kwaliteit op te nemen en daarnaast ook nog eens met een enorm hoge resolutie en aantal beelden per seconde. Maar voor je besluit om in een bepaalde kwaliteit, resolutie of framerate te gaan schieten is het verstandig de gevolgen voor de benodigde opslagruimte en de snelheid van de postproductie te overwegen. Bedenk daarbij ook hoe je videoproductie vertoond zal gaan worden. Het is verleidelijk om de hoogste kwaliteitsinstelling die je camera biedt te kiezen, maar het heeft gevolgen voor je opnametijd en beperkt je misschien zelfs wel door een tekort aan opslagcapaciteit om spontane momenten te pakken of extra shots te maken die je productie zouden kunnen verlevendigen. Ook kan een hoge kwaliteit video in de postproductie tegen je werken als je computer of software niet berekend is op de extra rekencapaciteit die nodig is om je materiaal te decoderen. Je komt hierdoor mogelijk in tijdnood of haalt niet uit je opnamen en edit wat erin zit. Zonde, want het is heel goed mogelijk dat er van die initiële kwaliteit nog maar weinig terug te zien is op het medium waarop het wordt bekeken. Niet zelden is dat namelijk via YouTube of Vimeo op een telefoon of laptop. ‘Begin met het eindresultaat in gedachte’ geldt voor video veel meer dan voor fotografie. Als fotografen zijn we verwend met hoge resoluties en raw-bestanden, maar videografie is een ander spel met andere regels en vooral veel meer data; verslik je daar niet in!
Dit artikel komt uit Focusmagazine 9 2020.
Koop in onze shop het boek Filmen met je fotocamera van professioneel cameraman Patrick van Weeren.
