Videografie: Was ist der Unterschied zwischen 8-Bit und 10-Bit?

Lohnt es sich, mehr Geld für eine Kamera mit 10-Bit-Videofunktionen auszugeben? Welche Vorteile haben sie gegenüber der Verwendung von 8-Bit? Im folgenden Artikel und Video zeigen wir dir die Unterschiede zwischen 10-Bit- und 8-Bit-Videomaterial anhand der 10-Bit-Sony FX3 und der 8-Bit-Sony A7S III.

Ist die Videoaufzeichnung in 10-Bit die zusätzlichen Kosten, den Speicherplatz und die Rechenleistung wert? Heutzutage ermöglichen immer mehr Kameras die Aufzeichnung in 10-Bit-Videocodecs, im Gegensatz zu den immer noch beliebten 8-Bit-Codecs. Für diesen Test verwenden wir zwei Sony-Kameras, die Sony FX3 und die Sony A7 III. Lass uns zunächst den Unterschied zwischen 8-Bit- und 10-Bit-Video erklären.

Was bedeutet 8-bit und 10-bit?

Wie du vielleicht schon weißt, setzt sich ein digitales Bild aus drei separaten Farbkanälen zusammen – rot, grün und blau. Daher wird das Farbmodell RGB genannt. Zusammengenommen ergeben sie das endgültige Bild. Bei 8-Bit kann jeder Kanal 256 Schattierungen einer bestimmten Farbe erfassen, so dass das endgültige Bild insgesamt 16,7 Millionen Farben darstellen kann. Eine 10-Bit-Datei enthält 1.024 Farbtöne pro Kanal, was insgesamt mehr als eine Milliarde Farben ergibt. Kommen wir nun zu unserem ersten Test.

8-Bit vs. 10-Bit im Test

Für diese Aufnahme einer Garage haben wir die gleiche Aufnahme in 4K 8-Bit mit einer Sony A7 III und in 4K 10-Bit mit einer Sony FX3 aufgenommen. Ich habe die Aufnahme mit ausgeschaltetem Bildprofil gemacht, was bedeutet, dass das Material nicht wirklich ein Grading benötigt. Wie du sehen kannst, sehen die RAW-Dateien fast identisch aus. Selbst nach der Anwendung einer starken Farbkorrektur gibt es keinen großen Unterschied zwischen ihnen.

Wenn wir eine wirklich starke Farbkorrektur anwenden, können wir einige Artefakte auf dem 8-Bit-Material feststellen, die aber immer noch relativ gering sind.

Test von feinen Details und weichen Farbverläufen

Unser nächster Test ist ein ziemlich anspruchsvolles Szenario für jeden Videocodec, da die Aufnahme viele feine Details und weiche Farbverläufe enthält. Es handelt sich um eine Aufnahme von Baumzweigen, die vom Wind bewegt werden, mit einem klaren blauen Himmel im Hintergrund.

Diese statische Aufnahme eines Baumes wurde in einem S-Log 3-Bildprofil aufgezeichnet, das mir die größte Flexibilität bei der Bearbeitung bietet, aber vor der Veröffentlichung noch ein Grading erfordert. 

Jetzt werden die Vorteile der 10-Bit-Aufnahme deutlich. Sieh dir die unschönen Ränder an, die auf dem 8-Bit-Material erscheinen. Sie zeigen, dass einfach nicht genug Farbdaten vorhanden sind, um den fließenden Übergang zwischen Himmel und Blättern zu erhalten.

Sehen wir uns noch einmal an, was passiert, wenn wir eine extreme Farbkorrektur anwenden, um den Codec zu brechen. Siehst du, wie das Banding im Himmel auf dem 8-Bit-Material deutlicher sichtbar wird.

Porträttest

Für diese Aufnahme haben wir Jamil, den Social Media Manager in Brighton, vor einer blauen Wand gefilmt. Um den Test für die Kameras noch schwieriger zu machen, habe ich einen Black Pro Mist-Filter verwendet, um das Bild weicher zu machen und die Highlights zum Aufblühen zu bringen.

Nach dem Abgleich der Aufnahmen können wir die Unterschiede zwischen den Codecs erkennen. Um das Neonschild herum gibt es auf dem 8-Bit-Material starke Artefakte, die auf dem 10-Bit-Material nicht vorhanden sind. Auch das Rauschen und Banding an der Wand ist bei der 8-Bit-Aufnahme viel stärker ausgeprägt, und dem Material fehlen die Farbdaten, die für die Darstellung sanfter Tonwertübergänge auf Jamils Haut erforderlich sind.

Wenn wir in den Röntgenmodus wechseln und uns die einzelnen Farbkanäle ansehen, wird deutlich, wie viel mehr Farbdaten das 10-Bit-Material enthält, insbesondere in den roten und blauen Kanälen.

Green Screen-Test

Und nun der anspruchsvollste Test für jeden Videocodec: Green Screen. Diesmal haben wir Jakub, Videograf bei MPB in Brighton, vor einem Greenscreen gefilmt, in der Hand diese wunderschöne Fujifilm X100T. Es ist nicht die am besten beleuchtete grüne Leinwand, was beabsichtigt war, um den Test anspruchsvoller zu machen.

Die Qualität des Keys ist bei der 8-Bit-Aufnahme nicht so schlecht, aber es war definitiv einfacher, einen guten Key auf dem 10-Bit-Material zu erzielen. Aber wir können immer noch die gleichen Probleme sehen, zum Beispiel auf meiner Haut, die wir im vorherigen Test gesehen haben. Es gibt sichtbare Flecken und Artefakte an den Stellen, an denen eigentlich ein sanfter Tonwertübergang sein sollte.

Wie verhält sich die Bittiefe bei Farbunterabtastung?

Chroma-Subsampling, oder Farbunterabtastung, ist eine Methode der Bildkodierung, bei der die Menge der Farbdaten (Chroma) reduziert wird, während die Helligkeitsinformationen (Luminanz) vollständig erhalten bleiben. Auf diese Weise lässt sich die Gesamtdatenrate reduzieren, während die wahrgenommene Bildqualität erhalten bleibt. Schauen wir uns an, welchen Unterschied die Verwendung von 4:2:2 oder 4:2:0 Chroma-Subsampling in Verbindung 10-Bit-Aufnahmen macht, das mit einer Sony FX3 gefilmt wurde.

Der Unterschied ist bei einem Vollfarbbild kaum zu erkennen, es sei denn, du zoomst hinein und weißt, worauf du achten musst. Wenn du genau hinsiehst, wirst du mehr Farbtreue in bestimmten Bereichen feststellen, wie z. B. das Neonschild und weniger Rauschen im Hintergrund des 4:2:2-Materials. Dies beweist, wie effizient diese Komprimierungsmethode ist, ohne dass die Bildqualität darunter leidet.

Der Unterschied wird deutlich, wenn man sich die einzelnen RGB-Kanäle ansieht: Auf allen Kanälen des 4:2:0-Materials sind Artefakte sichtbar. Im roten Kanal kann man deutlich die Ränder des Logos auf Jakubs T-Shirt sehen, was deutlich zeigt, dass es viel mehr Luminanz- als Farbdaten gibt.

Genau wie bei 10-Bit und 8-Bit wirst du den größten Unterschied beim Keying oder bei der Farbkorrektur bemerken (wozu in der Regel ohnehin Keying gehört). Das 4:2:2-Material weist einfach eine viel größere Farbtreue auf.

Fazit

Insgesamt erfordert 10-Bit deutlich mehr Rechenleistung. In den meisten Fällen – vor allem, wenn du nicht im Log- oder Flachprofil filmst und versuchst, den Effekt direkt in der Kamera zu erzielen – wirst du 10-Bit wahrscheinlich nicht benötigen. Es ist jedoch nützlich, wenn du viele Farbkorrekturen oder digitale Effekte wie Chroma Keying durchführst.

Bittiefe und Chroma-Subsampling arbeiten Hand in Hand. Wenn deine Kamera dir die Wahl lässt, verwende 4:2:2, wenn du in 10-Bit filmst, um eine maximale Bildqualität zu erzielen, und 8-Bit 4:2:0, wenn du nur eine leichte Farbkorrektur vornehmen willst und kein Keying erforderlich ist.

Andere Kameramodelle, die 10-Bit-Videos aufnehmen, sind die Panasonic DC-GH5, Fujifilm X-T3 und Fujifilm X-T4, Blackmagic Pocket Cinema Camera 4K und Pocket Cinema Camera 6k Pro EF, Canon Cinema EOS C200 EF und Sony A7S III. Finde den Unterschied zwischen der Sony FX3 vs A7S III heraus.

Wenn du für Youtube ein fertiges Bildprofil verwendest, eine schnelle Bearbeitung benötigst und etwas Speicherplatz sparen möchtest, ist 8-Bit immer noch eine gute Option für dich. Alle modernen DSLRs oder spiegellosen Kameras können Videos in 8-Bit aufnehmen.

Welchen entscheidenden Vorteil hat 10-Bit gegenüber 8-Bit?

10-Bit-Video erfasst über 1 Milliarde Farben pro Kanal, während 8-Bit etwa 16 Millionen Farben erfasst. Dadurch bleiben mehr Farbinformationen erhalten.

Wann macht 10-Bit den größten Unterschied aus?

Bei umfangreicher Farbkorrektur, weichen Farbverläufen und Greenscreens, bei denen Banding auftreten kann.

Ist 10-Bit erforderlich, wenn nur eine minimale Farbkorrektur vorgenommen wird?

Nein, 8-Bit ist oft ausreichend, wenn nur eine minimale Farbkorrektur vorgenommen und ein fertiges Profil für die Veröffentlichung verwendet wird.

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