Slog, Log C, Canon Log, LUT, RAW… İmdat!

(Başlıktan anlaşıldığı üzere bu teknik bir yazıdır.)

Yazının başlığında son yıllarda video dünyasında pek moda olan bazı terimler var. Gördüğüm kadarıyla gençler ve meraklılar (ve hatta bazen film sektöründe çalışanlar) için bu terimlerin ne demek olduğu tam olarak açık değil. Sony A7SII ile oynarken benim de kafamda bazı sorular ortaya çıktı.: Bugüne kadar LOG çeken bir kamerayla ilgilenmemiştim.

Kısaca özetlemeye çalışayım.

Sayısal video kameralar CCD veya CMOS adı verilen algılayıcıları kullanır. Bunlar piksel adı verilen haznelerden oluşur ve her bir hazne üzerine düşen ışık oranında elektrik sinyali üretir. Bir algılayıcıda ne kadar çok hazne olduğu genelde Megapiksel olarak ifade ediliyor. Bugünün video kameraları genelde yaklaşık 4000*2160 hazne içeriyor.

Bu haznelerin üzerlerine düşen ışığı elektriksel değere dönüştürdüğünü söyledim. Fakat bu sinyal (veri) henüz “video” değildir (Yani izlenemez). İzlenebilir olması (yani videoya dönüşmesi için) bir işlemden geçmesi gerekir.

Bir başka sorun da şudur: Eğer renkli görüntü üretmek istiyorsak algılayıcı sadece parlaklık farklılıklarını değil renkleri de ayırt etmek zorundadır. Oysa bu her bir piksel için aslında üç alt piksel (sub pixel) olmasını gerektirirdi. Yani 12MP lik kameranızın gerçekten 12 MP lik görüntüler üretebilmesi için aslında 36 MP hazneye sahip olması gerekirdi. Kodak mühendisi Bryce Bayer sayesinde bu böyle değil ve yıllardır 12 MP lik algılayıcılardan 12 MP’lik görüntüler elde edebiliyoruz (aslında bu da tam doğru değil ama neyse!).

Burada tahmin edebileceğiniz gibi matematiksel bir hile var. Sevgili Bryce her bir pikselin önüne bir renk filtresi yerleştirme fikrini bulmuştu. Bu filtreler tahmin edeceğiniz gibi R G B (Kırmızı, Mavi ve Yeşil) renklerindeydi. Fakat işleri daha da karıştırmak için filtreler eşit de değildi. Yani her sekiz piksel grubu için 4 adet yeşil, 2 adet kırmızı ve 2 adet mavi filtre vardı (4:2:2 terimini hatırlayan var mı? : )

Kısaca algılayıcılar aslında eksik görüntü oluştururlar. Bu eksik görüntünün matematiksel bir yöntemle “Debayer” haline getirilmesi gerekir (Canikligillikten Arındırma diye bir terim olsa ilginç olmaz mıydı!)

Bu işlem sonunda algılayıcının görüntü verisi izlenebilir bir video haline gelebilecektir. Bu işÂ yapılırken tabi başka şeyler de yapılır: Beyaz ayarı hesaplanır (sonuç olarak beyaz ayarı hangi rengin yüzde kaç etki edeceği hesabıdır), keskinleştirme yapılır, renk uzayı belirlenir, moiré giderilmeye çalışılır, gamma düzeltmesi yapılır, karlanma azaltılır vs vs.

Burada önemli olan şu: Elimizde bir veri var (görüntü verisi) bunu izlenebilir kılmaya çalışıyoruz. Bunu yaparken aslında bu görüntüyü nerede izleyeceğimizi de bilmemiz gerekir. Örneğin TV’de seyredecekseniz başka, sinemada izleyecekseniz başka bir hesaplama yöntemi söz konusu olacaktır (zira sinema göstericilerinin kullandıkları renk genişliği TV’dekinden yüksektir).

İşte bütün bu hesaplamaların yapılmadığı kayıt şekline RAW deniyor. Fotoğrafçılar bunu uzun yıllardır kullanıyorlar ancak videocular hala alışamadı. Nedeni de basit: RAW video çok yer tutuyor ve izlenebilmesi için mutlaka iyi bir bilgisayarda işlenmesi gerekiyor ve RAW çekebilen kamera sayısı hala az. RED ilk günden beri RAW çekiyor. Alexa sanırım hala kendi üstünde RAW kayıt yapamıyor ama dışarı RAW verebiliyor. Blackmagic RAW çekiyor, bir de emektar 5D MK III ufak bir hack sayesinde RAW video çekebiliyor. Yukarıdaki kareler 5D MK III ile üretilmiş bir 14 bit sıkıştırılmamış RAW verinin değişik yorumlarını gösteriyor.

“Olabilecek en iyi kayıt yöntemi kesinlikle RAW’dur” diyebiliriz çünkü bu formatta kamera çekim anında algılayıcının ürettiği veriyi hiç dokunmadan adı üstünde HAM olarak kaydeder. (Tabi örneğin RED bu veriyi sıkıştırıyor ama bunun sonuç görüntüyü etkilemediğini iddia ediyor. Yani özetle RAW kayıt da sıkıştırılmış (compressed) veya sıkıştırılmamış (uncompressed) olabilir. İkisi birbirinden bağımsız şeylerdir.)

Yukarıda anlattıklarımı anladıysanız zaten Bayer yönteminin de bir tür sıkıştırma olduğunu fark etmiş olmalısınız.

Sonuç RAW’un hayırlı bir şey olduğu açık. Peki ama Log ne demek?

RAW hayırlı olmakla birlikte çok yer tuttuğu ve zahmetli olduğu için genelde video kamera üreticileri ve kullanıcılar tarafından tercih edilmiyor. Hızın en önemli değer olduğu bir dünyada kimse RAW dosyalarla uğraşmak istemez. Bu yüzden Canon, Sony, Arri gibi firmalar klasik video bilgisini kaydetmenin daha etkili bir yolunu bulmaya çalıştılar.

Son 10 yılda algılayıcılar çok gelişti. Oysa gösterim sistemleri neredeyse hiç gelişmedi. HD denilen çözünürlük artışı bununla ilgili değil burada daha çok ton aralığından bahsediyoruz. Bugünün algılayıcıları 14 – 16 bit derinliğinde çalışıyorlar. Oysa neredeyse bütün gösterim sistemleri 8 bit derinliğinde… Bu durumda kamera üreticileri bir mühendislik sorunu ile karşı karşıya kaldı: “16 bitlik bir sensorden gelen veriyi 8 bitlik bir gösterim sistemine göre uyarlamak!”. Tabi ne yaparsanız yapın böyle bir sorunu tam olarak aşamazsınız. Bu 1 litrelik bir şişeye 2 litre su koymaya çalışmak kadar boş bir çaba gibi görünebilir.

Ne var ki bu şirketler bunu kısmen başardılar: İşte bu yöntemin adı LOG. Arri buna “Log-c”, Canon “Canon Log”, Sony de “Slog” adini veriyor.

Bunlar temelde nasıl çalışıyor? Bunu açıklayabilmek için daha da teknik konuşmam gerekecek ama başka çarem yok.

Modern bir algılayıcının en siyahtan en beyaza kaydedebildiği farklı ton sayısı eskisinden epey fazla. Oysa bunu Rec 709 adı verilen TV video standardına çevirirken özellikle özellikle üst uçlarda bir çok ton bilgisi yok oluyordu. Kısaca  algılayıcı tam verimli kullanılmamış oluyordu.

Bunu aşmak için Log yönteminde kamera zorunlu olarak algılayıcısının en büyük aralığı kullanabileceği ASA seviyesine çekiliyor (Örneğin Sony A7SII için 1600 ASA) böylece algılayıcı 13- 14 fstopluk bütün dinamik aralığını kullanabilir oluyor. Buna ek olarak gelen sinyaller logaritmik olarak kaydediliyor. Yani görüntü verisi bir eğri ile çarpılıyor. Bu eğri alt ve üst uçlarda daha az etki ederken ortada daha çok etki ediyor. Bu da görüntünün “flat” olmasına yol açar: Yani siyah olmayan gri tonlar ve beyaza çok yakın ama beyaz olmayan bir çok ara ton…

Burada amaç yukarıda dediğim gibi algılayıcının kaydedebildiği en çok tonu kaydetmektir. Yalnız tabi log görüntü seyredilmesi zevksiz, rengi az, siyahsız, beyazsız bir görüntüdür. İzlenmek için değil renk düzenleme işinde esneklik sağlamak için üretilmiştir. Dolayısıyla çekim sırasında da renkleri sonuç hallerine daha yakın görebilmeniz gerekir. Işık ayarlarını LOG görüntüye bakarak yapmamalısınız!

İşte burada LUT terimi ortaya çıkar. “Look Up Table” kelimelerinin kısaltması olan bu yöntem LOG olarak üretilen görüntüyü ne şekilde görmek istiyorsak o şekilde gösterir ama yine LOG olarak kaydeder. Kısaca LUT sadece bir izleme aracıdır sette… 2D LUT sadece parlaklık değerleriyle ilgilenir. 3D LUT lar ise hem parlaklık hem de renkle ilgilenir.

Tabi çektiğiniz bu LOG görüntüleri sonradan renk düzenlemeye sokacaksanız yine değişik hazır LUT’lar kullanabilirsiniz. Hatta kendiniz LUT yaratabilirsiniz.

Bir yanlış algı da Log çekmenin daha fazla gürültü (noise) içeren görüntüler üreteceğine olan inanç. Oysa bu doğru değil. Bir algılayıcının sinyal gürültü oranı (SN Ratio) zaten sabit şekilde bellidir. Log olarak kaydettiğiniz malzemeyi LUT koymadan izlediğinizde elbette koyu tonlar daha fazla gürültü içerecektir ancak bunların renk düzenlemesi sırasında zaten siyahın içinde gömülüp gitmesi beklenir. Tabi pozlama hatası yapmışsanız bu durum vahim hale gelebilir.

Sözün özü renk düzenleme yapmayacaksanız ve ne yaptığınızdan emin değilseniz Log’a bulaşmamakta fayda var. Zira Log çekerken pozlama ilkeleri de değişiyor. Her firmanın log eğrisi için ayrı pozlama ilkeleri var. Daha ayrıntılı bilgi için google a sormakta fayda var.

Yazının üstündeki resimlerde ayni verinin değişik yorumlarını inceleyebilirsiniz. İlki yani lineer olan aslında algılayıcının gördüğüdür.