テストの方法

DSC Labs 28R Chroma DuMonde Chip Chart
すでに数多く使用され、当社の顔と言っていいほどお馴染みのチャート。このチャートは高照度と 低照度での色精度をテストするために使用される。解 像度を簡単にチェックする ための放射状曲線も図表の中に含まれているが、解像度の実際の数 字を測定するチャートはさらにその下にあるチャートを使用する。
 

DSC Labs CamAlign MultiBurst Test Pattern Chart
このチャートは動画の解像度を測定するために使われる。

X-Rite ColorChecker Chart
このチャートは長い間、写真の色精度測定の標準として使用されてきた。当社ではビデオカメ ラの静止画機能の色精度を測定するために使用されている。

 

Applied Image ISO 12233 Resolution Chart
Applied Image社製の静止画の解像度を測定す る標準チャート。

Camcorderinfo.com Moving Still Life Scene

Camcorderinfo.com 特製のジオラマ。電動機関車もあれば滝もあり、腕時計、カラフルなブラシなどがさりげなく置かれ、レゴ社製 Mindstorm NXTモー ターに取り付けられた白黒パターンと七色のディスクが一定スピードで回転する。

Final Cut Express

基本的に動画をキャプチャするため のソフト。


DV Rack 2.0 HD
屋外で使用される測定用ソフト。Camcorderinfo.com ではこの中の機能の一つである｢波形モニター｣を使用している。低照度の感度 を チェックする重要なソフト。

Imatest
Imatestは主に、色精度、ノ イズ、静止画解像度を分析するために使用さ れる。目的に適った分析方法を つくり出すまで、Reviwed.com はImatestの開発者である Norman Koren 氏と緊密な協力体制をとってきた。Imatestは、基本的には静止画用に使用されるので、動画のキャプチャはソフトを使って分析される。

Spectra Professional IV-A Digital Exposure Meter
測光用の露出計。ルクス(lux)で表示される。

Johnson Hot Shot Laser Level
三脚にマウントして使用する レーザー水準器。ビデオカメラのズームレ ンズの広角の最大値を測定するために使用する。

Westinghouse LVM-37w3 HDTV
動画の動きや、解像度を調べるために使用される標準モニター。色精度の分析には使用されない。

Lighting
高照 度テストに使われる照明は、750W GE Quartzlineハロ ゲンランプに Lowell RIFA-Lite softboxを装着したものを2台 使用する。色温度は3200K。低照度テストに使われる照明はLP- Micro LED ライトパネルを2 台使用する。この照明の色温度は 5600K。

手ブレ補正
カナダのZaber社 製のT- SLR-75Aリニアスライド、そしてT-RS60回転台を組み合わせてブレを発生させる装置。動体の動きを見るためにはAdobe After Effectが使用される。

色精度（高照度）
高照度での色精度を測定するためには DSC Labs Chroma DuMonde chartを3000 luxの均一な光で照明する。そして、黒いカーテンの後ろに固定されたビデオカメラで、このチャートを撮影する。テストされるビデオカメラは全て、マニュ アルでホワイトバランス設定し、オートモードで使用される。ビデオカメラによってはさらに 別のモードで使用されることもある。

撮影された動画はコンピュータに読み込まれ、Final Cut Proを使って高品質のビット マップ動画キャプチャを出力する。そしてこのビットマップ画像をImatestで読み込み、Multichartsモジュー ルで分析する。ImatestはChroma DuMonde chartの28色を分析、ビデオカメラが記録した色に適合した測定値を 出す。この測定値をさらに、画像の色誤差を測定するため、CIEDE2000色誤 差算出数式を使って計算する。誤差の数字が小さいほど性能は良い、ということになる。

この結果は色誤差表にあらわされ、撮影された色の測定値と標準値の違いを示す。色が長く尾を引くようであれば、色誤差が大きいということを示 す。測定値 がチャートの中央部に向かって尾を引く傾向であれば彩度が不足気味を示しているし、外側に向かっている場合は彩度が過多気味 であることを 示す。数多くのビデオカメラを比較していると、メーカーによっての色の嗜好などが見えてく るので、実に興味深いチャート であるといえる。

最終的な得点は、マニュアルホワイトバランスを使い、オートモード で撮影された結果から引き出された色誤差の数字に基いて採点される。

ノイズ(高照度）
 高照度でのノイズは、X-Rite ColorChecker chartに3000 luxの均一な照明を当て、測定される。民生用のビデオカメラではマニュア ルホワイトバランスを使い、オートモード で撮影される。このクラスのビデオカメ ラではノイズに最も影響す る感度設定ができるものは稀。感度設定 ができるのであれば、さらに別 のテストをすることもあるが、得点は基本 的にオートモー ドでの結果に基いている。

業務用のビデオカメラのテストでは、ビデオカメラの全体的なノイズの傾向を探るた め、綿密なテストが行われる。X-Rite ColorChecker chartを使って、ビデオカメラのプリセットのゲイ ン設定全域（大体-6dBから+18dBの範囲で、1ステップごとに3dB）を使ってテストされ る。 多くの場合、業務用のビデオカメ ラにはノイズリダクションシステムが搭載されているので、その場合はノイズリダクション を使ったプリセットのゲイン設定全 域を 使ってテストされる。これらのテストから引き出されたデータは読みやすい表にまとめられる。

レビュー記事のこのセクションではChroma DuMonde chartの等倍の写真が掲載される。ノイズが人間の眼にどのように映るかは、Chroma DuMonde chartの方が X-Rite ColorChecker chartよりも視覚的に理解しやすい。 しかし、得点の数字を出すにはChroma DuMonde chartは使用されない。

動画の撮影が終了すると、コンピュータに読み込まれて動 画キャプチャをビットマップで出力、このビットマップ画像をImatestで読み出し、ノイズの得 点は赤、緑、青、輝度の4チャンネルに分けて Imatestで算出される。％表示される数値が小さいほど性能の良さを表す。

民生用ビデオカメラの最終的な得点は、マニュアルホワイトバランス設定でオートモードを使った撮影結果から出される4チャンネルのノイズ平均値に基いて 算出される。
業務用のビデオカメラでは、採点はノイズリダクションを使った結果も含め、ゲイン設定全域でのノイズの測定値に基 いて算出される。

モーション
ビデオカメラの動体捕捉 力を規定するのはなかなか難しい。ビ デオカメラの動体捕捉能力は、色やノイズ、解像度などとは違って標 準となる測定法や数値化する方法は 現時点では存在していない(テレビの再生画の動きを数値化する方法は存在するが、被写体の動きの数値化は出来ない)。

撮影には Camcorderinfo.com特製のジオラマ、別名｢駅」を使う。こ のセットには、単純な動きのものと、より複雑な動き のものとが置かれ、これらは全て一定のスピードで動くように なっている。この｢駅」は、テストされるビデオカメラが持っ ているフレームレート全てを 使って撮影される。

そして動画をコンピュータに読み込み、YouTubeにアップロードできるよう にするため、QuickTimeを使っ て、動画を1280 x 720の.MOVフォーマッ トに8000kbpsでファイル変換する。もちろん、ファイル変換前のオリジナルから 見ると画質はかなり落ちるが、ウェブサイトで圧 縮なしのファイルを提供すれば、あっという間 にトラブルになるのは目に見えているので仕方がないといったところ。将来は圧縮無しのファイル提供とい う方向に向かっている。

最終的な得点は、動体ブレ、圧縮ノイズ、動きの滑 らかさ、高周波のディテールで採点 される。

動画解像度
ビデオカメラの実際の解像度は、メーカー側が広告で宣伝す る数字と一致することはほとんど稀である。例えば、ビデオカメラが1920 x 1080の画像を記録するとは言っても、文字通り実際に1920本の 水平解像度を記録しているわけではない。単純に言えば、ビデオカメラが1920 x 1080という｢枠｣の数字を出力し ているだけにすぎない。その他 にも高解像度を強調するために、レンズやセンサーの解像性能を採り上げることも多いが、 センサーの性能が気に入ったからこのビ デオカメラを買う、レンズ の解像力に惚れ込んだからこのビデオカメラにするなどということはほとんどあり得 ない。実際には、すでに一台のビデオカ メラとしてつくられた製品を買うというのが事実で、その観点からテストされる。

DSC Labs Multiburst chartに3000 luxの均一な照明を当て、ビデオカメラを三脚上に固定する。ビデオカメラを16:9アスペクト比のガイドラインに合わせ、約30秒間カメラを左右に振っ てパン操作してチャートを撮影、それから再び16:9アスペクト比のガイドラインに合わせた後、やはり約30秒間今度はカメラを上下に振り、チルト操作を してチャートを撮影する。

テスト撮影の終了後、ビデオカメラを、そのカメ ラに装備されている中で最も高画質な接続方法でハイビジョンテレビに接続する。そして再生される動画を見な がら、チャート上にあるラインの一本一本が、いったいどのポイントで見 分けることが出来なくなるかチェックする。

解像度のテストに、何故ビデオカメラ自体に動きがある 時の映像を使うかというと、理由は実に簡単。ビデオカメラを静物撮影のために使う人 はいないからだ。 ビデオ カ メラも被写体も常に動いているからこそ、｢動画｣ だからだ。ビデオカメラのメーカーにとってはあまり有難いとは言えないテスト方法かもしれないが、我々にとっては最も現実的なテスト方法だ。

最終的な得点は60i fpsの オートモードで記録した動画の水平解像度と垂直解像度を基にして算出される。他のフレームレートで記録できる設定があれば、その設定でテストをす ることもあるが、採点には影響しない。

色精度(低照度）
低照度での色精度テストは、高照度での色精度テストと、2、3を除けば同じテスト方法を使う。Chroma DuMonde chartに60 luxの照明をあてるが、この明るさは大体一般家庭のテーブルランプほ どで、だいたい本を読むこ とができる明るさだが、長時 間読み続けられるほど明るくはない。

民生用ビデオカメラのテストの場合、マニュアルでホワイトバランスを設定し、オートモードでオートゲ イン機能のスイッチを入れた状態でテストする。オートゲインのスイッチを入れた状態 でテストをする理由は、 ほとんどの場合、オートゲイン機能スイッチを切ることは 出来ないためだ。仮にオートゲイン機能にさらに別の設定が用意されている場合は、その設定 でテストをすることもあるが、採点の対象にはならない。また、違ったフレームレートで撮影できる設定があれば、その設定をテストすることもあるが、採点の標準は60iだ。

業務用ビデオカメラの場合だと、ゲインを0dB、6dB、12dB の設定で撮影、民生用ビデオカメラと同様にフレームレートの設定が変えられる場合はその 設定で撮影されるが、採点は60iを標準として算出される。

テスト撮影終了後の動画はコ ンピュータに読み込まれ、そ こからビットマップ画像がキャプチャされ、そのビットマップ画像はImatestで分析される。 Imatestはカラーエラーマップを出力し、28色の固定値とビデオカメラ が記録した色の測定値を表示する。誤差 が少なければ少ないほど、性能は良いと いうことになる。

最終得点はこの28色の色誤差を平均した値 に基づく。

ノイズ(低照度）
低照度でのノイズテストは 高照度でのノイズテストとほぼ同じである。X-Rite ColorChecker chartに60 luxの均一な照明をあてる。民生用のビデオカメラの場合 はマニュアルでホワイトバランスを設定、フレームレート60iのオートモードでテスト撮影され る。ゲインやフレームレートを変えられる場合は、その設定を使ってテストされるが、採点の対象になるのは60iの結果のみである。
業 務用のビデオカメラの場合はフレームレート60iでゲインをそれぞれ0dB、6dB、12dBに設定してテスト撮影する。このほかの設定がある場合は、 民生用ビデオカメラ同様にその設定でテス ト撮影するが、60iの撮 影結果だけが採点の対象となる。

テ スト撮影終了後、コンピュータに動画 を読み込み、ビットマップ画像をキャプチャ後Imatestで分析される。Imatestは分析結果を赤、緑、青、 輝度の４チャンネルに分けてノイズを%で表示する。ノイズの％が低いほど性能は良いということに なる。

最終得点はこの4チャンネルのノイズの平均値を基に算出される。

感度(低照度）
低照度感度テストは、ビデオカメラが適度 の明るさの映像を記録するのに必要な照明の強さを調べる。そのためにはビデオカメラの出力する露出 値をIREレ ベルで計測する。IREレベルはNTSC スタンダードで最も暗いレベルの7.5IREから、最も明るい100IREまでの範囲がある。

テストはChroma DuMonde chartを60から80 luxの照明を当て、ビデオカメラにチャートを映し出し、ビデオカメラ のIREレベルをリアルタイムで計測する波形モニターに接続して撮 影を開始、露出計でluxレベルを見ながら、照明をゆっくりと落としてゆく。照明は、波形モニターにカメラの露出 が50IREに表示されるまで落とされ る。50IREでは画面は暗く見えるが、色や細部のディテールが判るぐらいの明 るさは持っている。

リ アルタイムのテストでは、接続の不具 合などを考慮に入れ、撮影 された動画をコンピュータに読み込み、同 様なテストが繰り返される。

最終 的な得点は、ビデオカメラが露出50IREを出力する照度で算出される。
民生用ビデオカメラでは、採点にはフレーム レート60iのオートモードで撮影された結果がもとにされ、業務用ビデオカメラの得点は、フレームレート60i で、ゲインは0dBに設定、オートモードで撮影された結果に基づかれる。フレームレートを変えることが出来る場合は、その設定でもテストされるが、基本的 に採点’に影響することはない。

広角レンズ
ビデオカメラのズームレンズの広角 側の角度を測定するテスト。レンズを最大広角にした時の角度を調べるには、まず360度に目盛られているレーザー水準器 を使ってビデオカメラを設置する。そしてビデオカメ ラの視野角全体にわたって移動してゆくレーザーを撮影する。ビデオカメラのビューファインダー、あるい は液晶画面では映像の端の部分が切られ ている事を考慮し、撮影さ れた動画をコンピュータに読み込み、モニター で確認される。

最終得点はズームレンズの最も広角側での最大角度で決定される。

静止画色精度
ほとんどのビデオ カメラに静止画撮影機能が搭載されていること、そしてビデオカメ ラのメーカー側も静止画の画質の高さを訴えていることもあり、静止画の性 能はそれ相応のテストを受けることになる。ここでのテスト方法は我々の姉妹サイト、DigitalCameraInfo.comで のさらに綿 密なテス ト方法の中から選ばれたテストである。

静止画の色精度をテストするには、まずX-Rite ColorCheckerを均一な明るい 照明で照らす。ビデオカメラを チャートに合わせ、ホワイ トバランスをマニュアルで設定する。露出を オートのままに しておくと、ビデオカメラは色濃度を強めにする傾向にあ るので、だいたい7種 類の露出設定でテスト撮影される。

撮影が終了すると、Imatestを使って測定値を計る。Imatestはそれぞれの色の固定値と、ビデオカメラが出力した測定値の違いを表示す る。誤差 が少ないほど、性能は良いということになる。

最終得点は、最も良い画像か ら得たテスト結果から出された色誤差の平均値に基いて算出される。

静止画ノイズ
静止画ノイズのテストは静 止画色精度テストと同じ方法で測定される。静止画をImatestで分析する 時に別のモジュールを使い、赤、緑、青、輝度の4 チャンネルにわたるノイズを分析する。

最終得点は、最も良い画像から得たテスト結果から出された、4チャンネルにわたるノイズの平均値に基かれ る。

静止画解像度
静止画の解像度は、均一な明るい照明で照らされたISO 12233 resolution chart を撮影してテストされる。静止画色精度テスト や、静 止画ノイズテストと同様にいくつかの露出設定で撮影される。静止画はImatestに読み込 ま れ、分析されることになる。Imatestでは、チャートの2つの部分が選ばれる。垂直方向に斜めに走るラインは水 平解像度を調べるために使われ、水平 方向に斜めに走るラインは垂直解 像度を調べるために使われる。

Imatestは解像度を「line widths per picture height」で測定する。この数字はメーカーが公称する 解像度の数字とは大きく違っており、読 者の間でも混乱を招いている。なぜ違うのかと いうと、メーカー の示す数字はセンサーの能力で可能な、いわゆる理想的な解像度の数字であり、それに対して我々の示す数字は、搭載されているレンズやフォーカスシステム、画像処理プロ セッサ、画像圧縮 フォーマットの全てを総合した1台のビデオカメラとして出される数字である。

最終得点は、最も良好な露出で撮影された画像の水平解像度と、垂直解像度を基に算出される。

手ブレ補正
手ブレ 補正機能のテストにはカナダのZaber社製のT-LSR-75Aリニアスライド、T-RS60回転台を組み合わ せたものを三脚にマウントしてその 上にカメラを取り付けて測定される。この装置は、カスタムスクリプトで人間が カメラを手にした場合のブレを発生させ、カメラのズームを望遠側にセットして 録画される。録画の際はブレのスピードをHiとLowの2種類、手ブレ補正機能をONとOFFで録画される。そしてAdobe After Effect のモーショントラッキングツールを使用して映像の中の定点がどれほど動くかを調べる。得点はカメラの手ブレ補正機能がどれほど ブレと動きを 抑えるかで採点される。人間の動きに近いという理由で、特にLow設定 のスピードで発生させたブレに重点を置いて採点されることになる。
 

手ブレ補正機能テスト装置

バッテリー使用時間
ビデオカメ ラに使われるバッテリーの使用時間のテストは比較的簡単だ。録画スタートボタンを押して、そのままバッテリーが切れるまでカメラを 回し続けるの である。バッテリーはフ ルに充電され、液晶画面が 搭載されているカメラであれば、液晶パネルを開け液晶画面の明るさ調整をオートに設定する。テスト中はど のボタンにも触らない。

記録メディアによっては、バッテリーが切れる前に一杯に なってしまうメディアもあるので、その場合はメディアを入れ替えたり消去する間、バッテリーをビデ オ カメラから外し、DC電源を使う。メディアの入れ替え作業が終わり次第、DC電源はカメラから外され、バッテリーを取り付けてテストを続行する。

業務用のビデオカメラをテストする場合、このテストは2回行われる。1回目のテストは上記と同じだが、2回目のテストは液晶画面を使用せず、 ビュー ファインダーを使用し てバッテリーの使用時間を計る。普通だと、ビューファインダーを使うと バッテリーの使用時間はかなり伸びる。

最終得点は連続録画時間で決まる。