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摄影游戏规则的拐点——固件3.0后的尼康Z系列测评(一)

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发表于 2020-6-11 08:28 |显示全部楼层

摄影游戏规则的拐点:固件3.0后的尼康Z系列测评(一)
——超越单反的视频拍摄功能


       作者注释:作为尼康Z系列的测评文章,在Z系列上市1年4个月后写这个东西似乎不太合理,网上的测评文章已经比比皆是,你现在写这个测评是几个意思?我在这里做一个简单的说明。
     作为尼康第一种针对专业摄影师群体的微单,Z系列刚发布时的版本并不十分完善,尤其是对焦系统。但是这些问题通过尼康发布的几次固件升级后得到了改善,尤其是今年(2020年)2月底发布的3.0固件升级后,对焦性能得到较大幅度的提升,从其性能的全面性来说,已经可以胜任专业野生动物摄影、摄像的要求。因此,现在写这个Z系列的测评似乎才是合适的。这个测评的实例全部用我在野外这一年四个月中用Z系列拍摄的照片和视频。
     这个测评共有3篇,第一篇是Z系列的视频拍摄功能,第二篇是Z系列在野生动物摄影上的应用,第三篇是Z系列在风光和人文摄影的应用。
     这第一篇比较闷,主要是我花了很多篇幅讲解Z系列的机内图像稳定系统(IBIS)的技术原理和优势,例图少,所以先给大家看一段非洲野生动物的视频“野性肯尼亚”(Kenya Wild),这个短视频的全部场景是我和我团队的摄像师Link用尼康Z7拍摄的,看完后大家可能更有兴趣读完这一篇(本篇所有视频版权所有: 杰夫野生动物摄影工作室, A LINK FILM)。
   
(一. 我为什么开始使用Z系列微单)  
         和大部分专业野生动物摄影师一样,我对微单的性能一直持怀疑态度。真正使得我决定使用微单的原因是短视频的崛起。现在单反,微单,GoPro,无人机,甚至手机都能拍摄4K视频,短视频成为了互联网媒体传播的新宠儿;这个趋势可以从国内B站,抖音的爆炸式发展看出来;在国外,世界最大的视频共享网站油管每月点击量也达到20亿。
        从2016年起,我开始拍摄短视频,最初我使用单反的视频功能拍摄,但是很快我意识到单反有很大的局限性,就是单反的防抖功能很弱,尤其在野生动物摄影中普遍使用长焦段镜头时,极小的晃动就会被放大,无固定平台拍摄的视频因为抖动幅度太大基本无法使用,手持拍摄就更加不可能了。就在这一点来说,在非洲这样的野外环境拍摄视频,单反和专业摄像设备一样,解决拍摄平台的稳定性需求是第一位的。非洲拍摄90%以上的场景是在越野车里拍的,为了稳定,车底盘要加钢板,或者外挂专用的拍摄平台,拍摄时要完全静止。这样很多地形条件下,因为重量体积过大越野车无法进入,失去很多拍摄机会。拍摄猎豹追击这样的场景,长达200米的的追击距离使得边拍边追变得不可能。
       对于野生动物摄影师来说,拍摄静态照片时,快门速度相对很高,防抖功能并不重要,我大部分的摄影作品是1/1600s-1/2000s快门速度拍摄的。对于单反来说我最注重的是对焦能力。而视频为了得到更精美的画质清晰度和场景动作的平滑连续性,快门速度一般在1/60s-1/120s,这样防抖就变成拍摄时最重要的因素。

        微单拍摄视频的最大优势,就是其防抖能力超越了单反。
         尼康Z系列的强大的防抖功能可以从下面的这个视频中看得非常清楚:

       这是我在肯尼亚内瓦莎湖拍摄的日出时用尼康Z7拍摄非洲鱼鹰捕猎的一个片段;我当时是在湖中的船上随着湖水起伏,全程手持拍摄,追踪鱼鹰飞行35米,身体扭转角度120°(尼康Z7+70-200mmF2.8,200mm焦段,1/60s,F8),画面平滑稳定清晰,这种质量的视频是手持单反拍摄无法达到的。而在湖中晃动的船上,大而笨重的专业视频拍摄装备也无法这样操作拍摄。
        我使用Z系列的另一个原因是它的轻便性。如果用单反或专业视频摄像机,则我必须全时操控摄像设备;而用微单,我可以在普通越野车上在拍摄照片的同时可以同步拍摄视频:
图片1.png
(摄影;李志文先生,特此鸣谢)

        我在非洲拍摄的设备是这样的,在越野车侧面挂便携式车架平台,平台上用液压云台,在云台上挂装T字横梁快装板可同时挂两套组合:1.尼康D850单反+180-400mmF4镜头主要用于拍摄长焦端的照片。2.尼康Z7微单+70-200mmF2.8镜头主要用于拍摄视频和中焦段照片。两套装备方向同轴固定。
        下面这个视频是我今年2月在肯尼亚马赛马拉拍摄的猎豹追杀狷羚的片段。我用Z7在200mm端预估猎豹追击距离,用手动对焦模式对焦后放开,以固定焦段。设置用1/60s,光圈F16以获得更大的景深,ISO自动(实际使用自动走到ISO200);拍摄画幅是窄幅以获得1.4倍的等效焦段(280mm),格式是2K120P的五倍慢镜头拍摄,从猎豹悄悄接近时按下录像按钮,每三分钟(慢镜头一次最长录制时间)再按一次。然后我专注于D850的对焦与拍摄,只要我在D850里保持追踪场景在画面中间,与其同轴的Z7就会不停地以慢镜头同步录制视频:

     下面是我用D850+180-400mmF4在长焦端同步拍摄的照片(所有照片拍摄数据:尼康D850,180.0-400.0 mm f/4.0,1/2000s,F11,EV+0.3, ISO1100):
viewfile (1).jpg
viewfile (7).jpg
viewfile (5).jpg
viewfile (3).jpg

      这个视频我充分利用了Z7的五轴防抖功能让它自动稳定录像,如果用单反这个场景我是不可能同时拍摄视频的,而就现在这段13秒的视频我起码可以用其中3-5秒的素材。

(二)为什么单反内无法安装机内防抖装置来实现五轴防抖
        尼康Z系列是在微单的机内防抖技术成熟时推向市场的。Z系列的机内图像稳定系统(IBIS)具有的五轴防抖技术是微单特有的功能优势,而到目前为止(2020年四月)还没有一种单反具备这种功能。这是由于两种相机的曝光结构原理决定的,见下图:

viewfile (2).jpg

在这里我要啰嗦几句技术上的话题,但是这对于解释清楚为什么单反相机的机内防抖功能的不可获得性非常重要:
       上图左边是单反,光源通过进入镜头进入机身后遇到部分透明的主反光板2后分流为两路,大部分的光线向上反射到五棱镜1,然后折射到接目镜5。另一少部分光线(粉红色)穿透主反光板遇到副反光板3,向下反射到对焦/测光感应器模块4,负责相机的对焦和测光,快门击发张开时,主副反光板同时向上翻起,感应器进行曝光。单反的对焦和测光功能主要是由对焦/测光感应器模块4负责。12345这五个部件以及控制它们的电子机械控制部分总称光学组件。它们占据了单反机身内空间的80%以上。对于单反相机来说,对焦/测光感应器模块4是它最重要的电子设备,尤其在对焦功能上,这个模块负责相阵比较/3D对焦所有的测量、比较、分析然后驱动调节镜头对焦环进行快速对焦追焦,这需要大量的计算空间,所以各大品牌的旗舰机都是双中央处理器,专门有一个处理器负责对焦/测光感应器模块的计算功能。
        上图右边的Z系列微单则没有光学组件,其机身内大部分的空间是由感应器和后面的机内图像稳定系统(IBIS)占据的。这个稳定系统说简单一些,就是把感应器固定在一个带陀螺仪传感器的电磁滑动平台上(蓝色部分),光源直接遇到感应器表面,感应点传输测光及对焦信号给相机中央处理器后,处理器做出侦测预判、比较分析后控制调节电磁平台带动感应器在全方位移动来完成一个快门击发曝光时段相对稳定的平面。大家看一下Z系列的工程图里可以有一个比较直观的了解(图片来自尼康官网):

viewfile (4).jpg
       由上图可以看出,IBIS是一个非常复杂的电磁机械系统,与感应器合在一起占用了80%以上的机体空间。
       机内图像稳定器的物理结构和功能,决定了单反相机由于光学组件的存在,使得它的机身无法再装进这个系统。物理结构上装进这个系统就必须把机身厚度增加几乎一倍,重量也要大幅增加,严重影响了单反的实用性;在功能上来说,稳定系统需要大量占用中央处理器的额外计算能力,和更大的耗电量来调节电磁的机械部分,这是目前已经满负荷工作的处理器不能胜任的。
      那么,Z系列所使用的五轴防抖的优势在哪里?很多专业镜头上也有防抖功能,它们与五轴防抖有什么不同?我们先来看看什么是五轴防抖,见下图:
viewfile (6).jpg

      上图中黑白轴显示的是上下、左右平行震动位移,红色和黄色是以焦平面为圆心的左右上下角度摇摆角度位移,绿色是沿着纵轴滚动方向的位移(多发生在击发快门时按动快门键的动作的时候)。
      在我们手持拍摄时,相机会震动晃动摇动滚动,这些位移都可以用五个不同轴向的一个或多个位移合并来汇总涵盖。
       单反相机没有机内防抖系统,防抖功能是通过镜头内的防抖来实现的,镜头内的感应器在感知镜头震动的同时用超声波微振动来反向平衡平行震动位移。也就是上图中的黑白两轴。对于防抖来说这是远远不够的。现在也有单反使用机内电子图像稳定系统,但是这是使用了数码模拟的方式,而Z系列是通过电磁滑动平台位移,来获得的物理稳定方式,其精准度是数码模拟无法替代的。
  
      一句话结论:Z系列所使用的微单机内电磁图像稳定系统已经全面超越了单反的稳定性。单从拍摄视频的角度来说,单反拍摄视频的功能在可预见的未来会越来越被边缘化,成为鸡肋。

(三)面向专业用户的Z系列:
       Z系列从上市开始就反映出了超越消费者层次全面面向专业用户的市场定位,这从它使用抗摔抗撞的镁合金机身,镜头卡口和所有按钮都使用水封来增加野外Z系列实用性就可以看出来。
       在Z系列发布时尼康在视频标准上就达到了4K/30P,和2K/120P慢镜头的设置。2017年,我和BBC地球频道的编导达伦·威廉姆斯讨论时他就指出4K/30P是专业电视频道纪录片的标准。从色域来说,Z系列机身内存可存储4K/30P,8位的N-LOG,通过HDMI接口外挂存储可以达到10位4:2:2 N-LOG。
       2019年12月,尼康发布了Z系列的固件升级2.1版本,使得Z系列可以和每秒记录1400M的XQD Fast快卡兼容,尼康同时发布了Z系列相机12位4K超高清或全高清RAW视频通过HDMI接口连接的Atomos Ninja V外录设备中记录4KRAW格式视频(此为扩展的收费硬件升级服务,需带相机到尼康服务部升级)。这就使得Z7在硬件升级后变成了电影画质视频的拍摄工具。
       2020年2月底,尼康发布了固件升级3.0版本,加强了人工智能内容识别能力,和相阵对焦能力,使得其对焦功能得到大幅提升(我们在后两篇中会展开讨论)。但是这得益于在Z系列在设计时就已经在感应器上布上了排状相阵对焦光子。这样在相阵对焦能力上,可以不断地用固件升级根据出现的问题来调整算法,以针对性地强化对焦能力。
      对于野生动物摄影师来说,短视频拍摄的主要市场是网络,在目前绝大多数网络视频的清晰度是全高清1920P(2K),而现在几乎任何视频拍摄设备都可以达到这个清晰度。这个清晰度给摄影师带来极大便利,4K视频给我们带来更多的剪辑自由度。Z系列显然毫无问题可以满足网络短视频的需求,而有需要时拍摄4K专业视频时也完全可以胜任,下面这个短视频是我们在非洲拍摄的,使用的设备有不同品牌的微单,单反,无人机,甚至手机:(版权所有:©杰夫野生动物摄影工作室,© A LINK FILM)
视频4:与杰夫同行摄影摄像探险队.mp4

      下一篇我们会讨论Z系列在野生动物摄影中的应用,谢谢大家关注!
(未完待续)


杰夫
2020年5月识于多伦多


本帖最后由 管理员 于 2020-6-11 14:57 编辑

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国庆拍鸟  精彩,欣赏学习!  发表于 2020-6-14 18:21
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精彩佳作,感谢分享,问好老师,尼康专栏欢迎你,欢迎你在这里交流,用自己的影像表述你的故事,你的感情,你对美好事物的追求,我们将竭诚为您服务,让您有宾至如归的感觉,也让你在这里找到快乐并留下难忘的轨迹!

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发表于 2020-6-11 11:40 |显示全部楼层
精彩漂亮 !欣赏学习 !!问好!!!

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发表于 2020-6-11 12:28 |显示全部楼层
非常感谢杰夫老师的精彩分享!杰夫老师的经典测评,为我们了解和切实掌握尼康Z系列相机提供了非常关键性的帮助!杰夫老师辛苦

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发表于 2020-6-11 15:27 |显示全部楼层
认真阅读了杰夫老师的关于尼康Z系列的测评文章!以其图文并茂的形式,详细阐述了Z系列的性能原理。并以理论联系实际的图文及视频为尼康Z系列做出了精彩的专业测评报告!欣赏并学习了! 谢谢杰夫老师的精彩分享,问好!

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发表于 2020-6-12 08:06 |显示全部楼层

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发表于 2020-6-12 08:14 |显示全部楼层
谢谢分享,点赞问好!顺祝老师夏日安康

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发表于 2020-6-12 08:38 |显示全部楼层

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发表于 2020-6-12 14:04 |显示全部楼层
赏精品佳作 ! 祝福 !问好 !

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