Inzicht in video-indelingen en -instellingen

Op dezelfde manier waarop je een stilstaand beeld kunt opslaan als een JPEG-, HEIF- of RAW-bestand, zijn er ook meerdere opties voor bestandsindelingen voor het opslaan van videobestanden. Bij video-indelingen ligt het iets gecompliceerder, omdat er meer variabelen zijn. Hier leggen we de meest voorkomende video-indelingen uit en helpen we je inzicht te krijgen in de gerelateerde menuopties die beschikbaar zijn.

In tegenstelling tot afbeeldingsbestanden hebben videobestanden meerdere componenten, waaronder een codec en een container. De codec is een softwarelaag voor het coderen en decoderen van de videogegevens bij het opnemen en afspelen. Dit is de video-tegenhanger van de compressie-algoritmen die worden gebruikt voor afbeeldingsbestanden. De meeste codecs worden beschreven als ‘lossy’ (met verlies), omdat wanneer de gegevens worden gecomprimeerd om ruimte te besparen, een deel van de originele videogegevens tijdens het proces wordt weggegooid.

De container of verpakking bundelt de beeld- en audiogegevens van de video, samen met ondertitels en andere metagegevens. De container gedraagt zich als een enkel bestand, en wanneer mensen het over videobestandsindelingen hebben, worden meestal containerbestandsindelingen bedoeld, zoals MP4 of XF-AVC. Wanneer je echter een video-indeling selecteert in het menu op je camera, kies je meestal een combinatie van container plus codec, zoals MP4 (HEVC) of MP4 (H.264), niet alleen MP4.

Het is mogelijk om RAW-video op te slaan, en sommige camera's bieden deze optie, maar RAW-videobestanden zijn enorm: als je filmt met 25 frames per seconde, betekent dit dat je 25 RAW-bestanden opslaat voor elke seconde video, wat echt een uitdaging zal zijn voor de gegevensbandbreedte en kaartschrijfsnelheden van je uitrusting. Bovendien wordt de opslagruimte zeer snel gevuld.

Om deze reden worden, net als bij afbeeldingsbestanden, verschillende methoden gebruikt om de grootte van videobestanden te verkleinen en ze hanteerbaarder te maken. Dit omvat verschillende compressiemethoden en kleursamplingsystemen. Gewoonlijk kun je kiezen tussen compressiemethoden in het menu van je camera onder Filmopnameformaat, maar de kleursampling wordt bepaald door de instellingen voor de bestandsindeling. Laten we dus eens kijken naar de veelgebruikte video-indelingen die beschikbaar zijn, en vervolgens de andere instellingen overwegen die van invloed zijn op de grootte van videobestanden.

• Wat zijn de verschillende video-indelingen?
• Opnameformaat, framerate en compressiemethode
• Bitdiepte en bitsnelheid
• Chroma-subsampling
• Canon Log gebruiken
• Wat zijn de beste video-indelingen?

Dit zijn de industriestandaard video-indelingen die beschikbaar zijn op moderne Canon-camera's (niet alle indelingen zijn beschikbaar op elk model):

• MP4 (H.264): MP4 is een containerbestandsindeling, dus je zult verschillende MP4-variaties zien. H.264 (of AVC) is de videocompressiecodec die tegenwoordig het meest wordt gebruikt voor digitale video, met name voor streamingdiensten, en deze bestanden kunnen op vrijwel elk apparaat worden afgespeeld.
• MP4 (HEVC): HEVC staat voor High Efficiency Video Coding. Deze codec – ook bekend als H.265 – biedt 50% betere compressie-efficiëntie dan H.264, wat betekent dat het compactere bestanden produceert en minder bandbreedte nodig heeft tijdens het streamen. Het is ook de eerste die 8K-resolutie ondersteunt.
• XF-AVC: Dit is een bestandsindeling die speciaal door Canon is ontwikkeld voor 4K DCI- of 4K UHD-beeldmateriaal. Het is geschikt voor professionele workflows, waarbij creatievelingen het gebruiken bij het opnemen van beelden met een hoge resolutie. De bestandsnaamextensie is .MXF.
• RAW: Net zoals wanneer je RAW-foto's maakt, kun je met sommige Canon-camera's video's in RAW opnemen. RAW-bestanden bevatten alle kleur- en tonale informatie en beelddetails die door de sensor zijn vastgelegd, wat enorm handig is omdat het meer speelruimte biedt bij het bewerken. Videografen waarderen deze indeling vooral voor het vastleggen van het breedste dynamische bereik in een scène, waardoor ze het beste kunnen halen uit zowel de hooglichten als de schaduwdetails in de nabewerking.
• Cinema RAW Light: Filmen in RAW-indeling heeft enorme voordelen, maar een uitdaging is dat de bestanden erg groot zijn, wat van invloed kan zijn op je workflow. Een goede oplossing is Canon's Cinema RAW Light dat werd geïntroduceerd met de release van de Canon EOS C200-videocamera. Deze indeling biedt een enorm dynamisch bereik, maar vermindert de grootte van de bestanden aanzienlijk. De bestandsnaamextensie is .CRM.
• MOV is een alternatieve containerindeling, handig voor het bewerken van je beeldmateriaal op een computer. MOV-bestanden bieden hoge kwaliteit, met uitstekende codec-opties waaronder verschillende lossy en lossless ProRes-codecs voor beeldmateriaal met hoge resolutie, maar de bestanden kunnen erg groot zijn. Sommige Canon-spiegelreflexcamera's ondersteunen het opnemen van video in MOV-indeling, maar als je een moderne Canon-systeemcamera, cine-camera of videocamera gebruikt, zou je in andere indelingen kunnen opnemen en indien nodig transcoderen naar MOV voor nabewerking, of beeldmateriaal exporteren als MOV voor levering als deze indeling is opgegeven.
• Op dezelfde manier zou je soms willen exporteren naar andere indelingen zoals WMV (Windows Media Video-indeling) voor specifieke leveringsvereisten, maar alle mogelijke permutaties van postproductie- en leveringsworkflows vallen hier buiten ons bereik.

We hebben gezegd dat er veel variabelen zijn als het gaat om video-indelingen. Naast het selecteren van een codec en containerindeling, kun je kiezen uit een reeks instellingen die de kwaliteit van je video en de resulterende bestandsgroottes bepalen, die op hun beurt de mogelijke opnameduur op je geheugenkaart beïnvloeden.

Je kunt in je cameramenu onder Movie-opn. formaat drie belangrijke parameters instellen:

• opn.form.: Dit is wat gewoonlijk resolutie wordt genoemd bij het maken van foto's: het aantal pixels in elk frame. Beschikbare algemene instellingen zijn:
  • 4K DCI (4K-D in menu's): 4096 x 2160 pixels.
  • 4K UHD (4K-U in menu's): 3840 x 2160 pixels.
  • Full HD (FHD in menu's): 1920 x 1080 pixels.
• Andere opties zijn beschikbaar op verschillende camera's, met name pro videocamera's, waaronder 8K DCI (8192 x 4320) en 8K UHD (7680 x 4320) op de Canon EOS R5 en EOS R5 C. Zoals je zou verwachten, levert filmen in 4K grotere bestandsgroottes op dan filmen in Full HD, waarbij de andere instellingen gelijk blijven. Maar normaal gesproken zou je gewoon de framegrootte selecteren die geschikt is voor je beoogde outputvereisten, of anders opnemen met de best beschikbare resolutie en het formaat wijzigen voor output later, afhankelijk van de nabewerkingsopties die voor jou beschikbaar zijn.
• Framerate: Dit is de frequentie waarmee videoframes worden opgenomen, uitgedrukt in frames per seconde (fps). Welke opties hier beschikbaar zijn, is afhankelijk van wat is geselecteerd onder de algemene instellingen in Videosysteem: PAL (Europa) of NTSC (Noord-Amerika en Japan). De standaard framerate is 25fps voor PAL of ongeveer 30fps voor NTSC. Opnamen die zijn gemaakt met 50/60 fps kunnen worden vertraagd tot slow-motion op halve snelheid wanneer ze worden afgespeeld met 25/30 fps in de nabewerking. Hogere framerates zoals 100/120 fps of soms meer, zijn beschikbaar op sommige camera's voor super-slow-motion-effecten bij afspelen met standaard framerates. Je zult merken dat de meeste beschikbare instellingen eindigen op p, zoals 50p, maar sommige eindigen op i, zoals 50i of 59,94i. De p staat voor Progressive (progressief) en de i voor Interlaced (geïnterlinieerd). Als interlaced scannen wordt gebruikt, ververst een display afwisselende lijnen van het beeld op het scherm: eerst de even lijnen, dan de oneven lijnen, dan weer de even lijnen, enzovoort. Dit gebeurt zo snel (meestal 30 keer per seconde of meer) dat het oog een compleet beeld waarneemt, maar technisch gezien bevat elk veld slechts de helft van het beelddetail. Alle moderne computerschermen en tv's, evenals video op internet, maken gebruik van progressive scanning, waarbij elk videoframe het volledige beeld bevat. Broadcast video was echter standaard interlaced (geïnterlinieerd), omdat dit hogere 'ogenschijnlijke resoluties' oplevert, zelfs wanneer de bandbreedte beperkt is. Tegenwoordig is 50i nog steeds de broadcaststandaard in Europa, maar broadcast video kan geïnterlinieerd of progressief zijn. (Moderne schermen de-ïnterliniëren automatisch alle inkomende geïnterlinieerde signalen.) Video wordt nu meestal opgenomen met progressieve instellingen en geconverteerd naar geïnterlinieerd wanneer dit de gespecificeerde leveringsindeling is. Als je toch een geïnterlinieerde instelling gebruikt, houd er dan rekening mee dat het genoemde getal de veldsnelheid is en dat de framerate in feite de helft van dat getal is, dus 50i is 25 fps en 59,94i is 29,97 fps.
• Compressiemethode: Naast de codec die wordt gebruikt om de video te coderen en te decoderen, kun je vaak een compressiemethode selecteren. Dit bepaalt niet de gebruikte codec of het gebruikte type compressie, maar specificeert eerder hoe de codec moet worden toegepast:
  • ALL-I: de I staat voor Intraframe, en bij deze methode wordt elk afzonderlijke frame één voor één gecomprimeerd. Dit leidt niet tot bestandsgroottes die zo compact zijn als de andere beschikbare methoden, maar resulteert mogelijk in een betere kwaliteit, wat met name ideaal is voor bewerking - omdat er meer beeldinformatie is, kunnen de bestanden uitgebreidere bewerkingen in de nabewerking doorstaan.
  • IPB (standaard): ook bekend als GOP (Group of Pictures). Deze methode analyseert één keyframe (het I-frame) en registreert vervolgens alleen de verschillen tussen frames in plaats van de volledige beeldinformatie voor elk frame. Het doet dit met behulp van twee methoden: P-frames (voorspelde frames) die vastleggen wat er is veranderd ten opzichte van het vorige frame, en B-frames (bi-directionele voorspelde frames) die kunnen verwijzen naar beeldinformatie in zowel de vorige als de volgende frames. Elk I-frame kan worden gevolgd door een variabel aantal P- en B-frames. Afhankelijk van hoeveel hetzelfde blijft tussen frames, kan deze methode aanzienlijke besparingen op de bestandsgrootte opleveren.
  • IPB (Light): bij deze methode worden dezelfde principes als IPB (standaard) gebruikt, maar wordt de video opgenomen met een lagere bitsnelheid (hierover binnenkort meer). Als gevolg hiervan zullen de bestandsgroottes compacter zijn en zal de afspeelcompatibiliteit hoger zijn.
  • Long GOP: dit verwijst over het algemeen naar een uitgebreide Group of Pictures (groep afbeeldingen) (meer dan 15 frames). Long GOP is de term die meestal wordt gebruikt op Cinema EOS-camera's voor de interframe-compressiemethode; op hybride EOS-camera's is de gebruikelijke term IPB. De twee zijn in principe dezelfde methode, maar ze verschillen in het aantal frames in de GOP: Long GOP heeft meer P- en B-frames dan één I-frame, wat betekent dat bestandsgroottes compacter zijn maar de videokwaliteit lager is, hoewel dit misschien niet heel merkbaar is bij lagere resoluties.

De parameters die we hebben bekeken, zijn allemaal van invloed op de grootte van het videobestand en dus op de duur van de video die je kunt opnemen op een geheugenkaart met een bepaalde capaciteit. Er zijn echter andere factoren die de grootte van het videobestand beïnvloeden: bitdiepte, bitsnelheid en Chroma-subsampling. Deze kun je normaal gesproken niet direct bij het opnemen instellen; in plaats daarvan worden ze bepaald door de geselecteerde bestandsindeling en resolutie (videoformaat).

Net als bij fotobestanden is dit het aantal bits aan digitale gegevens dat wordt toegewezen aan het opslaan van de tonale en kleurinformatie van elke pixel. Een grotere bitdiepte betekent dat meer tonale en kleurdetails kunnen worden vastgelegd, waardoor vloeiendere toonovergangen en nauwkeurigere aanpassingen mogelijk zijn tijdens het bewerken. Grotere bitdiepte betekent echter ook grotere bestandsgroottes. RAW-videobestanden zijn 12-bits of 10-bits, XF-AVC en MP4 (HEVC) zijn 10-bits indelingen, en MP4 (H.264) is 8-bits. In de context van video wordt bitdiepte soms kleurdiepte genoemd, om verwarring met de volgende term te voorkomen.

Dit wordt ook wel gegevenssnelheid genoemd en is de hoeveelheid informatie die in één seconde wordt opgenomen (of afgespeeld) en die zowel de videokwaliteit als de bestandsgrootte beïnvloedt. In het geval van video wordt dit meestal uitgedrukt in megabits per seconde (Mbit/s of Mbps). Op de EOS R3 kan de bitsnelheid bijvoorbeeld oplopen tot 2600 Mbps (opname van RAW-video met 50 fps in 6K-resolutie); filmen in 4K DCI-resolutie bij 25 fps met gebruik van XF-AVC met ALL-I-compressie kan betekenen dat de bitsnelheid ongeveer 470 Mbps is.

Je camerahandleiding bevat een tabel met de bitsnelheden bij verschillende instellingen, samen met de resulterende bestandsgroottes en geschatte opnametijden, zodat je de meest geschikte instellingen voor de taak kunt beoordelen, kunt berekenen hoeveel geheugenkaarten je moet meenemen en, van cruciaal belang, zodat je ervoor kunt zorgen dat je kaarten gebruikt met een voldoende hoge schrijfsnelheid om de gegevenssnelheid aan te kunnen.

Net zo belangrijk is dat voor videobestanden met hoge bitsnelheden snelle internetverbindingen zijn vereist om ze te kunnen bekijken, en sommige kunnen niet worden afgespeeld op mobiele apparaten. Voor YouTube wordt bijvoorbeeld aanbevolen dat 24 fps 4K-beeldmateriaal op 44-56 Mbps moet zijn. Dit wordt een factor waarmee je rekening moet houden bij het coderen van je beeldmateriaal voor levering. Ook wordt een proces genaamd VBR (variabele bitsnelheid) veel gebruikt om bestandsgroottes voor codering en streaming te minimaliseren. Sommige videocamera's gebruiken VBR voor opname, maar in de meeste gevallen wordt dit eerder relevant in de nabewerking dan bij de opname.

Het menselijk oog is gevoeliger voor helderheid dan voor kleur, dus het is mogelijk om de kleurgegevens (Chroma) in een video te comprimeren zonder merkbaar verlies van beeldkwaliteit, op voorwaarde dat de helderheidsinformatie (luminantie of Luma) behouden blijft. Dit wordt gedaan met behulp van een samplingproces: in plaats van de kleur van elke afzonderlijke pixel vast te leggen, registreert het algoritme de kleur van een bepaald aantal pixels binnen een blok, dat gebruikelijk uit twee rijen van elk vier pixels bestaat. De sample wordt uitgedrukt als een verhouding, zoals 4:2:2 of 4:2:0.

Een verhouding van 4:4:4 geeft aan dat er geen subsampling is. Het eerste getal geeft de grootte van de sample aan, in dit geval 4 pixels, wat overeenkomt met het aantal pixels in elke rij met Luma-informatie. Het volgende getal geeft aan hoeveel pixels in de bovenste rij Chroma-informatie hebben (in dit geval alle vier) en de laatste 4 betekent dat alle vier de pixels in de onderste rij Chroma-informatie hebben. Een verhouding van 4:2:2 betekent dat slechts twee pixels in de eerste rij en twee in de tweede rij Chroma-informatie bevatten. Dit betekent in feite dat in het blok van acht pixels elk paar pixels in elke rij wordt vertegenwoordigd als dezelfde kleur, dus slechts de helft van de kleurgegevens hoeft te worden opgeslagen. Een verhouding van 4:2:0 betekent dat slechts twee van de vier pixels in de bovenste rij Chroma-informatie hebben en geen enkele in de tweede rij, wat betekent dat de bovenste rij wordt vertegenwoordigd door slechts twee kleuren en dat de onderste rij dit eenvoudig weergeeft. Het blok van acht pixels is dus in feite een blok van twee kleuren geworden.

Deze sampling vereenvoudigt duidelijk de kleuren in de afbeelding, maar er is nog steeds Luma-informatie voor elke pixel, dus de afbeeldingsdetails worden niet merkbaar aangetast. Net als bij compressie zijn er echter voor- en nadelen aan de verschillende ratio's: het gebruik van 4:2:0 bespaart veel ruimte op je geheugenkaart, maar er is minder kleurinformatie om te gebruiken, wat problemen kan veroorzaken als je aan het werk bent met kleurkritische verwerkingstechnieken zoals groen scherm. Dit kan een andere factor zijn waarmee je rekening moet houden bij het kiezen van een bestandsindeling: XF-AVC en MP4 (HEVC) gebruiken 4:2:2, terwijl MP4 (H.264) 4:2:0 gebruikt.

We hebben gezien dat verschillende bestandsindelingen, kleursampling of compressiemethoden en talrijke andere instellingen allemaal invloed kunnen hebben op hoeveel afbeeldingsinformatie wordt vastgelegd in een video. We hebben ook vastgesteld dat het menselijk oog bijzonder gevoelig is voor informatie over de helderheid, wat betekent dat het maximaliseren van het dynamisch bereik in je beelden mogelijk de belangrijkste factor is in de waargenomen kwaliteit van de uiteindelijke output. Daarom heeft Canon een extra instelling ontwikkeld, waarbij een logaritmische tooncurve wordt toegepast om in een videobestand van hanteerbare grootte zoveel mogelijk tonale details te behouden. Dit is in tegenstelling tot de videobestandsindeling en andere instellingen die we hebben bekeken. Canon Log maakt het mogelijk om beelden op te slaan met een extra groot dynamisch bereik, weinig ruis en een royaal belichtingsbereik voor gemakkelijke belichtingscorrecties, bijvoorbeeld bij het herstellen van details van een iets overbelichte lucht.

Canon Log is in 2011 geïntroduceerd bij de EOS C300 (nu opgevolgd door de EOS C300 Mark III) en veel Canon-camera's bieden nu een of meer Canon Log-profielen. Welke versie ook wordt gebruikt, de afbeeldingen uit de camera hebben een laag contrast en verzadiging, wat betekent dat ze tijdens de nabewerking moeten worden gecorrigeerd. Dit kan handmatig gebeuren of door een LUT (Look-Up Table) toe te passen. Dit kan het proces erg snel en gemakkelijk maken, maar voor workflows waarbij zelfs dit te veel is (zoals broadcastvereisten met een snelle turnaround), bieden camera's non-logprofielen die gebruikers helpen een specifieke look in hun beelden te realiseren zonder dat er moet worden nabewerkt, zoals BT.709, PQ en HLG.

Canon Log is beschikbaar in de hele huidige Cinema EOS-serie van professionele Cine-camera's, maar ook in de meeste EOS R-systeemcamera's en sommige spiegelreflexcamera's. Ontdek welke camera's welke versie van Canon Log bieden.

Welke video-indeling het beste is, is afhankelijk van hoe je de beelden wilt gebruiken: er zijn voorkeursindelingen voor specifieke doeleinden. H.264 wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt als een codec voor webstreaming omdat deze een goede balans biedt wat betreft efficiency en compatibiliteit. Als je einddoel is om je video op internetplatforms zoals YouTube of Facebook te delen, zorgt het exporteren van je beeldmateriaal als een MP4-bestand (H.264) in plaats van een .MOV-bestand voor een compactere totale bestandsgrootte met videokwaliteit die zeer geschikt is voor streaming.

Soms hangt de keuze van de videobestandsindeling af van de omstandigheden waarin je opnames maakt. Als je bijvoorbeeld 4K-opnames maakt, maar bijna geen ruimte meer hebt op een SD-kaart, kun je overschakelen van 4K 50p Standard IPB naar 4K 50p Light IPB, waardoor de mogelijke opnametijd op een geheugenkaart met dezelfde capaciteit wordt verdubbeld.

Bij alle bestandsindelingen wordt gestreefd naar een evenwicht tussen beeldkwaliteit en bestandsgrootte (en dus opnametijd), maar in extreme omstandigheden kan het zijn dat je deze balans moet wijzigen en een meer gecomprimeerde indeling moet selecteren, zelfs ten koste van een verminderde beeldkwaliteit.

Een ander scenario zou kunnen zijn dat je wordt beperkt door de postproductiesoftware en -hardware waartoe je toegang hebt. Langzamere laptops kunnen bijvoorbeeld moeite hebben om 4K 50p-beelden met een hoge resolutie weer te geven. Maar omdat je weet dat je kunt terugvallen op een lichtere codec of zelfs een lagere resolutie, zoals Full HD als het echt moet, kun je hierdoor je beelden vloeiender bewerken, ervan uitgaande natuurlijk dat de kwaliteit van de uiteindelijke video nog steeds voldoet aan de vereiste norm.

Ervaren videografen passen verschillende technieken en workflows toe voor verschillende videobehoeften. Een voorbeeld hiervan is het maken van proxybestanden wanneer ze hun beeldmateriaal bewerken met software zoals Media Encoder, die een lage-resolutieversie van het bestand produceert om de computer minder te belasten, zodat het mogelijk is om efficiënter te bewerken. De bewerkingen worden vervolgens bij het exporteren toegepast op het high-res bestand.

Met sommige camera's, waaronder de Canon EOS C70 Cinema-camera en de professionele XF605-videocamera, kun je profiteren van de dubbele SD-kaartsleuven om niet alleen direct een back-up van je opnamen te maken als vangnet, maar ook om een proxy of een versie met een lagere resolutie van de beelden tegelijkertijd naar de tweede kaart op te nemen. Op de EOS C70 en de EOS R3 kun je dankzij de supersnelle kaartsleuven RAW-beelden opnemen op de ene kaart en tegelijkertijd MP4 op de andere.

Nadat je je beelden naar je computer hebt geüpload, kan het verleidelijk zijn om je masterbestanden te comprimeren met software zoals Handbrake om ruimte op je harde schijf te besparen. Maar als je dit doet, gaat de kwaliteit achteruit wanneer je de bestanden in de toekomst wilt bewerken, daarom kun je dit beter niet doen.