Sony A7IV, brauche ich CFexpress oder genügen UHS-II oder UHS-I Karten?

Es gibt hier im Blog den relativ oft gelesen Artikel Sony A7III, A7RIII & A9, brauche ich UHS-II Karten? Nun da die neue Sony A7IV erschienen ist, und an dieser sich einiges geändert hat, wie z.B. höhere Auflösung von 33 Megapixeln, schnellere Kartensteckplätze incl. zusätzlicher CFexpress Unterstützung, neuer Prozessor, etc. möchte ich das Thema für diese neue Kamera noch mal genauer betrachten. Fangen wir aber erst mal mit einer kleinen Zusammenfassung der wichtigsten Punkt an.

Die A7IV hat zwei Kartensteckplätze, in beiden Kartensteckplätze können sowohl SD-Karten vom Typ SD, SDHC und SDXC verwendet werden. Beide Kartensteckplätze unterstützen sowohl den UHS-I Standard mit bis zu ca. 100MB/s als auch den noch schnelleren UHS-II Standard mit bis zu ca. 300MB/s. Darüber hinaus unterstützt einer der beiden Kartensteckplätze auch die noch schnelleren aber deutlich teureren CFexpress Typ A Karten mit bis zu 1000MB/s.
Wer nur Fotos im Einzelbildmodus macht und auf Serienbild keinen großen Wert legt kann im Prinzip zu langsameren und günstigeren SDXC UHS-I Karten greifen, diese sind für dieses Szenario ausreichend. SD-Karten die nur dem alten SD oder SDHC Standard entsprechen werden zwar auch unterstützt, sind aber schon etwas in die Jahre gekommen und würde ich heutzutage nicht mehr empfehlen. Wer hingegen Serienaufnahme intensiver nutzen will, sollte zu einer schnelleren SDXC UHS-II Karte oder evtl. sogar zu einer noch schnelleren CFexpress Typ A Karte greifen.
Wer Videos aufzeichnen will muss zusätzlich darauf achten, dass die gewählte Karte über eine entsprechenden Video Speed Class Spezifizierung wie U3, V30, V60 oder V90 verfügen. Diese Spezifizierung garantiert konstante Schreibraten, die für die Videoaufzeichnung wichtig sind. Welche Video Speed Class man benötigt hängt letztendlich davon ab mit welchem Format und welcher Bitrate man das Video aufzeichnen will. Für die gewöhnliche Full HD und 4K Aufzeichnung mit bis zu 200Mbits genügen Karten nach U3 bzw. V30 Spezifikation, für höhere Bitrate oder die Zeitlupen- und Zeitrafferaufnahmen werden teilweise auch Karten mit V60, V90 oder VPG200 Spezifikation benötigt.

Betrachten wir nun das Thema Serienbild im Detail, und im Anschluss das Thema Video im Detail.

Serienaufnahme

Ich muss hier leider als erst mal mit einer Kritik an Sony beginnen. Das Sony A7IV Handbuch, das Prospekt und auch die Webseite ist bzgl. Details zur Serienaufnahme leider sehr verklausuliert. Es werden dort nur die Szenarios des besten Falls genannt, und man findet dort die Aussagen wie “10 Bilder pro Sekunden”  für eine Dauer von “für ca. 1 000 Bilder oder mehr”, und das für alle Formate, also RAW, JPEG und HEIF. Das hört sich erst mal alles sehr gut an, wenn man aber genauer schautm findet man dann zwei kleine Fußnoten mit folgenden Aussagen die es relativieren: “Variiert je nach Aufnahmebedingungen und verwendeter Speicherkarte” und “Die Serienaufnahmegeschwindigkeit nimmt ab, wenn im unkomprimierten Format RAW oder im verlustfrei komprimierten Format RAW aufgenommen wird.”
Bzgl. dieser zwei Fußnoten möchte ich aufzeigen was das konkret bedeutet und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Die Fußnote “Variiert je nach Aufnahmebedingungen und verwendeter Speicherkarte” bedeutet letztendlich die “für ca. 1 000 Bilder oder mehr” Angabe ist nur zu erreichen, wenn man besonders schnelle und leider sehr teure CFexpress Typ A Karten einsetzt. Mit den weit verbreitetet und günstigeren UHS-I und UHS-II Karten ist dies im Kombination mit dem RAW Formate jedoch bei weitem nicht zu erreichen. Was mit langsameren UHS-I und UHS-II Karte wirklich zu erreichen ist, zeige ich später noch im Detail.

Die Fußnote “Die Serienaufnahmegeschwindigkeit nimmt ab, wenn im unkomprimierten Format RAW oder im verlustfrei komprimierten Format RAW aufgenommen wird.” bedeutet letztendlich folgendes. Der 33MP Bildsensor der A7V ist technisch gar nicht in der Lage 10 Bilder pro Sekunde im Unkomprimierte RAW Format mit 14 Bit Farbtiefe zu liefern, denn dafür ist er schlicht zu langsam bzgl. seiner Auslesegeschwindigkeit. Der Bildsensor kann 10 Bilder pro Sekunde nur mit der reduzierten Farbtiefe vom 12 Bit im komprimierten RAW Format liefern, oder alternativ in 10 Bit HEIF oder 8 Bit JPEG.
Dies Reduktion von 14 Bit auf 12 Bit im komprimierten RAW Modus ist der technische Trick wie es der Bildsensor überhauet erst schafft 10 Bilder pro Sekunde im RAW Modus zu erreichen.
Wenn man die Kamera auf  das unkomprimierte RAW Format einstellt erhält man hingegen die vollen 14 Bit Farbtiefe, jedoch erreicht man dann selbst bei der Einstellung Hi+ die eigentlich 10 Bilder pro Sekunde liefern müsste nur noch ca. 6 Bilder pro Sekunde, und genau deshalb existiert diese Fußnote. Wer also die volle Serienaufnahmegeschwindigkeit von 10 Bildern pro Sekunde erreichen will, muss sich für die Einstellung komprimiertes RAW entscheiden, und damit leben, dass man dann RAWs mit 12 Bit Farbtiefe bekommt. In folgendem Artikel beschreibt Sony das Verhalten bzgl. 12 Bit statt 14 Bit bei Serienaufnahme:  https://www.sony.de/electronics/support/articles/00229990

Ein weiterer Punkt, den man wissen sollte ist, dass der Buffer für Serienaufnahme bei der A7IV relativ klein dimensioniert ist. Man findet im Handbuch und den Technischen Daten dazu leider keine Details. Meine eigene Messung hat gezeigt, dass nur ca. 22-24 komprimierte RAWs a 33 Megapixel in den Buffer passen, was relativ wenig ist. und was man für längere RAW Serienaufnahmen dann durch eine entsprechend schnellere Speicherkarte kompensieren muss.

Nun aber genug der theoretischen Vorworte, letztendlich stellt sich jetzt die Frage, mit welchen Speicherkartentypen kann man mit welcher Serienaufnahmegeschwindigkeit Bilder machen, ohne dass die Speicherkarte zum Flaschenhals wird, und die Serienaufnahmegeschwindigkeit einbricht. Um das herauszubekommen habe ich an meiner A7IV mit verschiedenen Speicherkarte und Serienaufnahmegeschwindigkeit getestet. Ich hatte für den Test eine SanDisk Extrem Pro UHS-I mit 95MB/s Lesegeschwindigkeit und 90MB/s Schreibgeschwindigkeit, und eine SanDisk Extrem Pro UHS-II mit 300MB/s Lesegeschwindigkeit und 260MB/s Schreibgeschwindigkeit, und eine Sony Tough CEA-G CFexpress Typ A mit 800MB/s Lesegeschwindigkeit und 700MB/s Schreibgeschwindigkeit. Getestet habe ich jeweils mit allen Serienaufnahmegeschwindigkeit von LO (3 Bilder/s), MID (6 Bilder/s), HI (8 Bilder/s) und HI+ (10 Bilder/s). Die Kamera war für den Test eingestellt auf MF, 1/200s, Elektronsicher Verschluss und komprimiertes RAW.

Testergebnisse:

Als Fazit kann man sage, will man die höheren Serienaufnahmegeschwindigkeit im RAW Format für eine längere Zeit am Stück nutzen, muss man zu einer schnellen, aber auch teuren CFexpress Typ A Karte greifen, nur damit ist die von Sony gemacht “für ca. 1 000 Bilder oder mehr” Aussage zu erfüllen.  Eine schnellen UHS-II Karte in der ca. 250-300MB/s Region ist ein möglicher Kompromiss, bewegt sich preislich im Mittelfeld und kommt mit Lo, Mid und Hi über eine längere Zeit klar, bei Hi+ kommt man aber auch dort relativ schnell an die Grenzen. Auch UHS-I Karten kann man für Serienaufnahmen nutzen, dann ist man jedoch auf wenige Sekunden am Stück beschränkt.

Neben dem Test mit komprimiertem RAW habe ich auch einige Tests mit unkomprimiertem RAW und verlustfreiem komprimiertem RAW durchgeführt, aber hier haben wir ja wie weiter oben schon erklärt die Problematik, dass die Kamera sowieso nicht ihre maximale Serienaufnahmegeschwindigkeit vom 10 Bildern pro Sekunde erreicht, sondern nur ca. 6 Bilder pro Sekunde liefern kann. Und im unkomprimiertem  Zustand belegen die Bilder auch ca. die doppelte Größe im Buffer der dann nur halb so lange ausreicht. Da dies für schnelles Serienbild extrem kontraproduktiv ist habe ich hier von weiteren detaillierten Test abstand genommen. Wer die maximale Serienaufnahmegeschwindigkeit nutzen will muss komprimiertes RAW, JPG oder HEIF verwenden.

Auch Tests mit JPG und HEIF habe ich zum Vergleich durchgeführt. Ergebnis war hier, dass selbst mit der relativ langsamen UHS-I 90MB/s Karten und Hi+ für eine beliebig lange Zeit Serienaufnahmen gemacht werden können. Jedoch darf hierfür die Qualitätseinstellung maximal auf FINE stehen. Sobald die Qualitätseinstellung auf der höchsten Stude EXTRA FINE steht, werden die JPG bzw. HEIF Dateien kaum noch komprimiert, dadurch dann deutlich größer, und der Buffer reicht schon nach wenigen Sekunden nicht mehr aus.

Hier noch ein paar weitere Stichpunkte zum Thema Serienaufnahme die ich noch erwähnen möchte:

• Positiv zu erwähne ist, die A7IV hat einen wesentlich stärkeren Prozessor als das Vorgängermodell A7III. Die interne JPG und HEIF Verarbeitung ist dadurch auch deutlich schneller geworden, so dass man auch über diese Formate für die Serienaufnahme nachdenken kann, wenn man nicht zwingend RAW benötigt. Bei der A7III war der schwache Prozessor für die JPG Verarbeitung bei Serienaufnahme ein Flaschenhals, der die Kamera ausgebremst hat, dies ist bei der A7IV jetzt nicht mehr der Fall. 
• Werden zwei Speicherkarten gleichzeitig genutzt sollten diese idealerweise dieselbe Geschwindigkeit unterstützen, denn sonst bremst die langsamere Karte die schnellere aus, da das Schreiben synchron auf beide Karten erfolgt, aber das Bild erst aus dem Buffer entfernt werden kann, wenn es auf beide Karten geschrieben wurde.
• Wer Serienbild nicht in der vollen Auflösung mit 33 Megapixel benötigt kann auch über die Verwendung des APS-C/Super35 Modus nachdenken, dies resultiert in Bildern mit ca. 14,6 Megapixel, diese bedeutet der Buffer der Kamera kann mehr als das doppelte an Bildern zwischenspeichern und die Bilder sind auch mehr als doppelt so schnell auf die Karte geschrieben.
• Ich würde empfehlen, maximal die Serienaufnahmegeschwindigkeit Hi mit 8 Bildern pro Sekunde zu verwenden. Der Hi+ Modus mit 10 Bildern pro Sekunde hat den Nachteil, dass dann zwischen den einzelnen Aufnahmen nicht mehr viel Zeit bleibt in der Zwischenbilder für das Livebild vom Sensor gelesen werden können, dadurch wirkt das Livebild im Sucher und Display dann nicht mehr richtig flüssig. Siehe auch folgendes Zitat aus dem Handbuch: “Das Motiv wird nicht in Echtzeit auf dem Monitor oder Sucher angezeigt, wenn im Modus [Serienaufnahme: Hi+] aufgenommen wird.”
• Damit man bei der Serienaufnahme einen Überblick über den aktuellen Füllstand des Buffer hat, empfehle ich in der Kamera die Einstellung “Verbl. Aufn.-Anz. (Standbild)” auf “Nur b. Aufn. anz.:” oder “Immer anzeigen” zu konfigurieren, mehr Details unter: https://helpguide.sony.net/ilc/2110/v1/de/contents/TP0002924935.html

Hier noch ein kurzes Video von der Testdurchführung:

Video

Die A7IV unterstützt nun Videobitraten bis zu 600Mbps, was ca. 70MB/s entspricht, und was eine 6-fache Steigerung im Vergleich zum Vorgängermodell A7III bedeutet. Diese hat zur Folge, dass es nun auch für Video höhere Anforderungen an die Speicherkarte gibt. Die Karten müssen je nach gewähltem Format und Bitrate der U3 oder V30, bis hin zur V90 Video Speed Class Spezifikation entsprechen. Die folgende Tabelle zeigen auf, für welche Modi welche Voraussetzungen es bzgl. Speicherkarte gibt.

*1Wenn [S&Q AufnBildfrequenz] auf [30p]/[25p]/[24p], [S&Q Bildfrequenz] auf [120fps]/[100fps], und die aufnehmbare Bitrate auf 50 Mbps eingestellt wird, ist eine SDXC-Karte (V60 oder höher) oder eine CFexpress Type A-Speicherkarte (VPG200 oder höher) erforderlich.
*2Wenn [S&Q AufnBildfrequenz] auf [30p]/[25p]/[24p] und [S&Q Bildfrequenz] auf [60fps]/[50fps] für Zeitlupenaufnahme eingestellt wird, ist eine CFexpress Type A-Speicherkarte (VPG200 oder höher) erforderlich.

Hier noch ein paar weitere Stichpunkte zum Thema Video im Bezeug auf die Speicherkarte die ich erwähnenswert sind:

• Wenn zusätzlich auch eine Proxy Aufnahme erstellt werden sollen, muss die Speicherkarte entsprechend schneller sein, um auch die Proxy Datei schreiben zu können
• Für noch mehr Details möchte ich auch noch auf das passende Kapitel im Sony A7IV Handbuch verweisen: https://helpguide.sony.net/ilc/2110/v1/de/contents/TP0002921510.html
• Mehr Informationen zu Video Speed Class Spezifizierung von der SD Association finde man hier: https://www.sdcard.org/developers/sd-standard-overview/speed-class/
• Weitere allgemeine Informationen von Sony zu den Videoformaten und Anforderungen an die Speicherkarten findet man hier https://www.sony.com/electronics/support/articles/00252736