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新開発フルサイズイメージセンサーが実現する広いダイナミックレンジ、高感度性能、高速読み出しによるローリングシャッターの低減に加えて、大容量データのリアルタイム処理に優れた新画像処理エンジン「BIONZ XR」で、全記録モードでの画素加算なしの全画素読み出し動画記録、4K 120p記録（＊）、4:2:2 10bitのビット深度やカラーサンプリングなどの圧倒的な映像記録性能を小型ボディに凝縮。ポストプロダクションを前提としたワークフローを高い基本性能でパワフルにサポートします。

フルサイズ領域で、画素加算のない全画素読み出しによる4K（QFHD：3840×2160）動画の本体内記録に対応。フルサイズならではの表現力はそのままに、全画素情報を間引きや画素加算なく読み出して使用するため、モアレやジャギーを抑えた、より解像感の高い4K映像を実現。圧倒的な高感度・低ノイズ性能、広いダイナミックレンジと合わせて、夜景などさまざまなシーンで高画質な4K動画を記録できます。

最大120pのハイフレームレート動画を4K解像度によるカメラ内記録に対応。4K解像度で最大5倍のなめらかなスローモーションにより、印象的な映像表現が可能です。4:2:2 10bitのサンプリングに対応しているほか、圧縮形式はフレーム間の差分情報を用いて圧縮を行うLong GOP、およびフレーム単位で圧縮し高画質記録を行うAll-Intra方式も選択できます。

記録した映像をそのままスローモーションやクイックモーションで再生可能なS&Qモード（＊1）では、XAVC S-I記録で60p記録設定時、最大ビットレート1200Mbps（4:2:2 10bit、H.264、All-Intra、S＆Q設定時）（＊2）の高画質記録が可能です。フルHD解像度時は240fps（＊3）で最大10倍のスロー表現（24p記録）も可能となり、動きのあるスポーツシーンなどを印象的に記録できます。

拡大するRAW収録への要望に応え、αシリーズ初（＊1）、HDMIケーブル経由でカメラから対応する外部レコーダー（＊2）への16bit RAW動画の出力が可能になりました。高度なポストプロダクションにおいて高い編集自由度を提供します。また、フルサイズ4264×2408 (16:9アスペクト)、16bitの映像出力が可能で、フレームレート（60p/50p/30p/25p/24p）が設定できます。さらに、XAVC HS 4K/XAVC S 4K/XAVC S-I 4K動画の本体内記録をしながらHDMI経由でRAW映像を出力が可能なうえ、プロキシー記録も選択できます。

従来採用していたフレーム圧縮方式Long GOPに加えて、αシリーズ初、フレーム間の圧縮を行わないAll-Intra記録に対応。記録ビットレート最大1200Mbpsの高画質4Kの本体内記録が可能です。

MPEG-4 AVC/H.264比で圧縮効率が約2倍の高効率圧縮コーデック MPEG-H HEVC/H.265を採用した「XAVC HS」ファイルフォーマットを新たに搭載。XAVC S記録時と同等のビットレートであればより高画質に、画質が同等になる設定であればより低容量で記録できます。カメラ本体内（SDXC/SDHCメモリーカード、CFexpress Type Aメモリーカード）への記録も可能です（Long GOPのみ）。

新画像処理エンジンにより、動画撮影時の基本画質も向上しました。植物の緑や人物の肌など個々に最適な色再現性や質感表現と、撮影光源に左右されない色の安定化に加え、階調再現性も見直し、ポートレートの肌色再現やハイライトの粘り（ロールオフ）が大幅に改善。さらに高感度時のノイズを抑制し、解像感の高いクリアな映像を実現しています。また、動画撮影においても新搭載の「可視光＋IRセンサー」を活用し、通常は難しい蛍光灯やLEDなどの人工光源下でも、より正確なホワイトバランスが得られるようAWB性能も進化しました。新開発CMOSセンサーと新画像処理エンジンにより、4K撮影時の動体歪みも大幅に軽減しています。

業務用ラージフォーマットカメラ「FX9」およびプロフェッショナルカムコーダー「FX6」で好評な、肌の色をシネマチックに表現するルック「S-Cinetone」を搭載。CineAltaカメラ VENICEの開発を通じて得られた知見を基に作られ、人の肌を描写する際に使われる中間色の表現力をアップ。色あいはよりソフトに、ハイライトの描写は被写体を美しく際立たせる自然なトーンです。制作者のさらなるクリエイティブな表現要求に応えます。

S-Log2およびシャドウからミッドトーン（18%グレー）にかけての階調特性を重視した、S-Log3を搭載。S-Log3設定時は15+ストップ（＊）の再現域を確保しています。色域はS-Gamut、S-Gamut3、S-Gamut3.Cineに対応。本機では、S-Gamut3およびS-Gamut3.Cineの色再現性を、ソニーのデジタルシネマカメラ「VENICE」や「PXW-FX9」など、S-Log3搭載の業務用カメラと合わせた撮影・編集がさらに容易になりました。また、新たにS-Log撮影時の最低ISO感度が640に下がり、さらに拡張ISO感度域を選択できるようになりました。常用ISO範囲の下限値から2段分（ISO160-500）低感度側のISO感度も選択可能。ノイズを軽減した撮影に活用できます。

HDR対応のピクチャープロファイルとして、広色域のBT.2020カラースペースに対応するHLG（Hybrid Log-Gamma）を搭載しました。撮影した映像をHDR（HLG）対応テレビでHDMI接続し再生することで、カラーグレーディング（撮影後の画像加工処理）をせずに黒つぶれと白飛びを抑えた肉眼に近いリアリティーのある映像が楽しめます。また、本機では10bitの細やかな階調再現性により、従来よりもさらに豊かなで高精細な映像表示が可能です。なお、ガンマは4種類のプリセットから選択可能。［HLG］はITU-R BT.2100相当、［HLG1］、［HLG2］、［HLG3］は従来のカメラの映像表現と違和感を出さずにより広いダイナミックレンジを実現するガンマ設定で、ダイナミックレンジとノイズのバランスがそれぞれ異なり、シーンに合わせた使い分けが可能です。

XAVC S-I 4Kを含む各記録方式の動画を記録する際に、低ビットレートのプロキシー動画をHD解像度で同時記録可能です。ファイルサイズの小さいプロキシー動画を編集やプレビューに用いることで、4K動画編集時のPCへの負荷を軽減し、作業効率を高めます。記録方式は目的に応じて、10bit記録可能なXAVC HS（1920×1080）、またはより軽い8bitのXAVC S（1280×720）を選択できます（＊）。