Ce procédé cinématographique a permis de mettre en évidence les intérêts multiples de la combinaison visuelle d’une image animée, projetée en arrière-plan, avec un espace de jeu scénique en avant-plan. Cette technique fait partie de l’histoire du cinéma puisqu’elle a été employée dans de très nombreuses scènes montrant, en plan rapproché, les passagers de véhicules en mouvement avec un décor extérieur défilant.
La méthode consistait à projeter un film sur la face arrière d’un écran transparent placé derrière les comédiens. Elle a permis de réaliser des compositions d’images pour des scènes qui sont encore présentes dans la mémoire des spectateurs. Dans le film La mort aux trousses, réalisé par Alfred Hitchcock en 1959, le personnage principal – interprété par Cary Grant – s’enfuit en courant dans le désert alors qu’il est poursuivi par un avion hostile : c’est un plan moyen de face qui montre sa course.
Gaston Marcotti, superviseur d’effets visuels et concepteur de BigSun, partage son enthousiasme quand il se remémore la découverte de ces trouvailles visuelles à l’époque où il travaillait à la restauration de films anciens pour la société Eclair. Il sait combien le film argentique, qui était projeté en temps réel au tournage pour figurer le décor, montrait des défauts de fixité du cadre et des dégradations de qualité photographique liées aux copies intermédiaires en générations successives. Mais, aujourd’hui, grâce la préservation absolue de la qualité de l’image traitée par une chaîne d’équipements numériques professionnels, grâce aux caractéristiques et dimensions des écrans à Led et, bien sûr, aux caractéristiques avancées des caméras de prises de vues, il est envisageable de s’affranchir de ces contraintes pour reconsidérer la mise en œuvre de ce type de dispositif.
Une solution innovante
A la tête de la petite société Bizaroïd, basée à Vincennes, Gaston Marcotti a entrepris il y a deux ans le développement d’une solution innovante, en reconsidérant les besoins de la Virtual Production : son objectif était alors de combiner les technologies les plus performantes du moment pour réinventer la pratique de la projection arrière en tournage et proposer une solution alternative aux systèmes de décor virtuel (Virtual Set).
Depuis de nombreuses années, les truquistes et les responsables des effets visuels sont avides des procédés vidéo associant les incrustations électroniques – devenues encore plus performantes avec les équipements numériques – et les images de synthèse en 3D. Mais ces dispositifs dits de chroma key tournés sur fond de couleur unie, bleu ou vert, présentent des inconvénients : ils laissent les comédiens – et les techniciens présents en studio – bien isolés du cadre de l’image finale et de son ambiance, interdisent les mouvements de caméra – pour éviter les défauts de perspective – et nécessitent des travaux d’étalonnage pour réaliser des raccords de lumière.
RENCONTRE AVEC GASTON MARCOTTI
Durant un tournage, comment faire pour afficher une grande image animée et proportionnée figurant le décor, à l’arrière des comédiens et des éléments scéniques de l’avant-plan ?
Gaston Marcotti : Mon expérience dans la restauration de films anciens m’avait permis de découvrir la grande diversité d’emploi du procédé de projection arrière au cinéma et d’en comprendre mieux les limites, en comparaison de procédés plus modernes. Je me disais que, pour surmonter ses limitations, il fallait une projection d’image de grande dimension, dans une définition très élevée, avec un pas de pixel serré, dans un standard de luminosité, de contraste et d’espace colorimétrique équivalent ou supérieur à ceux du cinéma numérique. Et bien sûr, afficher dynamiquement l’image du décor, en étant capable de suivre en temps réel les variations optiques, les mouvements angulaires et les déplacements de la caméra sur la scène filmée… Comme tout le monde, j’avais vu évoluer les technologies de capture de mouvements grâce à la réalité virtuelle et suivi les progrès réalisés par les moteurs de rendu 3D pour le jeu vidéo ; sans oublier les évolutions des caractéristiques des caméras (capteurs plus sensibles, UHD, HDR, espace de couleur étendu) et celles de l’affichage des images sur des écrans plats, de plus en plus grands et même modulaires, permettant la constitution de murs-écran. Mais il manquait encore une surcouche technologique pour combiner ces innovations et les intégrer à un procédé qui soit opérationnel.
Alors, je me suis lancé : j’ai constitué un assemblage technologique en studio avec une caméra de tournage de cinéma Arri, un système de tracking du marché, un moteur de rendu 3D en temps réel et un mur-écran de haute performance. Le système de mur écran à Led est fourni dans le cadre par notre partenariat avec la société Fosphor, spécialiste de ce type d’affichage.
C’est l’intégration de ces technologies de pointe et la rencontre de développeurs informatique de talent qui nous ont permis de concevoir BigSun comme une solution alternative au fond vert et au décor virtuel. Cette une idée qui a d’abord été considérée comme folle, voire jugée dangereuse, mais je ne désespère pas qu’elle finisse par être considérée comme… une évidence, selon le fameux principe de Schopenhauer.
BigSun a été présenté en France dans la conjoncture du confinement national au printemps dernier. Le hasard a fait que la solution voit le jour en même temps que la série Mandalorian, une production des studios Disney, qui a pu être tournée grâce à un autre procédé technique de projection arrière, lui aussi techniquement très avancé…
BigSun peut fonctionner avec n’importe quel type de caméra, depuis le smartphone jusqu’aux caméras de cinéma numérique les plus évoluées. On fait appel à un système de tracking, généralement utilisé par les dispositifs de VR, qui donne en temps réel la position et l’orientation du capteur dans l’espace, ainsi que l’état des commandes optiques de la caméra. Ce tracking fonctionne sur un espace délimité qui doit être calibré sur l’aire de jeu du studio. Il détecte en temps réel des mouvements de la caméra et fournit les coordonnées précises dans un espace partagé avec la 3D : ces données et celles des commandes de la caméra (focale, mise au point) sont envoyées vers le moteur de rendu qui génère l’image de synthèse en temps réel.
Nous avions entamé, à l’origine, nos expérimentations avec un moteur de rendu Unity mais ses performances et sa souplesse d’utilisation ont été rapidement égalées, voire surpassées, par la solution concurrente Unreal. Grâce aux travaux de spécialistes en traitement des données, nous avons donc conçu cette couche interface logicielle, qui traite des coordonnées modélisant le champ visuel capté, pour les envoyer vers le moteur de rendu : notre objectif est aussi d’être indépendant des intérêts des industriels fournisseurs des briques composant le système.
Avec BigSun, les données de la caméra peuvent être transmises indifféremment vers les deux types de processeurs d’image. Les clients et les utilisateurs du système, s’ils sont habitués à un environnement 3D, peuvent le conserver au moment du tournage.
BigSun peut fonctionner avec un affichage d’image par projection arrière, inspiré du procédé photochimique ou dans une version plus moderne avec un écran actif à Led. La solution Led HDR est plus satisfaisante en termes de photoréalisme du décor. Le mur-écran est constitué d’un assemblage de modules carrés de cinquante centimètres de côté sans bord, présentant une matrice de 200 Leds espacées d’un pas de 2,5 millimètres. Cette modularité rend possible la construction de murs-écran dont les dimensions et les formes (linéaire, courbe, angulaire…) peuvent s’adapter aux besoins les plus divers. La vidéoprojection donne une image plus douce, avec un contraste atténué en arrière-plan, pour un coût de mise en œuvre plus réduit.
Au moment de la conception de BigSun, le standard de qualité visé était celui de l’image du cinéma numérique DCI, avec un espace colorimétrique de référence P3 et un rapport de contraste étendu de type HDR. Cette exigence permet de garantir une latitude d’ajustements satisfaisante en post-traitement pour les travaux d’étalonnage et les effets colorimétriques.
Pour assurer la mise au point du flux de traitement colorimétrique de l’image (pipeline), nous avons mis à contribution les connaissances et l’expérience en étalonnage d’un ami expert, Jean Coudsi. Nous avons évalué ensemble les caractéristiques de dalles Led HDR qui sont très performantes, qui supportent la quantification en 10 bits et couvrent 97 % de l’espace des couleurs P3. Les tests qualitatifs de la chaîne d’image de caméra ont été faits avec Adrien Gontier, chef opérateur, qui nous a accompagné tout au long du développement, pour valider la solution de son point de vue. Ces écrans doivent être calibrés avant chaque tournage et nous fournissons systématiquement une LUT de calibration aux chefs-opérateurs.
A l’origine, BigSun calculait l’image en permanence pour l’intégralité de la surface de l’écran alors qu’une partie seulement de la surface de l’image projetée est utile à l’image tournée captée par l’objectif de la caméra. Dans une version 2, pour répondre aux besoins de très grands écrans d’une largeur de l’ordre de dix mètres, c’est cette surface vue par le capteur, délimitée dans la surface de l’écran et appelée Frustum, qui est traitée par le moteur de rendu pour corriger dynamiquement les perspectives en arrière-plan.
L’autre évolution majeure de la V2 porte sur le prétraitement des données en 3D permettant d’adresser le moteur de rendu – Unity, Unreal ou autre – selon le choix des clients producteurs et post-producteurs. BigSun peut utiliser des éléments en full 3D (issus de 3DS Max, Blender, Cinema 4D, Houdini, Maya…), de la photo en définition 4K ou supérieure, ou encore de la vidéo en UHD. Il permet aussi de réaliser du mapping d’image photo ou vidéo sur un modèle 3D, avec une correction de parallaxe et un rendu photo-réaliste.
CHAMBOULEMENT DE LA CHRONOLOGIE HABITUELLE DES ÉTAPES DE TRAVAIL
Il important d’avoir conscience que la mise en œuvre d’une solution du type de BigSun change la chronologie habituelle des étapes de travail car elle nécessite en effet des choix artistiques, des travaux de conception et de modélisation des éléments en amont du tournage. C’est l’image composite finale qui est produite en studio. Les rushes de tournage peuvent être visionnés et directement intégrés en montage.
L’essentiel des problèmes doit donc être réglé pour que le rendu visuel soit conforme aux attentes du chef-opérateur et du réalisateur. La scène tournée est, pour une part, éclairée par la lumière émise par les écrans en arrière-plan, en complément des éclairages de face et de côté. Les transparences et les reflets dans les matières sont présents et restitués avec un très grand réalisme. Les techniciens présents sur le plateau de tournage – travaillant à la lumière, au son ou à l’image –, peuvent voir la composition finale de la scène et se repérer à l’image. Les comédiens retrouvent l’effet d’immersion dont ils sont privés lors des tournages réalisés devant le mur peint d’un cyclorama.
Un changement de méthode
Au-delà de l’avancée technologique, un procédé comme BigSun entraîne aussi un changement de méthode : la composition d’image obtenue en studio invite à « travailler plus en amont du tournage », à répondre plus tôt à un grand nombre de questions artistiques, pratiques et techniques qui conditionnent la qualité finale de l’effet réalisé. C’est une démarche qui contredit cette fameuse petite phrase : « On règlera ça en post-prod ! » entendue sur les tournages de scènes à effets visuels. Cette formule esquive souvent la difficulté, repoussant les problèmes à « plus tard », sans préjuger des dépassements de temps et de budget qu’elle occasionne parfois.
Article paru pour la première fois dans Mediakwest #39, p. 42-44. Abonnez-vous à Mediakwest (5 numéros/an + 1 Hors série « Guide du tournage) pour accéder, dès leur sortie, à nos articles dans leur intégralité.
[envira-gallery id= »119494″]
