Caméras haute vitesse – Des outils très demandés

Avec l’amélioration des caméras numériques, la prise de vue à grande vitesse devient courante. Un seul constructeur s’est spécialisé dans les très hautes vitesses, autour de 1 000 i/s, l’américain Vision Research avec ses caméras Phantom. Mais la situation est peut-être en train de se modifier. Depuis la Phantom HD Gold des années 2000, Vision Research a élargi sa gamme avec des caméras qui s’adaptent à tous les usages, prise de vue cinéma et publicité, tournage multicaméras et même HF au travers des intégrations par le français DVS et le belge i-Movix.*
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La Flex 4K

Après la HD Gold, Vision Research – importé par Magic Hour – avait conçu la Phantom Flex, capteur de 2,5K, montant jusqu’à 2 500 i/s en HD. Fin 2013, est arrivée la Flex 4K. Vision Research en a vendu environ 250, dont 200 pour le cinéma, 30 pour le broadcast (multicaméras) et 20 pour les utilisations industrielles ou scientifiques. Vision Research possède en effet toute une gamme de caméras industrielles, dont certaines montent à 25 000 i/s avec une définition 1K.

Le capteur de la Flex 4K est un Cmos à mosaïque de Bayer et microlentilles. Il comporte 4 096 x 2 304 photosites actifs pour une diagonale image de 31,7 mm (légèrement plus grande que le S35 normal, certaines optiques peuvent donc vignetter). À noter que la Flex 4K existe en version monochrome, plus sensible et plus définie, car sans mosaïque de Bayer ni filtre optique passe-bas.

Depuis peu, la Flex 4K dispose d’une entrée audio numérique (deux canaux) et de la possibilité d’enregistrer en compression ProRes 422 HQ directement dans la caméra (précisément au moment du transfert sur le Cinemag IV). Le double enregistrement, Raw et ProRes, est possible. En option, elle reçoit un dos batterie (V-Lock ou Gold Mount), pour les utilisations portables.

La Flex 4K atteint 1 000 i/s en définition 4K sur sa ram interne, soit 10 secondes avec 128 Go de ram. C’est suffisant pour ralentir un événement très rapide et généralement très bref (explosion, chute, choc…). Un événement filmé pendant 10 secondes à 1 000 i/s durera 7 min à 24 i/s. Pour des plans plus longs, on peut enregistrer directement sur le Cinemag de 2 To (technologie mémoire flash), mais la cadence maximale plafonne alors à 128 i/s en 4K et 256 i/s en 2K.

La grande capacité du Cinemag IV permet d’enregistrer jusqu’à 25 min à 128 i/s pour la version 2 To, 15 min à seulement 102 i/s pour le Cinemag IV de 1 To. Le débit du Cinemag augmente avec la capacité, comme souvent en mémoire flash.

La Flex 4K existe en 32, 64 ou 128 Go de ram. Plus de mémoire augmente en pratique la capacité d’enregistrement, mais surtout, il devient possible de la diviser en plusieurs segments, permettant d’enregistrer autant de prises avant le transfert sur le Cinemag. On gagne ainsi en souplesse de tournage, en veillant cependant à sauvegarder les bonnes prises le plus vite possible.

Grâce à cette segmentation de la ram, l’enregistrement aussi peut se faire en continu. La caméra peut continuer de tourner sur le segment 2 tandis que le plan enregistré en 1 est transféré automatiquement sur le Cinemag. Fonction très utile par exemple en animalier. C’est à partir de cette fonctionnalité que l’on obtient le flux continu en mode multicams.

La Flex 4K coûte un peu plus de 100 000 €. Elle est dotée d’une connectique généreuse tant pour les usages cinéma (Lemo 2 broches sortie 12 V, prise RS…) que vidéo (gen-lock, prise pour télécommande d’objectif ENG/EFP).

 

L’ultra-ralenti en multicaméras : la gamme « broadcast »

DVS adapte les caméras Phantom pour les ultra-ralentis en multicaméras. Une grosse part du développement est faite pour faciliter les usages en direct et dans l’action, pour les différentes utilisations (foot, cyclisme, etc.). En rugby, DVS a mis au point un système HF composé d’une petite Miro sur un stabilisateur Ronin utilisé sur la finale de la Champion’s Cup. Pour l’Euro 2016, DVS a mis en œuvre une Phantom sur mini-rail et tête gyroscopique Shotover positionnée derrière les buts.

En utilisant l’architecture interne des Phantom, les Superloupes 4K DVS délivrent simultanément deux flux vidéo, l’un pour le mélange en direct et l’autre pour la lecture en ralenti. Ainsi, il n’y a plus besoin de doubler les caméras sur la même position, puisque la caméra rapide fournit aussi à la régie la prise de vue à vitesse normale. Étant issus de la même caméra, les deux flux ont une colorimétrie identique, facilitant le travail des ingénieurs vision.

La fonction Superzoom permet de grossir n’importe quelle zone de l’image cadrée 4K par l’action d’une simple manette. En exploitation, la caméra est contrôlée par trois pupitres, le pupitre de réglage vision (OCP), le contrôle du ralenti et le recadrage Superzoom.

DVS développe différentes versions de Superloupes, RF (sans fil), sur drone, sous-marine et même une version ENG (reportage) pour tournage à l’épaule, en tous lieux, avec enregistrement sur mémoire flash extractible et sauvegarde rapide sur disques durs. Le workflow peut être en fichiers Raw ou en HD-SDI.

En broadcast, les besoins, en termes de super-ralenti, dépendent du sport, de l’événement filmé. Il est rarement nécessaire de monter au-delà de 500 i/s pour décomposer une action (but, passage de F1). Plus on monte en vitesse, plus le plan ralenti dure et il devient difficile à inclure dans le direct.

 

Systèmes i-Movix chez AMP Visual TV

AMP Visual TV s’appuie sur les systèmes i-Movix pour les ultra-ralentis HD ou UHD. i-Movix a mis au point le X10, boîtier de traitement et de raccordement par fibre hybride de la Phantom à un serveur type EVS XT3, lequel assure en régie l’enregistrement haute vitesse. La liaison se fait en mode continu, l’image de la caméra étant disponible en permanence pour alimenter le direct. Pour cela, le X10 utilise le port Cinemag interne de la caméra pour construire le flux continu vidéo UHD. La configuration est efficace mais assez complexe, la liaison caméra-serveur représentant l’équivalent de dix trains HD-SDI en terme de débit et autant de canaux sur le serveur. i-Movix a présenté cette année le système Infinite : l’intégration au X10 (donc côté caméra) d’une capacité d’enregistrement haut débit pour s’affranchir du serveur en régie.

L’Infinite devient ainsi la première caméra ultra-ralenti autonome, avec une durée d’enregistrement d’une heure à 500 i/s. Il devient possible d’enregistrer en haute vitesse un événement dans sa totalité et en continu, sans trigger. Toutes les configurations de caméras haute vitesse deviennent possibles, y compris en HF, sur grue, Polecam, rail… Ainsi, associé à un émetteur HF, le X10 UHD RF se déploie au plus près de l’action pour des ralentis sans fil.

AMP Visual TV propose aussi l’option anti-flicker, un traitement sur les images qui efface les effets désagréables de papillotement des images ralenties dus au battement entre la cadence image et la fréquence du courant secteur des éclairages. De plus, ce traitement antiflicker améliore la qualité de l’image, en particulier en réduisant le bruit dans les basses lumières.

AMP propose également la petite caméra Pico d’Antelope. Conçue autour d’un capteur 2/3” Cmos, elle dispose de deux sorties Live et de deux sorties replay. Sa toute petite taille permet de la monter sur un rail ou une mini-grue genre Polecam.

 

Phantom Veo et HDC-4800, ça bouge à l’IBC

Dévoilée au NAB en avant-projet, la Phantom Veo sera présentée opérationnelle à l’IBC. Vision Research a intégré le capteur de la Flex 2K dans un corps de caméra compact (en gros un cube de 12,7 cm de côté, style Alexa Mini).

Autre nouveauté, le Cinemag est remplacé par une carte CFast 2.0 standard, pour abaisser les coûts. Petite restriction, la carte ne servira qu’au stockage et au transfert ; il n’y a ni enregistrement, ni lecture directement depuis la carte. Vision Research a recherché un coût limité.

Vision Research a connu jusqu’à présent peu de concurrence dans les hautes vitesses. Seul le japonais For-A a conçu la FT-One, caméra UHD grand capteur 4K grimpant à 860 i/s, un peu plus grosse que la Flex. Mais c’est Sony avec la HDC-4800 qui pourrait représenter le plus grand danger pour Vision Research, du moins en multicaméras.

Apparue au NAB 2016, la HDC-4800 est une caméra à capteur Cmos S35 et monture PL hautes vitesses : jusqu’à 400 i/s en UHD, 800 en HD. L’enregistrement se fait non pas dans la caméra, mais à l’autre bout de la fibre optique dans le processeur/serveur BPU-4800. Il s’agit en effet d’une caméra de plateau multicams, qui se raccorde par fibre optique à la régie. Caméra d’épaule d’ergonomie vidéo, elle est compatible avec les accessoires Sony de direct et de multicaméras (viseurs, pupitre vision, télécommande ralenti…). Elle est dotée de deux tourelles porte-filtres (CC et neutres) motorisées.

Bien que le capteur S35 et la monture PL fassent penser à une caméra cinéma, par la définition UHD de son capteur et son ergonomie, la 4800 est orientée multicaméras. Sony la présente clairement comme telle. Le constructeur sortira-t-il ultérieurement une version 4K ?

 

Liens utiles

www.phantomhighspeed.com
www.magic-h.com
www.dvs-sport.tv
www.ampvisualtv.tv

 

* Cet article est paru pour la première fois dans Mediakwest #18, pp.26-28. Soyez parmi les premiers à lire nos articles en vous abonnant à notre magazine version papier ici


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 2 décembre 2016