Voici pourquoi un appareil photo pouvant filmer en 4K n’est pas vraiment du 4K

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Depuis quelques semaines, il est question sur plusieurs blogs sur la photo, d’une fonctionnalité qui manquerait cruellement au Canon 6d Mark II: un mode vidéo 4K. Nous utilisons souvent le terme 4K, mais sans vraiment savoir ce que cela veut dire exactement. En fait, tout se résume à la façon dont le capteur d’un boîtier enregistre chacun des pixels de l’image, ce qui est en grande partie une extrapolation.

La véritable vidéo 4K n’existe pas

Dans cette vidéo, Cooke Optics interviewe le photographe Geoff Boyle. Il nous explique que pour qu’un appareil photo puisse produire de la vidéo 4K, cela dépend en grande partie du filtre de Bayer. Il nous explique également ce qui se passe réellement lorsque votre capteur « voit » une image et la raison pour laquelle la résolution 4K n’est pas réelle.

La structure de la matrice de Bayer

Le problème résulte essentiellement au fait que la structure d’un filtre de Bayer ne « voit » pas toutes les couleurs pour chaque pixel. Sa conception rend même cela impossible. Sur chacun des pixels, deux voient le vert, un le rouge et un dernier voit le bleu. L’appareil photo (ou la caméra vidéo) doit utiliser ces informations venant de chaque des pixels en extrapolant ce qui ne peut pas être enregistré / vue par la matrice de Bayer. Ainsi, comme le décrit Geoff, un capteur recouvert d’une matrice de Bayer, ne peut pas vraiment filmer en 4K. Il enregistre 2x2K en vert, 2x1K en rouge et 2x1K en bleu. Il procède par la suite à une extrapolation des données manquantes.

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Fuji est ses X-Trans

Fuji a tenté d’améliorer la matrice de Bayer avec son filtre X-Trans, mais il souffre toujours du même problème. Pourquoi ? Parce que c’est un motif qui est un peu différent de la matrice originale, mais il demeure un motif ordonné qui se répète sur une échelle légèrement plus grande (6 × 6 vs 2 × 2). Mais il doit quand même « deviner » la couleur des pixels pour créer une image rouge, verte et bleue complète.

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Trois capteurs

Contrairement aux appareils photo, les caméras vidéo, comme la Sony DSR-500WS, contiennent trois capteurs séparés. Lorsqu’une image entre dans ces appareils, elle est divisée en trois parties (rouge, verte et bleue) via un prisme. Ainsi, les capteurs de ces appareils, « voient » réellement tout le spectre lumineux d’une image (rouge, vert et bleu). Il n’y a donc pas d’extrapolation. Sony le mentionne bien dans la fiche technique du DSR-500WS:

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Les signaux de ces trois capteurs séparés sont ensuite réunis pour créer une image vidéo 4K réelle. C’est la raison pour laquelle ces caméras coûtent plus chères, car elles sont en fait trois caméras réunis en une seule unité.

Le vrai 4K n’existe pas dans nos appareils photo

Avec les appareils photo modernes (même les haut de gamme), la matrice de Bayer étant la norme, ne peuvent pas produire réellement du 4K. Et le prétendue 4K de ces appareils photo est en fait le résultat d’une extrapolation. Comme Jeff le mentionne dans la vidéo, c’est la raison pour laquelle Arri a produit une caméra de 2,7K pour la prise de vue HD. Et c’est également la raison pour laquelle des entreprises, comme Panasonic, produisent des caméras avec un capteur Super 35mm de 5.7K, pour produire une vidéo 4K. Toshiba fait la même chose avec ses caméras 4K:

Les caméras conventionnelles à capteur unique utilisent généralement une matrice de Bayer pour distinguer les couleurs rouge, verte ou bleue (RVB). [..] Les caméras 3-CMOS utilisent des revêtements dichroïques sur les surfaces d’un prisme pour séparer la lumière entrante en longueurs d’ondes RVB. La lumière est dirigée vers trois capteurs alignés de façon précise et recombinée pour produire une image beaucoup plus nette, plus propre et supérieure.

C’est aussi la raison pour laquelle beaucoup de gens filment en 4K, car même si cette vidéo est en réalité du 1080p, les détails produit par l’extrapolation du 1080p, jusqu’au 4K sont perceptibles.

Donc, votre appareil photo ne produit pas réellement du 4K; à moins qu’il soit doté d’un prisme qui sépare la lumière en ses trois couleurs de base. Ce qui est rare car cette configuration à trois capteurs est réservée aux véritables caméras vidéo.

[via]

2 commentaires

  1. Mouais, de la même manière, on peut aussi dire que les photos prises par nos appareil ne sont pas de la résolution indiqué par le vendeur. Avec la matrice de bayer, les photos aussi sont reconstituées.

    De toute façon, la 4k c’est de l’arnaque. La plupart des tv 4k sont trop petites pour que ce soit visible (ou les personnes sont trop loin de leur tv).

  2. Autre manière de voir les choses : La résolution d’un 24 mégapixels est de 6000×4000 pixel.
    Je pense que sur les 4000 lignes de matrice bayer, on a largement de quoi reconstituer 2100 lignes de 4K. (on le fait déjà tellement mieux en photo). Donc, franchement, c’est vouloir chercher la petite bête pour pas grand chose.

    (un 18 mégapixel a une résolution de 5196×3464 pixel, la aussi, la reconstitution 4k sera facile)

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