Note: Lorsque l'on parle de Digital Cinema ou Cinema Numérique, on confond souvent deux notions:

- Le langage commun, utilisé par tous ceux qui parlent des technologies liées au cinéma numérique, et qui ne veut pas dire grand chose (tout peut être qualifié de D-Cinema, à partir du moment ou il s'agit de média numérique destinés à être diffusé en salles de cinéma...); ce type d'utilisation s'apparente à l'utilisation du terme "numérique" ("j'ai tourné mon film en nmérique !")  ou encore "HD" ("j'ai tourné mon film en HD !"), qui regroupe un large panel de matériels et donc de qualités différentes (quelle optique ? quel capteur ? quel format d'enregistrement ? quel processus de post production ? Quel humain derrière le matériel... etc...) .

- Le D-Cinema DCI, qui répond à un cahier des charges précis (DCI) et à une norme (SMPTE, AFNOR, etc...): Jpeg2000, 2K, Espace couleur XYZ, 4:4:4, 12 Bits... etc, et qui ne concerne QUE le processus industriel de distribution des oeuvres cinématographiques, QUEL QUE SOIT le matériel utilisé en captation (35mm, HD, etc...). On parle alors d'une norme qui permet l'interopérabilité des matériels, quelque soit le pays et l'oeuvre distribuée, comme l'était le format 35mm Edison.

Pour fabriquer une oeuvre destinée à une exploitation dans une salle de cinéma numérique labelisée DCI, on peut donc utiliser un large choix de matériel (HD, 2K, 4K...) en captation, sans que cette captation ne soit encadrée par une norme quelconque; c'est alors le critère de la qualité finale qui fera la différence. A cela on peut faire intervenir d'autres critères: pérénité et questions patrimoniales, effets spéciaux, salles spécialisées grand spectacle, etc...

Note sur le 4K: sachant que la définition de l'image est à mettre en parallèle avec la taille de l'image projetée, et que plus de 80% des salles de cinéma ne dépassent pas 10 ou 15 mètres de base, le choix du 4K ne doit pas devenir une obsession (cf rapport CST sur la définition d'une copie d'exploitation 35mm vis à vis de la définition HD).

Captation 

En ce qui concerne les programmes destinés à la diffusion HD (téléfilm) ou Dcinema (film), deux fréquences d'images non entrelacés sont généralement utilisées en Europe:

• 25P pour la cible de diffusion vidéo (HDTV).
• 24P pour la cible des salles de cinéma (Dcinema).

Le format 50i étant dédié aux programmes  "vidéo": news,  documentaires, sport...
Pour  une diffusion cinema, le 50i devra etre désentrelacé (selon plusieurs méthodes, dépendant du  logiciel, du labo...) avec une perte de définition verticale (plus ou moins forte selon la technique utilisée).

Il est aussi possible de produire son film en 25P et de conformer l'ensemble en fin de processus en 24P pour une diffusion en salles (Modification de vitesse de défilement de 25 images/seconde à 24 images/seconde et harmonisation du son). Cette option peut être aussi envisagée pour simplifier le flux de production (workflow compatible HD).

La projection peut aussi s'effectuer à 25 images par seconde, ce qui simplifie le processus. 

Les caméras d'entrée de gamme (grand public HDV ou AVCHD) ainsi que les semi-pro ne sont pas présentes (pour l'instant) dans ce document, bien qu'elles puissent être utilisées dans le cadre de certaines production en cinéma numérique.

1. Captation Broadcast HD (1920x1080) 

 La gamme broadcast HD est généralement caractérisée par 2 paramètres importants vis à vis des gammes inférieures. Ces différences ont des conséquences sur la qualité de l'image ainsi produite:

• taille des capteurs 2/3’
  format d’enregistrement 4 :2 :2 ou 4:4:4

Lancé en 2007, la nouvelle gamme de produits XDCAM HD 4 :2 :2 offre un ratio luma/chroma en 4 :2 :2 et la possibilité de tourner dans les deux formats HD 1920x1080 et 1280x720 :

Sony PDW-700 3 x 2/3’ Power HAD™ FX / 2.2Mpixels Compatibilité XDCAM HD et XDCAM SD 4 :2 :0 4:2:2@HL (pas de sous-échantillonnage) - (960px en C / 1920px en Y) 4 canaux audio Disque XDCAM Double layer (50 Go) et simple layer (23 Go) sortie HD/SD-SDI Dispositif d’upconversion/downconversion

 Le HDCAM est devenu le format Broadcast universel dans le domaine de la HD, prenant la succession du Digital Betacam.


3 caméras principales chez sony avec 3 cibles différentes:

• HDW F900 = Film
• HDW 750/790 = Telefilm
• HDW 730 = News, Sport, HDTV...

	Sony HDW-790P 3 x 2/3-inch FIT CCD PowerHAD 2,2 Mpixels 50i / 25P HDCAM 3:1:1 (480 en C / 1440 en Y) La HDW F900 offre notamment en plus la cadence 24P.
	Sony HDW-730 3 x 2/3-inch FIT CCD PowerHAD 2,2 Mpixels 50i HDCAM 3:1:1 (480 en C / 1440 en Y)

 Panasonic, qui utilisait auparavant des capteurs 720 associés à l'enregistrement DVC Pro HD 100 Mbps (interpolé en douce en 1080) introduit sa nouvelle gamme de camescopes 1080 avec le codec AVC H264 Intra sensé contrer le choix de sony et son Mpeg2 Long GOP:

Panasonic AJ-HPX3000G P2 HD 2/3" 3-CCD AVC Intra 4:2:2 100/50 Mbps 1080p	Panasonic AJ-HPX2000 P2 HD 2/3" 3-CCD AVC Intra 4:2:2 100/50 Mbps 1080i / DVC Pro HD

Les nouveaux codecs Panasonic exploitent donc le format H264 en i frames only: 

• Un capteur de taille supérieure aux capteurs 2/3’ broadcast (souvent une taille équivalente à l’image 35mm)
• Un format couleur 4 :4 :4
• Une gamme d’optique compatible avec la gamme 35mm
• Une cadence d’image à 24 ou 48 images en progressif

	Panavision GENESIS Mono CCD taille Super 35mm 12 Mpixels Panalog sur 10 bits / Monitoring avec LUT REC: HDCAM SR 4:2:2 (960px en C / 1920px en Y) ou 4:4:4
	Sony F23 (en attendant la F35 (mono capteur CCD S35) avec un capteur proche de la génésis) 3x 2/3’ (Capteur taille 35mm pour la future F35) Traitement 14 bits / S-Log 10 bits ou Hyper Gammas Monitoring avec LUT Amélioration du prisme / Gamut / S/N amélioré REC: HDCAM SR 4:2:2 (960px en C / 1920px en Y) ou 4:4:4  Ralentis / Ramping
	HDW-F900R 3xCCD FIT 2/3 pouces à 2,2 millions de pixels Hyper gammas + courbes personnalisées HDCAM 3:1:1 (480 en C / 1440 en Y)

	Panasonic Varicam 3 x 2/3’ CCD 720P (960px en Y - 480 en C) DVC Pro 100
	Panasonic AJ-HPX3000G P2 HD 2/3" 3-CCD AVC Intra 4:2:2 100 Mbps 1080p

Arri D20 Mono CMOS Super 35mm Choix de courbes de réponse (type Hyper Gammas) pour la sortie HD Mode HD 4:2:2 ou 4:4:4 type HDCAM SR (Mode Datas/raw à venir)

	Thomson Grass Valley Viper 3 x 2/3’ CCD Venom Flash Pack avec monitoring HD HDTV single HD SDI 4:2:2 RAW: Film Stream dual link HD SDI 4:4:4 Video Stream

Red One Super 35mm CMOS 12 Megapixel Mysterium HD, 2K, 4K REC datas et monitoring HD à fixer (LUT intégrée prochainement en interne) 4096x2304@220 Mbps RAW compressé en Wavelets Redcode 12 bits sur Compact Flash (fichiers R3D avec QT référence)

La plupart des caméras appelées "cinema numérique" partage une autre philosophie de travail vis à vis du monde habituel de la télévision:

- le format d'enregistrement des valeurs de pixels est déconnecté du protocole standard de diffusion vidéo (noirs à 0V et blancs  à +700 mV). Il faut donc "interpréter" (en post prod par exemple ou avec des LUT durant le tournage) le signal enregistré, avant d'en tirer ("developper" l'image comme en 35mm) une image "visible" sur un dispositif vidéo; cela demande donc un effort d'adaptation sur toute la chaine numérique pour comprendre un fonctionnement qui peut surprendre.

 

Jean-Charles Fouché Jean-Charles Fouché est consultant, caméraman, formateur, réalisateur, auteur de nombreux ouvrages de référence sur la vidéo numérique.  Il est l'un des plus anciens et fidèles soutiens et contributeurs du Repaire. Page de présentation Liste des articles de cet auteur Site perso