FAQ HD du débutant

Première synthèse de ce qu'il faut savoir pour commencer à s'y retrouver dans la HD grand public: les formats, les supports, etc..
Document évolutif...

 

 

Actualisé le 03/01/2010 par Sébastien Masurier (toys3d) 

Ayant été noobs moi aussi, j'écris cette synthèse que j'aurai aimé voir quand j'ai commencé sur ce site lorsque j'étais perdu entre tous ces posts.
Elle résume en un minimum de temps le nécessaire pour comprendre la HD.
N'oubliez pas qu'il existe une fonction recherche.

La HD (Haute Définition) dispose de 2 formats pour le grand public: HDV et AVCHD.

Le HDV (High Definition Digital Video où les 2D ont fusionné) utilise le même support d'enregistrement que le DV la mini-cassette (dite "mini-DV") DV qui lui, est en définition standard (dite SD).

l'AVCHD (Audio Video Compression for High Definition) est l' évolution la plus récente de la video HD grand public.
Aujourd'hui, tous les cam AVCHD sont soit à disque dur, soit à carte SD (Secure Digital), avec ou sans mémoire de type SSD interne, soit un mix de ces possibilités.

La différence entre ces 2 formats est, outre le support de stockage, la compression utilisée.
L'HDV utilise le MPEG-2 et l'AVCHD le MPEG-4 (AVC ou egalement appelé H264) mais tous 2 sont encapsulés dans la même extension un .m2t ou .mts suivant les marques.

L'avantage de l'AVCHD est qu'il compresse plus efficacement grâce à un algorithme plus complexe. L'inconvenient de cette complexité est qu'il est plus "lourd" à traiter pour l'ordinateur en lecture et surtout au montage.

Le marché grand public tend vers la disparition des modèles HDV.

Bref rappel d'une image:
La définition d'une image est le nombre de pixels qu'elle comporte.
Une image de 1920x1080 a donc 2.073.600pixel ou 2Millions de pixel pour simplifier.
Plus la définition est importante, plus il y a aura de détails sur l'image.
La "qualité" de l'image ne dépend pas que de la définition. Le capteur, l'optique et le circuit électronique jouent des rôles très importants.
Son format est le rapport largeur/hauteur. Ici, 1920 divisé par 1080 fait 1.77.
C'est le même résultat que 16 divisé par 9.
Ce rapport est dit 16/9.
La résolution est un rapport entre le nombre de pixels qui composent l’image et les "réelles" dimensions de celle-ci. Elle s’exprime en pixel (points) par pouce (ou ppp).
Un pouce mesure environ 2,54 cm. Un écran d'ordinateur fait généralement 72ppp, voire +.

Bref rappel du DV:
La définition est de 720x576 pixel (env 0.4Mpixels donc). C'est la definition standard qui est aussi celle du Dvd video et est très proche de celle de la télé traditionnelle.
le Débit du DV est de 25mbps( méga bits par seconde) donc 1minute de video fait env 210Mo ou bien 13 Go/heure.
La compression utilisée est spécifique ni MPEG ni MJPEG, un peu des 2, avec surtout l'avantage de  traiter chaque demie image séparément et de faciliter en ce sens le montage sur ordinateur.

HDV:
le débit est fixé à 25Mbps et la définition de l'image du HDV est de 1440x1080 en anamorphosé. ça veut dire que le pixel est rectangulaire.
L'image est comme compressée horizontalement sur l'enregistrement mais revient a un format "normal" (pixel carré) lors de la lecture et correspond à du 1920x1080 (également appelé FULL HD).
La différence de qualité entre du 1440x1080 anamorphosé et du "vrai" 1920x1080 carré est pratiquement invisible. Du reste le format pro HDCAM standard utilise lui aussi cette anamorphose.

Il existe aussi une mouture dite 720P du HDV (1280 x 720) dont le débit est moindre (approx.19Mbps), utilisée notamment par JVC mais qui ne semble pas avoir un grand avenir dans les caméras grand public.

Le transfert sur PC se fait par une étape appellée acquisition (en fait un simple téléchargement en temps réel, il n'y a pas transformation) et se fait par cable firewire (appelé aussi IEEE 1394, i-link) et non par le cable usb qui est réservé aux photo.
HDVsplit est un logiciel gratuit permettant de faire l'acquisition de la bande si vous avez des pb d'acqui avec votre soft de montage. Pour le choix des cameras, parmi la pléthore de modèles on peut citer la Sony HC9 et la Canon HV40 qui prennent la suite des HC7 et HV30 (qui succedait au HV20).
La qualité d'image est relativement proche mais on reproche à la canon la qualité de son plastique . Par contre la Canon peut faire un enregistrement de l'image en progressif.
Il n'y a plus de pb de montage avec les softs actuels et un microprocesseur récent genre core2duo.
la cassette "spéciale HDV" est un peu marketing car c'est une cassette DV "standard" qui a été prise au coeur du rouleau.
Cela "doit" garantir une meilleure durée de vie.
Il est deconseillé de changer de marque de cassette en raison de la différence de type de lubrification.
Bien qu'il s'agisse de la même cassette entre le DV et HDV, il n'est pas possible de se servir d'un camescope DV pour faire l'acquisition d'une cassette HDV.

AVCHD
Le débit peut varier. C'est l'utilisateur qui décide le débit entre la qualité, la definition et la durée de l'enregistrement.
Il propose le 1920x1080 en pixel carré. Le débit, avec une qualité équivalente au HDV, est d' environ 16-17Mbps. Sur certains camescopes (Canon notamment)  un débit de 24Mbps est proposé mais son apport est presque imperceptible.
Le transfert sur PC se fait simplement par le cable USB. Il n'y a pas d'aquisition. Pour les supports cartes SD, on peut aussi les placer directement dans le PC (attention certains vieux lecteurs SD ne sont pas compatibles SDHC) et en recopier les fichiers.
L'avchd est très lourd a monter dans sa forme originale (native) et demande donc une grosse configuration (un processeur rapide). Pour faciliter ce montage, certaines solutions proposent de transformer l'AVCHD natif en un autre format plus facile à digérer par l'ordinateur mais aussi plus volumineux naturellement. 

Effet de peigne?...Entrelacement/Progressif
La très grande majorité des cam n'enregistrent qu'en video entrelacée mais certains proposent en plus le mode progressif (ex: hv40, hf100...).
Ils sont symbolisés par les lettres "i" pour le mode Entrelacé (interlace en anglais) et "p" pour le mode Progressif derrière le nombre de lignes (1080p ou 1080i).
En progressif, il y a 25 images "pleines" (comme une photo) par seconde mais en entrelacé, ce sont 50 trames/seconde (ou appelé aussi demi-images ou champs et field en anglais) prisent avec un "décalage temporel". Le mélange des trames se fait une ligne sur 2.
Cela permet, avec un débit équivalent, de rendre l'image plus fluide en entrelacé. De plus l'entrelacement est plus tolérant dans la prise de vue pour messieurs grand public.
Il évite les saccades que l'on peut avoir parfois sur le progressif si on ne prête pas attention lors de mouvements rapides.
L'avantage de filmer en progressif est un aspect plus "ciné-like" et qu'il est plus facile a travailler lors de certains effects comme le détourage pour le keying (ecran bleu, vert...) ou l'analyse pour le tracking (suivi de mouvement).
Il est possible de transformer une image entrelacée en progressive par calcul d'interpolation. Cela s'appelle le désentrelacement.
Les télés LCD ou plasma désentrelacent très bien (car le signal de la TV est entrelacé) mais pas l'ordinateur où l'affichage est progressif.
Un fichier entrelacé lu sur ordinateur fera un effect de peigne visible sur les objets en mouvement.
Des logiciels comme VLC propose un desentrelacement en direct.
Il n'est donc pas nécessaire de desentrelacer ses films après montage.
Un désentrelacement est utile si, par exemple, vous souhaitez le mettre sur youtube ou autre.
 

Disque dur, carte SD, mémoire intégrée ou cassette.
Il n'y a pas de media "parfait".
La cassette est économique, fiable, se conserve très bien et on peut en avoir dans la poche en rab. Par contre il y a le derushage qui est long.
Le disque dur permet un transfert rapide et simple sur PC mais il est fragile (choc) et lorsqu'il est plein, faut le vider obligatoirement.
Attention: en anglais disque dur se nomme Hard Disk Drive qui fait "HDD" et peut être confondu avec HDV. Des cameras de définition "standard" expose fièrement ce logo.
La carte SD ou SDHC (haute capacité) avec une classe 4 ou sup (garantissant un débit d'enregistrement satisfaisant) permet de reduire le volume du camescope, de le rendre moins sensible au choc... Cependant ce support est plus cher que les autres (rapport prix/Go) mais baisse regulièrement.
L'inconvénient de la mémoire intégrée est qu'il est nécessaire, sur certains camescopes (HF10..), de brancher l'alimentation pour transferer sur PC... même si la batterie est pleine.
Si vous souhaitez conserver les fichiers natifs avec une camera avec disque dur ou carte SD, il vous faudra un espace de stockage important et fiable.

Logiciels de montage

Les logiciels grand public montant le AVCHD et HDV (inf ou egale env 100€):
Magix video deluxe 16, Pinnacle studio HD 14, Corel videostudio X2, Sony vegas movie studio 9, Adobe premiere element 8
Il existe souvent des versions d'évaluations (trial en anglais) limitées en temps et/ou fonctions. utilisez les pour vous faire votre propre opinion et tester votre materiel.

En gratuit open source mais disponible en fevrier 2010 (si aucun retard): VLMC (Video Lan Movie Creator)

Pour les logiciels plus "pro" (et donc plus onéreux) on trouve:
Sony Vegas Pro, Edius 5 et sa declinaison moins onéreuse Edius Neo, Adobe Premiere Pro, Avid media composer

Première pro fait de l'AVCHD à partir de CS4 (pas CS3)
Certains logiciels permettent le rendu intelligent (appelé aussi smart rendering) qui réencode que les parties de la video qui ont été modifiées d'effects et de transition. L'intéret est un gain de temps et une conservation de la qualité originale.
Si le smartrendering est possible en mpeg2 avec bon nombre de logiciel, ce n'est pas encore le cas avec l'Avchd (sony vegas pro 9 n'est pas pleinement satisfaisant dès l'emploi de cut).
Premiere Pro n'autorise pas le smart rendering. (même en mpeg2).

Pour diminuer la charge du microprocesseur, certains softs commencent a donner les calculs à la carte graphique. (Situation récente et évolutive) (Exemple: Premiere pro CS4 avec le plugin Elemental Accelerator necessitant une Quadro de nvidia).

Configuration
Un microprocesseur récent (type core2 ou i7) et rapide est fortement recommandé pour le montage HD et particulierement pour l'AVCHD.
Il est recommandé d'avoir un 4 coeur permettant de réduire les temps de rendus. (le calcul est partagé).
2Go de ram ou + est conseillé.Windows 32bit (XP, Vista, Seven) ne gère pas la mémoire au dela de 3Go. Il faudra une version 64bit pour cela.
Pour diminuer la charge du microprocesseur, certains softs commencent a donner les calculs à la carte graphique. (Situation récente et évolutive).
Exemple: Premiere pro CS4 avec le plugin Elemental Accelerator necessitant une Quadro de nvidia.

Montage Avchd par proxy
Même avec une configuration importante, il est encore difficile de travailler en avchd natif.
Afin d'éviter la "lourdeur" de l'AVCHD au montage, certains utilisent un codec qui allège le processeur mais décuple la taille des fichiers.
exemple:HQ AVI de Canopus (téléchargement gratuit de AVCD2HQ après enregistrement sur le site de Canopus) ou bien cineform.
Cependant une solution économique consiste à travailler avec des fichiers "allégers" encodés à partir  des originaux AVCHD natifs permettant fluidité, effets et transitions sur des ordinateurs "normaux".
Une fois le montage terminé, vous modifiez les liens pour pointer vers les originaux.

Pour ces fichiers allegés, ils peuvent être en mpeg2. C'est un codec avec un bon compromis taille de fichier/ qualité/ressources microprocesseur utilisées. La définition peut être la même que l'originale ou de plus basse définition.
Les avantages de la basse def sont la réduction du temps d'encodage, taille de fichier réduit et l'utilisation ressource mémoire. Son inconvenient, outre la plus faible visualisation, intervient si vous avez la nécéssité de déplacer/animer vos videos correctement. Certains logiciels de montage proposent des traitements par lot et le rendu est souvent optimisé multi-cores (ex: adobe media encoder ).

Pour le repointage, 2 possibilités:
1/ votre logiciel permet de remplacer (dit aussi re-link) les fichiers présents dans le chutiers.
2/ lors de l'encodage des fichiers "allégés", créez un répertoire "avchd" et un autre "mpeg2" avec des fichiers dont le nom et l'extension sont identiques.  Une fois le montage terminé, il suffit de renommer les répertoires Tout ceci dans windows. Lors de l'ouverture du soft et projet, les fichiers originaux seront chargés.

Dans les deux cas, l'édition est conservée et votre logiciel prendra en compte les fichiers originaux pour le rendu.  

Le meilleur camescope?
il n'y a pas de meilleur camescope. Tout n'est que compromis entre le prix et votre besoin.
Certains privilégieront le HDV pour la cassette et son montage plus souple qu'en AVCHD. D'autres préféreront des cartes SD plus pratiques mais indisponibles en HDV.

Lecture des fichiers HD:
Votre lecteur DVD ne peut pas lire ces fichiers HD même s'il dispose de la fonction "upscaling" qui permet d'agrandir artificiellement (interpolation) la définition de l'image.
Pour info: un DVD vidéo a une definition de 720x576 avec une compression Mpeg2.
Néanmoins, il est possible de graver une structure Bluray ou vos MTS, sur un DVD ou un DVD double couche (Double Layer en anglais). Il s'agira alors d'un DVD de données et non d'un DVD video (de definition standard).
Pour lire les fichiers HD, vous devrez avoir soit l'ordinateur connecté à la télé, soit un boitier multimédia HD avec disque dur (attention a bien vérifier les formats acceptés et la définition maximale), soit utiliser les consoles de jeux XBOX360 ou PS3 (non pas la WII), platine Blu-Ray ou simplement votre camera HD.
Les disques dur videos HD permettent de lire la quasi-totalité des formats videos et son (formats HD: type DTS HD,..)
On retrouve par exemple le HDX1000, les TVIX, Popcorn Hour...
Les differences sont de pouvoir integrer un decodeur TNT (faisant office de magnetoscope) ou les possibilités "serveur".
Les recents (ou futur proche) modèles (ex HDX BD-1) permettent de lire des structures Blu-ray en réseau ou disque dur externe/interne, l'ethernet gigabit(1000), compatibilité bluray par le rajout d'un lecteur optique.

Du HD au SD:
Il est possible de faire du SD à partir de fichiers HD avec évidement une perte de définition.
L'intérêt est par exemple de faire un DVD vidéo.
La première façon est de monter en HD natif et de faire la conversion lors de l'export.
La seconde est de réaliser une conversion de HDV( ou Avchd) vers du DV. Cette étape est appellée downconversion. Puis faire le montage en DV et l'exporter en dvd video.
Cette seconde proposition à l'avantage d'être du SD donc le montage est possible sur un ordinateur "quelquonc" .
Cependant il y a 2 étapes d'encodage (downconversion et export dvd) . La video est donc plus soumise à des risques de pertes de qualité (en plus de celle de diminuer en définition) que la première proposition qui fait un montage HDV natif.

Conteneur , codec et débit:
Pour envoyer votre video sur youtube (NB: youtube pratique un reencodage de la video envoyée) ou autres (DD multimedia, consoles..), vous allez devoir exporter: choisir un conteneur avec un codec video et un autre pour le son.
Le conteneur est pour simplifier comme une bouteille dans lequel vous pouvez mettre de l'eau, de l'huile, du lait sauf qu'ici ce sont des codecs (compresseur/decompresseur).
Vous connaissez à present le .m2t mais bcp d'autres existent comme .avi, .mov, .mkv, .flv, .wmv .. et .mp4
Car le .mp4 est un conteneur et pas un codec, c'est l'AVC (ou h264) qui est le codec video. l'AAC (advanced audio coding) est son "equivalent" audio.
Chaque conteneur a ses avantages/inconvenients comme le flv qui est tres utilisé pour le streaming video (lecture directe)sur le net ou le mkv qui inclus multi pistes audio, multi sous-titres et sans limite de taille de fichier. Le pb du mkv est qu'il n'est pas lisible par bcp d'appareil excepté l'ordinateur et certains disques dur multimedia HD.
Les codecs sont un type d'algorithme de compression.
En video: le divx et son equivalent libre le Xvid, le VC1 de microsoft, le h264 et sont equivalent libre x264....
En audio: le mp3, le AC3, DTS, AAC...

Pour chaque conteneur, il n'est pas possible de mettre n'importe quel codec audio et video. Il faut donc verifier préalablement le couple conteneur/codec.
Heureusement, le H264, qui offre le meilleur taux compression/qualité, est supporté par quasi tous les conteneurs.
A cela s'ajoute parfois des restrictions materiels comme pour la Xbox360 qui n'accepte que le H264 en .mp4 et limite l'audio AAC en stereo alors qu'elle autorise l'audio AC3 en 5.1 en .avi mais uniquement avec une video divx.
Bref..avant d'exporter, verifier bien les limitations de votre appareil de lecture.
NB: n'oubliez pas de désentrelacer votre video si vous souhaitez l'exporter vers youtube au cas ou elle serait entrelacée, de mettre des pixels carrés au lieu de rectangulaires (anamorphique) et une def de 1280x720 pour profiter de la HD.

Le débit (en mbps) est responsable de la taille du fichier (en Mo, etc..) de votre vidéo.
Ceci quelque soit la definition et le codec utilisé.
une video 17mbps en 640x640 mpeg2 aura la meme taille qu'une 17mbps en 1920x1080 avchd. 

Filmer dans des situations difficiles.
La nuit:
Constat: sujet en mouvement flou et bruit/grain sur la vidéo
Pourquoi?:
pas ou peu de lumière. la technologie des capteurs n'offre pas la même sensibilité qu'un oeil.
le cam prend des images avec un temps de pose long (vitesse d'obturation lente) pour compenser. le sujet se deplace pendant ce laps de temps d'où les flous.
le cam augmente le gain. il "dope" le capteur et "trafique" dans le post traitement pour compenser d'où le bruit.
Solutions:
-mettre de la lumière
-utiliser des cam avec un grand capteur. les capteurs de petite taille sont moins sensible que les gros.
Ces capteurs sont plus chers et donc se retrouvent sur des cam pro ou bien sur des APN type canon 5DMK2.
-limiter le gain si c'est possible sur votre cam.
-eviter de tenir le cam à la main. fixez le.
-demander au sujet de ne pas bouger vite ;-)

En contre jour:
Constat: le sujet est sombre (sujet sous exposé) ou l'arrière plan est blanc (surexposé)
Pourquoi?: Cela provient de la différence d'intensité lumineuse(l'ecart entre les lumieres fortes et les ombres).
a cause de la technologie des capteurs, la plage dynamique est plus faible que l'oeil.
l'exposition correcte est faite sur le sujet mais le reste a trop d'écart.
Solutions:
-eclairer le sujet pour diminuer les ecarts. certains photographes utilisent le flash en plein jour ou des reflecteurs.
En photo: 
-faire un assemblage de photos de différentes expositions appelé HDRI (High Dynamique Range Image).
exemple: une avec le ciel correct et l'autre avec le sujet correct.
-utiliser le format brut du capteur (RAW) qui offre un dégradé plus important par le codage des couleurs superieur à 8 bit (+ de 16M couleurs).

Au ski:
Constat: la neige est grise (image sous exposée)
Pourquoi?: le mode de calcul de l'exposition Auto détecte qu'il y a bcp trop de blanc à l'image (a cause de la neige). Il pense que c'est une erreur, que c'est surexposé donc il baisse l'exposition.
Solution: mettre en mode "neige". cela va lui dire que tout ce blanc est "normal" ou se mettre en mode manuel.

Stabilisateur de poing:
Si vous remarquez que vos videos manquent de fluidité lors des déplacements malgré les stabilisateurs intégrés (numérique ou optique), des stabilisateurs de poings permettent de réduire fortement cet effet.
Le principe est d'avoir une "libre" articulation au centre de gravité de l'ensemble caméra + stabilisateur.
Une phase de réglage pour trouver l'équilibre est donc nécessaire. (rapide lorsque vous aurez l'habitude)
Il existe plusieurs types et prix suivant la masse de la caméra...jusqu'au steadicam avec bras et veste pour soulager la masse (a bout de bras sinon) et amortir verticalement.
Pour les cameras grand public:
Le hague MMC (100€ fdp inclus achat uniquement en Angleterre) ou le Manfrotto Modosteady 585 (130€).
Certains préfèrent la robustesse du hague et qui offrirait une meilleure stabilisation (je n'ai pas trouvé de comparatif "sérieux"). cependant il n'a pas la polyvalence du modo.
Ces stabilisateurs "bon marché" n'offrent pas le même niveau de qualité de stabilisation ou finition que le Steadicam Merlin à 600 €, aigle classique ou glidecam HD1000

Kit35:
Un des aspects "ciné-like" est l'emploi d'un flou artistique d'arrière plan permettant de détacher le sujet de son environnement. (bokeh). on dit aussi avoir une faible profondeur de champ (ou Depth Of Field en anglais).
Il est possible de jouer sur les paramètres du camescope pour obtenir cet effet comme l'ouverture max du diaphragme (ex: F2.8), utiliser de longue focale (ex: 200mm) mais un autre point concerne la taille du capteur et il ne peut être modifié.
Un grand capteur est meilleur qu'un petit pour produire cet effet
Le kit 35 est un boitier "chambre noire" disposant d'un "large" verre dépoli. Il se fixe devant l'objectif du camescope.
Un objectif d'appareil photo est placé à l'autre bout envoyant l'image (inversée) sur le dépoli.
Le camescope filme ce verre et permet d'avoir une faible profondeur de champ tout en utilisant des focales "normales" de 50mm.
L'image inversée peut être retournée au montage ou à la prise de vue, en retournant le camescope + flip hack de l'ecran LCD.
La plupart des kits sont à dépoli vibrant atténuant poussières et rayures mais des versions statiques économiques et parfaitement silencieuses existent.
Les inconvenients du kit35 sont une perte de luminosité et une apparition de vignetage sur certains systemes. En pratique, il est préférable d'utiliser un trépied. ce qui le rend peu envisageable pour des reportages à main levée.
Exemple de kits 35: JAG35 , Twoneil , SGblade ou Letus 
Nota: Un kit 35 n'est pas uniquement destiné à la HD. il peut être aussi associé à la vidéo SD

La retouche d'image en vidéo? le compositing.
Si bien des logiciels de montage permettent de faire une correction colorimétrique, de prendre en compte les masques, faire de l'animation de couche,... des logiciels plus spécifiques permettent d'approfondir les effets spéciaux et possèdent des fonctions supplémentaires.
Ils sont utilisés pour faire des intégrations d'objet 3D, Morphing (interpolation d'un visage à un autre), compositing 3D (couches dans differents plans et mouvement de camera), particules, outil de duplication, creation de masques (detourage), suivi de point (tracking), incrustation fond vert ou bleu (keying)...
On parle de logiciel de compositing comme after effect, nuke, fusion, toxic et d'autres.
Cependant cela s'adresse à un public averti ;-)

Liens vers des vidéos explicatives et sympathiques...si vous n'aimez pas lire ;-)
video "le truc" d'ARTE

Si vous voyez d'autres choses à ajouter ou remarques, n'hésitez pas.

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