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GH4 - Analyse des caractéristiques techniques

Forest fait le point pour le Repaire en détail sur les caractéristiques techniques video du Lumix GH4 : rolling shutter, autofocus, aliasing, crop factor, mode

Publié par Forest Finbow le 11 Avril 2014 dans Autres articles
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  1. Forest Finbow

    Forest fait le point pour le Repaire en détail sur les caractéristiques techniques video du Lumix GH4 : rolling shutter, autofocus, aliasing, crop factor, mode d'enregistrement, etc.

    Nouveau processeur d'images Venus Engine 9AHD  

    Le GH4 intègre le nouvel algorithme de débayerisation de Panasonic qui ne cesse d'évoluer et intègre désormais des technologies de pointes surprenantes pour du temps réel. 
     
    Le Repaire fait par ailleurs un point technique spécial sur  ce nouveau processeur d'images (attention mode geek activé) dans un article dédié.

    Un rolling shutter réduit de moitié (50 ms)

    C'est mieux que le GH3 (100 ms) mais n'oublions pas que les caméras plus professionnelles (et nettement plus chères) affichent toujours bien mieux. La Red One était déjà à l'époque tombée à 16 ms, la F65 à 13ms et l'Arri Alexa 8 ms. Les F55 et la Blackmagic Production Camera 4K affichent elles un magnifique 0 ms puisqu'elles ont un global shutter. 

    Si l'on compare en restant dans la gamme de prix, notons par exemple que le 5D mk III est à 20 ms, la Blackmagic Cinema Camera 2.5K à 25 ms et la BMPCC (pocket) est à 17 ms. Donc clairement on n'est pas ici en face d'un argument écrasant...

    Des outils vidéo : Focus Peaking / Zebra 

    Bien bien, mais je n'ai pas vu de waveform / vector scope dans les specs. L'AF101 en est pourtant dotée je m'attendais un peu à en avoir un ici aussi...

    Le système d'autofocus DFD 

    Encore une innovation technologique surprenante : une mise au point grâce assistée par Z-depth

    Le boitier enregistre deux images très rapidement, l'une mise au point au macro l'autre à l'infini. Il calcule à partir de ces images une cartographie de la profondeur basée sur la netteté de chaque zone.
    Il utilise ensuite cette cartographie pour caler très rapidement la mise au point. 

    L'autofocus à détection de contrastes traditionnel peaufine ensuite la mise au point pour finir la totalité du processus en un temps annoncé nettement plus court que la détection simple de contrastes... 
    C'est carrément novateur et donne envie d'avoir accès à la 'depth map' (carte de profondeur) calculée pour voir à quoi elle ressemble !

    Cette innovation est à observer très attentivement car elle concerne un aspect d'ergonomie clairement désigné comme essentiel en terme d'usages prévus, comme le reportage.

    Un point très important: pas d'aliasing et crop factor de 2,3

    Le mode 4K enregistre l'image en mode crop 1:1 sur le capteur ! C'est à dire qu'un pixel de l'image finale est obtenu depuis un photosite unique.

    Il n'y a donc ni pixel-binning, ni line-skipping dans ce mode et donc pas d'apparition d'aliasing dû à ces techniques. C'est un excellent point qui mérite vraiment d'être souligné. 

    Le seul désavantage de cette méthodologie c'est que le crop est un peu plus important encore : on parle ici de 2,3x par rapport au full frame 24x36, donc un peu moins de champ de vision et par extension un peu plus de profondeur de champ à cadrage égal. Il devient ainsi sensiblement le même (surface type super16) qu'avec la BMCC.

    A mon sens, c'est bien moins grave que l'apparition d'aliasing, de plus l'utilisation de bagues d'adaptation de la famille des speed-boosters annihile quasiment ce défaut en ramenant virtuellement le crop à 1.7x soit tout juste 1.2x comparé au S35.
     
    Les modes de prise de vue HD sont exploitées par contre sur le capteur entier et il faudra être attentif sur l'aliasing, d'autant plus que 4608 photosites de large, c'est pas du tout un multiple facile : chaque pixel vidéo HD est issu de 2,4 photosites, soit un 12/5 pull-down bien complexe à réaliser de manière anti-aliasé en temps réel...
     
    GH4-crop cr
     
    Nous allons devoir conduire quelques tests sur ce point mais ce qui émerge en tout cas de ces spécifications c'est que la meilleure qualité d'image sera très vraisemblablement obtenue en mode 4K/QuadHD, même pour une production HD/2K. La seule raison qui pourrait faire tourner en HD avec ce boitier serait donc le besoin de faire 50 images par seconde ou des ralentis.

    Une sortie 4:2:2 10 bits en HDMI

    En voila une autre nouveauté : les normes HDMI permettent en effet depuis fort longtemps de supporter un signal 10 bits mais à ma connaissance aucun appareil vidéo ne semblait l'avoir encore implémenté, la totalité des appareils étant cantonnés au 8 bits sur ce type de sorties. Voila qui est chose faite ici et on ne va pas s'en plaindre !
     

    Le boitier d'entrées sorties professionnelles YAGHE 

    Voila peut être la plus spectaculaire des options disponibles pour ce GH4. A la manière d'un préampli son low noise (type Beachtek/DR60), il se docke sous l'appareil et ajoute des entrées XLR et un préampli son. 

    Mais ce n'est pas tout, il ajoute aussi une sortie HD-SDI 4:2:2 10 bits, parfaitement professionnelle, ainsi qu'une entrée timecode. Cette dernière est aussi totalement nouvelle venue sur ce segment de caméras et permettra enfin du multicam synchronisé TC. Excellent ajout donc.


    Le design du module pro :

    C'est marrant, j'arrête pas de lire ici et là des commentaires très désobligeants sur le design esthétique du DMW-YAGHE. J'ai un peu envie de dire "non mais alors quoi ! t'as du Quad SDI mais t'aime pas le look ?" socle ouvert-1Panasonic Lumix GH4 - socle ouvert

    Personnellement ce qui a de l'importance quand on en vient à ce genre d'accessoires, c'est plutôt l'ergonomie, le placement des connecteurs et l’accessibilité des contrôles (ici les potars des préamplis son par exemple).
    Aucune note n'a encore été relevée sur ces points pourtant autrement plus importants que son design de chalutier soviétique ! 

    Philosophie "homme orchestre"

    Je remarque donc une orientation dédiée homme orchestre, les réglages du son ainsi qu'un remarquable vu-mètre physique à LED sont placés derrière, sous l'écran de l'appareil et manifestement dédiés à l'opérateur plus qu'à un ingénieur du son à côté de lui. Vu la cible du produit je pense que c'est un excellent choix, mais le travail en équipe avec un ingé-son devra du coup se faire avec une mixette externe.

    Les connecteurs Quad-SDI, XLR, le 4 broches alim et le Timecode sont disposés à droite du boitier et un connecteur HDMI plein format est disposé de l'autre côté à gauche pour remplacer la connectique micro HDMI du boitier, particulièrement fragile quand on en vient aux câbles.

    Enregistrements 4K, AVC-I et AVC-Long GOP

    De bien beaux gros chiffres pour exciter les masses : 200 mbps intra ! mais voilà, quelques gros bémols également. Je suis juste stupéfait que quel que soit le débit sélectionné, l'enregistrement interne reste en 4:2:0 sur 8 bits
    Certes le débit est élevé (100 mbps en HD 25p, 200 mbps en HD 50p) donc on devrait pouvoir compter sur moins d'artefacts de compression ce qui est assurément une bonne chose, mais la décimation chromatique étant en 4:2:0 et la quantification en 8 bits, on ne peut être que déçu au regard de ces débits. 

    L'explication officielle est que l'enregistrement en 4:2:2 10 bits causerait un échauffement trop important de l'appareil... Je suppose qu'on peut comprendre, mais c'est néanmoins regrettable de devoir à nouveau se cogner un enregistreur externe pour avoir du 4:2:2... 
     
    J'en profite du coup pour vous faire remarquer qu'il est aussi possible de sélectionner un enregistrement en Long-Gop 50 ou 100 mbps qui à mon sens conviendra très bien dans la majorité des conditions de tournages et économisera la moitié de la bande passante.
    L'intra est principalement utile pour les scènes avec beaucoup d'action (et probablement avec un shutter élevé et/ou des rotations de la mort dans l'image)
     
    Remarquons aussi que ces modes Intra ne sont disponibles qu'en HD (mais tout de même jusqu'à 60p).
    Le 4K est exclusivement enregistré en 100 mbps Long GOP et à une vitesse maximale de 24p en 4K (4096x1080) et 30p en quad HD (3840x1080). Si la limite du 4K risque de ne pas trop poser de problèmes, ce dernier n'étant exploité commercialement qu'en 24p dans les salles de cinéma, l’absence de QuadHD 50p pourrait se faire ressentir sur les futures productions UHDTV (la télévision du futur semble sérieusement s'orienter vers ce standard en europe).
    Il n'y a pas d'AVC intra en 4K non plus puisque ce dernier nécessiterait 400 mbps pour du 4:2:0 sur 8 bits ce qui serait probablement trop demander aux cartes mémoires même si elles s'avèrent aujourd'hui nettement plus rapides qu'auparavant.
     
    Pas de RAW vidéo, ni 2K, ni 4K... pas de surprise, personne ne l'attendait non plus et il semble vraiment de toute façon que Panasonic ne soit pas du tout intéressé par le RAW en vidéo.
      

    Les ralentis jusqu'à 96 images par seconde

    Voila encore un joli pas en avant. Vous vous souvenez peut être de notre déception au lancement de la C300, pas de ralentis au dela de 50p, et ce en 720p uniquement, du trop de fois déjà vu à l'époque, surtout que l'AF-101 faisait déjà de son côté au moins le 50p en full HD 1080 pour beaucoup moins cher.
    Ici c'est 96 images par seconde en HD. Voila qui va débloquer de vraies options créatives pour ce types de prises de vues. Pas de ralentis en 4K toutefois, et il faudra surement surveiller l'aliasing dans ce mode spécifique, mais en tant qu'outil cela débloque de bien belles possibilités longtemps réservées aux caméras spécialisées. Reste à voir les spécificités en termes de débit d'enregistrement mais ça viendra, promis on va mouliner tout ça ! ;-)
     
    Notons au passage que 96 c'est exactement 4x24, ce qui semble montrer qu'on atteint probablement la limite de traitement de la puce en nombre de pixels par seconde. C'est ce qui me fait penser que ce sera surement obtenu avec du line/pixel skipping comme c'est déjà le cas sur les Sony FS-700 et F5/F55 quand on utilise le mode 2K Full.
     

    Les gamma cine :

    Un point qui me tenait à cœur : les courbes cinéma. Ce sont bien les courbes Cine-D et Cine-V, déjà présentes dans les Varicams professionnelles. 
    Bien qu'elles ne confèrent pas forcément autant de dynamique théorique que ne le ferait une courbe Log, ces courbes sont d'excellentes qualité et leur réputation n'est plus à faire. Elles sont bien plus douces dans leur réponse (surtout Cine-D) que ne l'on jamais été les courbes standard des GH précédents.

    Elles permettent simultanément la collecte de plus d'informations entre les hautes et basses lumières tout en maintenant un rendu visuellement attractif (ce n'est pas tout plat comme le log).
    Les moniteurs Panasonic professionnels intègrent de leur côté très souvent une LUT dédiée aux images ayant ce gamma pour un monitoring très élégant, parfaitement adapté pour montrer ce que vous faites à votre client.

    Une système de captation photo 3D mono capteur

    Le relief semble tombé en disgrâce depuis quelques temps et il faut vraiment chercher dans les petites lignes pour trouver ces informations mais aussi surprenant que ça puisse paraître, le GH4 est aussi un appareil 3D !

    Il lui faut fatalement pour cela lui ajouter une double optique spécifique pour la 3D micro 4/3 mais le boitier peut enregistrer directement au format standard MPO (un side/side compressé en jpeg encapsulé).

    Aucune mention n'est faite d'un mode d'enregistrement vidéo mais les optiques 3D µ4/3 exploitent tout simplement l'exposition de deux images côte à côte et moyennant un tout petit peu de post production il n'est pas exclu de pouvoir le faire en vidéo aussi grâce à ce point spécifique que c'est bien un *@!$' de caméscope 4K !!

    On peut ainsi obtenir un flux stéréoscopique en 1824x1024 pixels pour chaque oeil, soit presque du full HD et largement à la hauteur, tout spécialement avec les TV3D passives (polarisées) qui sont les plus courantes. 

    Tant qu'on y est : un capteur µ4/3 mais pas de mode vidéo 4/3 ?

    C'est peut être beaucoup demander mais le GH4 est une des très rares caméras de ce monde à disposer d'un capteur 4/3. Ça donne du coup tout simplement envie d'utiliser tout le capteur pour enregistrer de la vidéo 4/3 !
    Je ne parle évidement pas de vidéo SD 4/3, complètement obsolète de nos jours, mais plutôt de pouvoir utiliser des optiques anamophiques 2:1, largement revenues au goût du jour dans le cinéma ces dernières années.

    Bon on parlerait ici en 4K d'une image hypothétique en 4096 x 3072 à sortir à 24 images par seconde, ce qui dépasse probablement les capacités du Venus Engine tel qu'il est implémenté sur ce boitier, mais c'est tentant tout de même :) Gageons que le fameux Vitaly va essayer !! :-)

     

    Forest Finbow
     
     

     

     

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