Dynamique du Fuji X-T30

J’ai fait quelques tests de dynamique avec mon Fuji X-T30. Le but est de savoir ce qu’on gagne comme tolérance aux hautes lumières selon les fonctions utilisées.

Le test est le suivant : j’éclaire une feuille blanche avec un projecteur LED d’intensité réglable, je place un luxmètre au centre, et je règle la quantité de lumière pour être juste en dessous du zebra 100 %. Je note l’intensité lumineuse. J’active telle ou telle fonction supposée améliorer les hautes lumières, et je cherche la nouvelle intensité lumineuse qui me permet d’arriver au seuil de Zebra.

Il y a plusieurs outils sur les Fuji X :

• activer le réglage « DR », qui permet de réduire le gain analogique, mais compense en augmentant le gain numérique. Le niveau de gris moyen reste le même, mais l’algorithme compense de façon non linéaire : les tons sombres et moyens sont plus augmentés que les tons clairs. Cette astuce est utile quand le capteur ne sature pas, mais que le gain analogique idéal est suffisamment élevé pour saturer le convertisseur. C’est par exemple le cas quand une scène est assez sombre mais comporte quelques points chauds. Évidemment, ça remonte le bruit de fond. Selon le constructeur, le réglage DR200 réduit le gain analogique d’un diaph, DR400 réduit de deux diaph par rapport au réglage DR100, qui ne réduit rien du tout (ça revient à désactiver cette fonction).
• Jouer avec le réglage Highlight tone, qui permet d’augmenter ou réduire le rolloff en haute lumière. C’est le réglage noté HL-2. C’est purement une correction logicielle, ça n’agit pas sur le gain analogique.
• Filmer avec le profil F-log.

Le test est effectué en mode photo et vidéo, profil Eterna à 640 ISO. Le gain est exprimé en diaph.



Théoriquement, on devrait gagner respectivement 1 et 2 diaph avec les réglages DR200 et DR400. C’est bien le cas en mode photo, mais c’est la moitié en mode vidéo (respectivement 1/2 et 1 diaph).

En revanche, le réglage Highlight tone continue d’avoir un effet significatif en vidéo quand on le cumule avec le DR400 (on gagne encore 2/3 de diaph), alors qu’il n’apporte plus rien en photo. Enfin, cumuler le DR400 et le HL tone à -2 en vidéo permet de récupérer presque autant de hautes lumières que le F-log (avantage d’1/2 diaph pour ce dernier).

Le comportement en photo et en vidéo n’est pas le même. Je ne sais pas expliquer ces résultats.

Cela ne dit pas comment évolue la dynamique totale, vu qu’on ne sait rien ici du bruit en basse lumière. Néanmoins on sait que c’est le même gain analogique en DR400, DR400 + Highlight à -2, et en F-log (mais pas en DR100). Ou dit autrement : les données issues du capteurs sont en principe les mêmes. On sait aussi que le gris moyen est ramené au même niveau (même ISO). Ça suggère qu’en utilisant les fonctions intégrés de l’appareil, on a une dynamique pas si éloignée du F-log, sans avoir les enquiquinements (pas besoin de monitorer avec des LUT sur un écran externe). Il faut bien sûr que le profil intégré plaise.

 

Je reprend ici quelques questions posées sur le fil FX6:

Ce réglage peut être manuel (DR100, DR200 ou DR400) ou automatique (DR auto). Je n'ai jamais utilisé le mode auto. Je ne peux pas dire si celui de Fuji fonctionne bien ou donne les mêmes aléas que l'équivalent chez Sony. Je trouve un peu curieux de proposer un mode auto sur ce genre de fonction: si l'utilisateur l'active, à priori c'est qu'il veut maîtriser ce qu'il fait. Il me semble qu'en plus le mode auto ne choisit qu'entre DR100 et DR200 (donc gain de dynamique de 0 ou 1 diaph, contre 2 diaph pour le DR400).
Le mode manuel est très utile et permet bel et bien de récupérer de la dynamique, au détriment, forcément, du contraste global de l'image. C'est une compression des blancs supplémentaire.

L'Eterna est à mon sens particulièrement utile pour ceux qui tournent en 8 bit. Étalonner un flux 8 bit est délicat: tu as autant de niveaux dans ta source que dans ton format d'export. Une modification de la courbe de luma va rapprocher certains niveaux et en éloigner d'autres. En théorie, c'est une hérésie. En pratique, ça fonctionne quand même sur des images du monde réel (bien moins sur des images de synthèse). Si on corrige un peu trop, ça se traduit entre autre par du banding sur les aplats (ciel) et des peaux qui deviennent "plastiques" comme les mannequins de vitrine.

L'Eterna est en gros un log re-contrasté. Appliquer une courbe en "S" pour redonner du contraste est une opération extrêmement courante. Dans bien des situations, on aurait appliqué un traitement de ce type sur le log. Utiliser l'Eterna plutôt que le log permet de faire dès le tournage une partie de ce chemin, mais AVANT la réduction du flux issu du capteur vers un pov' 4:2:0 8 bit et compression H264. Ca rentre dans ce conseil universel: quand on tourne en 8 bit, on a peu de marge de correction en post-prod. Il y a intérêt à utiliser dans la caméra le profil qui se rapproche le plus du résultat souhaité. D'ailleurs tourner systématiquement sans se poser de quertions en Eterna avec le DR400 activé "pour gagner le max de dynamique" n'a pas de sens. Si on choisit ce profil qui peut conserver jusqu'à 10 ou 11 diaph, pour filmer une scène qui tient en 5 diaph, on va probablement corriger copieusement en post-prod et retrouver en grande partie les problèmes qu'on aurait eu en log.

L'Eterna agit aussi sur le gamut: c'est un profil dé-saturé. L'Eterna fait rentrer dans le Rec709 un gamut plus large. C'est une compression de gamut. Le risque d'avoir des couleurs saturées qui clippent est réduit. On pourra re-saturer en post-prod (décompresser le gamut), mais de nouveau avec le risque de banding ou de peau plastique si on y va trop fort. Ici, le carré est la saturation de départ, le rond celle d'arrivée après application du profil:



A l'inverse, le profil "Velvia" est plus saturé que la vie réelle et accroît le risque de clip des couleurs à l'enregistrement, mais se révèle un bon choix si la scène a nativement un gamut réduit (paysage de montagne...). Notez bien dans cette seconde image la direction inversée (du centre vers l'extérieur):




Ces images sont extraites d'un article sur l'action de chaque profil sur le gamut (en anglais):
The ultimate guide to Fuji’s Film Simulations; A DEEP dive to de-mystify one of Fuji’s best features

Il y a un très bon exemple de clip évité en utilisant le profil Astia (qui est également un profil dé-saturé, à droite) plutôt que Velvia (à gauche)



Tout ne se résume pas à une courbe de gamma modifiée et une plus ou moins grande saturation. Il y a aussi une "rotation" des couleurs: certaines teintes sont remplacées par d'autres (typiquement, le cyan du ciel qui tire vers le bleu pour plus de pêche). Dans ce type de représentation, une simple variation de saturation serait purement radiale. Si l'axe de la correction n'est pas dirigé vers le point blanc, c'est que la teinte est aussi modifiée.

On parle ici des Fuji, mais des profils similaires se retrouvent sur d'autres caméras / appareils photos grand public.

 

Pour Fuji, je ne sais pas dire. Chez Sony, c'est plus compliqué, tu as 5 niveaux d'intensité (peut-être pas sur toutes les machines...), en pratique, ça se traduit par un tone mapping plus ou moins important. Si c'est trop ou pas assez, ban tant pis, ça restera comme ça.