8K60 et 120 Mpx : jusqu’où ira-t-on ?

Mar­di, c’é­tait l’ou­ver­ture de la Canon Expo 2015, à la grande halle de la Vil­lette. Au pas­sage, c’est tou­jours impres­sion­nant de voir une marque pri­va­ti­ser la tota­li­té d’un tel bâti­ment juste pour trois jours : entre la loca­tion, le dépla­ce­ment et l’ins­tal­la­tion du maté­riel, l’ac­cueil et le per­son­nel pour répondre aux ques­tions, etc., c’est l’é­qui­valent pour l’in­dus­trie d’une “démons­tra­tion de force” chez les mili­taires — un mes­sage qui frappe his­toire de son­ner un peu la concurrence.

Côté maté­riel de prise de vue, je retiens sur­tout deux choses. La pre­mière, c’est le ciné­ma 8K ; la seconde, la prise de vue en 120 Mpx.

Comme son nom l’in­dique, fil­mer en 8K veut dire enre­gis­trer une image d’en­vi­ron 8 000 pixels de large. Arron­dis infor­ma­tiques obligent, c’est 8 192 pour la 8K ciné­ma et 7 680 pour la 8K UHD qui sera uti­li­sée en télé­vi­sion. L’i­mage fait dans les deux cas 4 320 px de haut, soit une défi­ni­tion maxi­male de 35 Mpx au ciné­ma (variable selon le for­mat rete­nu : 34 Mpxl en 1.85, 28 Mpxl en 2.39, voire 25 Mpxl si quel­qu’un s’a­mu­sait à refaire un film au for­mat Aca­de­my 1.37) et une défi­ni­tion fixe de 33 Mpx à la télévision.

Ten­dance de l’au­tomne chez tous les fabri­cants de camé­ras (outre Canon, Red et Hita­chi ont éga­le­ment pré­sen­té des modèles 8K), cette défi­ni­tion accrue pose évi­dem­ment un pro­blème de trai­te­ment d’i­mage. Et ce, d’au­tant plus que la cadence d’ac­qui­si­tion est éga­le­ment revue à la hausse : le 24 im/s reste le stan­dard au ciné­ma, mais quelques films impor­tants ont d’ores et déjà été fil­més en “HFR” (high frame rate), comme Le hob­bit de Peter Jack­son qui compte 48 im/s. Les camé­ras pré­sen­tées sont donc capables de fil­mer 60 im/s en 8K, soit la baga­telle de 2,1 Gpx par seconde.

Le résul­tat, c’est chaîne de cap­ture en forme d’u­sine à gaz. Sur la pho­to ci-des­sus, après l’ob­jec­tif et le boî­tier conte­nant le cap­teur, vous trou­vez un boî­tier de déma­tri­çage spé­ci­fique char­gé d’a­va­ler ce débit phé­no­mé­nal, qui ren­voie via quatre liens 4K des mor­ceaux de l’i­mage obte­nue vers quatre enre­gis­treurs 4K, cha­cun man­geant ain­si “seule­ment” 540 Mpx/s. Je vous rap­pelle qu’à la sor­tie de l’EOS-1D Mk III, en 2007, tout le monde trou­vait spec­ta­cu­laire qu’on arrive à fran­chir la barre des 100 Mpx/s… et pour­tant, il lui fal­lait plu­sieurs secondes pour trai­ter une rafale, alors que l’en­semble ci-des­sus enre­gistre sa 4K 60p en temps réel !

Est-ce utile ? Oui et non. D’un côté, les moni­teurs 8K pré­sen­tés ensuite, que Canon pro­po­sait d’ob­ser­ver à la loupe (lit­té­ra­le­ment), per­met­taient de véri­fier ce que dic­tait la logique : sur une image fixe, on a plus l’im­pres­sion de regar­der un tirage haute défi­ni­tion qu’un écran d’or­di­na­teur, et le ren­du appa­raît plus pho­to­gra­phique que vidéographique.

De l’autre, sur un écran de 15 m de base dans une bonne salle de ciné­ma, une pro­jec­tion 4K est suf­fi­sante pour satu­rer la rétine… et elle est éga­le­ment suf­fi­sante pour poser de gros pro­blèmes de mise au point, le moindre déca­lage étant immé­dia­te­ment visible. En 8K, on pour­ra s’ap­pro­cher aux pre­miers rangs de son ciné­ma favo­ri et encore ne voir aucune pixel­li­sa­tion, mais on pour­ra éga­le­ment voir le moindre détail, le moindre cil mal pla­cé, la moindre retouche de maquillage, le moindre sou­cis tech­nique… Le niveau d’exi­gence du côté de la réa­li­sa­tion va for­cé­ment s’ac­croître, et ce alors que la 4K n’est déjà pas appré­ciée par tous les acteurs parce qu’elle met trop en évi­dence les pores de la peau !

Je me pose aus­si une ques­tion : le prin­ci­pal obs­tacle à l’im­mer­sion au ciné­ma est-il le manque de défi­ni­tion, ou celui de flui­di­té ? Per­son­nel­le­ment en tout cas, le scin­tille­ment du 24 im/s me marque plus que les pixels, qui sont géné­ra­le­ment déjà invi­sibles sauf aux pre­miers rangs et sou­vent noyés dans le mou­ve­ment. Géné­ra­li­ser le 48, voire le 60 im/s me paraît plus urgent que la 4K, sans par­ler de la 8K. Bref, Canon, Red et consorts font là une démons­tra­tion tech­no­lo­gique remar­quable, mais je ne suis pas convain­cu qu’il soit urgent de la généraliser.

Le même sen­ti­ment demeure en obser­vant le Canon EOS 5DS modi­fié, rece­vant un cap­teur de 120 Mpx. Beau­coup d’ob­ser­va­teurs s’in­ter­ro­geaient sur le temps de trai­te­ment (il faut une ving­taine de secondes pour trans­mettre et affi­cher l’i­mage sur un ordi­na­teur) mais, en véri­té, je pense que cette ques­tion est sans impor­tance. D’a­bord, c’est un pro­to­type sur lequel beau­coup d’op­ti­mi­sa­tions peuvent être faites ; ensuite, l’é­vo­lu­tion de la mémoire, des algo­rithmes de trai­te­ment et des pro­ces­seurs fait que je serais très éton­né que d’i­ci cinq ans, cette ques­tion soit encore d’im­por­tance. Rap­pe­lons que la sor­tie du D800 s’est accom­pa­gnée d’une levée de bou­cliers contre ses 36 Mpx, la place qu’ils allaient prendre sur les disques durs et le temps de trai­te­ment qu’ils allaient impo­ser ; trois ans plus tard, n’im­porte quel ordi­na­teur por­table dis­po­sait d’un disque de plus de 500 Go et de puces capables de déma­tri­cer un raw de D800 en moins de cinq secondes, puis d’ap­pli­quer les cor­rec­tions cou­rantes (balance des blancs, courbes…) en temps réel.

Plus impor­tantes sont les ques­tions que cela pose sur le plan pho­to­gra­phique. Pas­sons sur l’u­ti­li­té : on trou­ve­ra tou­jours des appli­ca­tions où avoir encore plus de pixels est un avan­tage — ne serait-ce que la repro­duc­tion d’œuvres d’art, où l’on cherche main­te­nant à conser­ver l’empreinte de chaque trait de pin­ceau et de chaque coup de burin.

En revanche, quelle sera l’ef­fi­ca­ci­té de ce cap­teur, avec ses pho­to­sites de 4 µm² ? On sait depuis long­temps que la masse masque dans une cer­taine mesure le bruit élec­tro­nique, mais aus­si que cela ne com­pense pas tota­le­ment le rap­port signal/bruit plus favo­rable des grandes pho­to­diodes — à taille de tirage égale, pas­sés 25 000 Iso, les pho­to­sites de 70 µm² du Sony α7S donnent une image beau­coup plus propre que ceux d’en­vi­ron 25 µm² du Nikon D810. Reste éga­le­ment la ques­tion du niveau de détail réel, face à ce que lais­se­rait espé­rer la défi­ni­tion : le sys­tème auto­fo­cus assu­re­ra-t-il une mise au point suf­fi­sam­ment pré­cise, les optiques seront-elles à la hau­teur sachant que la dif­frac­tion devrait limi­ter la réso­lu­tion dès f/5,6 ?

Je repense à George Mal­lo­ry, qui vou­lait esca­la­der l’E­ve­rest parce qu’il était là, et aux éco­no­mistes récents qui disent que l’on n’ac­croît plus la pro­duc­tion mon­diale pour amé­lio­rer les choses, mais juste parce qu’on peut le faire, la crois­sance étant deve­nue sa propre jus­ti­fi­ca­tion. On a mis soixante-quinze ans à retrou­ver le cadavre de Mal­lo­ry, et nul ne sait dans quel état nous aurons mis la pla­nète en ajou­tant soixante-quinze ans de crois­sance à notre pro­duc­tion actuelle.

Il n’y a évi­dem­ment rien d’aus­si tra­gique dans l’ac­crois­se­ment de la défi­ni­tion d’un appa­reil pho­to ou d’une camé­ra. Les pro­blèmes tech­niques sont en cours de réso­lu­tion ; je parie que dans deux ans, les blocs qui encombrent l’ar­rière de la camé­ra 8K seront sage­ment ren­trés dans le boî­tier prin­ci­pal, et que dans cinq ans tous les ordi­na­teurs seront capables de digé­rer sans tous­ser des pho­tos de 120 Mpx.

En revanche, je conti­nue à res­ter dubi­ta­tif devant l’in­té­rêt de ces évo­lu­tions. La dif­fé­rence entre télé­vi­sion basse défi­ni­tion et Full HD est spec­ta­cu­laire ; entre 2K et 4K, elle est visible ; entre 4K et 8K, elle sera détec­table mais mar­gi­nale. La dif­fé­rence lorsque l’on dépasse 24 im/s est en revanche évi­dente : pas­sez mes films à 1080p48 ou 1080p60, cela m’at­tire plus que la 4K 24p. Une pho­to d’une ving­taine de méga­pixels est suf­fi­sante pour de gros reca­drages et des impres­sions géné­reuses, et c’est un habi­tué des mee­tings aériens qui vous le dit ; je vois l’in­té­rêt de pas­ser à 40 Mpx pour les appli­ca­tions plus exi­geantes (y com­pris les mee­tings aériens bien sûr), mais des défi­ni­tions de l’ordre de 100 Mpxl inté­res­se­ront sur­tout les scien­ti­fiques, les repro­gra­phistes, bref, tout sauf le grand public.

Ceci étant, comme je le disais en intro­duc­tion, le but de la Canon Expo est sur­tout de mon­trer ce que Canon sait faire. Une démons­tra­tion tech­no­lo­gique, plu­tôt qu’un pro­jet concret pour le monde réel. Et sur ce plan, ces appa­reils font un tra­vail remar­qua­ble­ment efficace.