Plein format

Cinéma numérique : la créativité à son apogée
Illustration d'un capteur plein format avec ses dimensions et son modèle femelle.

Qu'est-ce que le plein format ?

Un capteur plein format se caractérise principalement par sa grande taille, 36 mm x 24 mm, et son rendu caractéristique. Comparé à un capteur Super 35 mm, un capteur plein format offre plus de deux fois la surface, avec un angle de vue plus large et une profondeur de champ plus faible. 
Considérés comme le nec plus ultra du cinéma numérique en raison des avantages inhérents au plein format et d’une large gamme de technologies de pointe associées, les capteurs plein format sont les plus grands capteurs d’image utilisés de nos jours.

Tableau indiquant les tailles relatives d'une série de capteurs de caméra, du 1/3 pouce au plein format en passant par le Super 35.

Des possibilités infinies grâce au plein format : découvrez de superbes images capturées à l’aide des caméras FX9 et VENICE

L’histoire du plein format

Les dimensions du capteur plein format remontent au début des années 1900, lorsque le film 35 mm est devenu le format standard pour la réalisation de films, tout comme la pellicule 135 plus tard, pour la photographie. Pour la réalisation cinématographique traditionnelle, le film se déplace verticalement dans la caméra, offrant ainsi une variété de formats d’image différents.

Parmi eux, le 3 Perf, qui n’utilise que 3 perforations par image, ce qui équivaut à un format écran large de 24,89 mm x 14 mm, communément appelé Super 35 mm. Pour la photographie, la pellicule se déplace horizontalement dans l’appareil photo. Avec un format de 36 mm x 24 mm, le plein format, qui n’utilise que 8 perforations par image, est le plus grand format d’image parmi les plus utilisés pour les films 35 mm.

Au début du 21e siècle, les caméras numériques dotées de capteurs Super 35 (dont la révolutionnaire F35 de Sony) se sont avérées suffisamment puissantes pour rivaliser avec les caméras Film, initiant ainsi la révolution numérique à Hollywood et dans le monde entier. Toutefois, les fabricants ont décidé de voir plus grand que le Super 35 pour la nouvelle génération de caméras de cinéma. Beaucoup plus grand.

Tailles des capteurs Super 35 mm et plein format par rapport au film 35 mm.

Le célèbre cinéaste Alister Chapman explore les avantages du plein format en termes de créativité

Avantages des capteurs plein format

Le plein format reproduit la taille d’image des appareils photo argentiques 35 mm. Il permet ainsi d’utiliser les objectifs et montures d’objectif des anciennes caméras Film avec les nouveaux appareils photo numériques. Le rendu est identique et les mêmes principes de photographie, de cadrage, de mise au point et de profondeur de champ s’appliquent. Il est également rétrocompatible avec le Super 35 et d’autres formats.

Champ de vision plus large

Étant donné qu’un capteur plein format est plus grand qu’un capteur Super 35 mm, il capture une image plus large. Lorsque vous filmez depuis le même emplacement et avec le même objectif, une caméra plein format vous offre une prise de vue plus large, ce qui peut être utile dans certaines situations. Les images ci-dessous en témoignent.

Champ de vision avec un capteur plein format.

Plein format (16:9)

Champ de vision avec un capteur Super 35.

Super 35 mm (16:9)

Profondeur de champ créative

Les capteurs plein format offrent une profondeur de champ réduite, permettant ainsi d’explorer de nouveaux horizons créatifs avec des objectifs à grande ouverture. En associant un objectif à grande ouverture maximale à un capteur plein format, il est facile d’obtenir une profondeur de champ extrêmement réduite. Avec une profondeur de champ réduite, l’accent peut être mis sur certains objets de la scène et tout ce qui se trouve devant ou derrière est flouté. Il est possible d’attirer inconsciemment le regard du spectateur sur certains objets de la scène, qui jouent un rôle clé dans la narration.

Photo d'un échiquier avec une faible profondeur de champ.

Faible profondeur de champ

Photo d'un échiquier avec une grande profondeur de champ.

Grande profondeur de champ

Flexibilité grâce au plein format

L’utilisation d’un capteur plein format, notamment un capteur 6K, permet à la caméra de prendre en charge de nombreux formats de prise de vue différents en sélectionnant différentes zones de numérisation. Un capteur plein format 6K peut fournir un format Super 35 mm 4K natif ainsi qu’une multitude de modes anamorphiques*1 dont un plein capteur de 35 mm. Cela signifie qu’avec un seul capteur, vous pouvez choisir de filmer avec des objectifs plein format dédiés, des objectifs cinéma Super 35 mm classiques ou des anamorphoseurs. En choisissant le balayage Super 35 mm 4K, la caméra va fonctionner sans compromis par rapport à n’importe quelle autre caméra Super 35 mm 4K classique. La caméra VENICE de Sony prend en charge une gamme particulièrement étendue de modes d’imageur et de formats d’image sélectionnables par l’utilisateur. La FX9 prend aussi en charge le mode de balayage Super 16 mm 2K*2.

*1 Le firmware v.3.0 prend en charge la décompression du viseur et l’affichage de la ligne d’image pour les anamorphoseurs
*2 Le firmware v.3.0 prend en charge le mode de balayage Super 16 mm 2K.

Schéma illustrant différentes tailles d'image pouvant être capturées à l'aide d'un capteur plein format.

Haute résolution pour une clarté et un suréchantillonnage exceptionnels

Plus grand, le capteur plein format est parfois synonyme de résolution plus élevée (photosites plus nombreux) ou de sensibilité accrue (photosites plus grands), toutefois, il offre le plus souvent une combinaison idéale des deux. La haute résolution permet de suréchantillonner l’image. Lorsque le capteur capture plus de pixels que nécessaire pour l’image finale, il utilise la technologie de traitement d’image avancée de la caméra pour intensifier la clarté et préserver des détails précis qui seraient perdus avec un capteur plus petit doté d’une résolution inférieure.

Photosites pour différents capteurs aux résolutions identiques

Comparaison entre trois capteurs de tailles différentes à photosites plus ou moins grands.

Reproduction d’images très détaillée à 6K Bayer

Schémas illustrant le processus d'imagerie de 6K à 4K Bayer.

Images de gauche à droite : Bayer Modèle de configuration, Bayer Processus de configuration, Complet Couleur Dématriçage Image.

Suréchantillonnage plein format pour des images 4K, UHD et HD époustouflantes

Le bruit d’aliasing est généré lorsque la composante de fréquence contenue dans le signal d’entrée est supérieure à la moitié de la fréquence d’échantillonnage (fréquence Nyquist) dans le processus d’extraits de signaux. Lorsque la résolution est réduite, un bruit d’aliasing a tendance à se produire. En filmant en 4K avec un capteur plein format 6K, le bruit d’aliasing est réduit et les images sont plus nettes.

Schémas illustrant le bruit d'aliasing à l'aide de lignes en noir et blanc et d'une photo de veste froissée pour montrer l'effet avec une image réelle.

Choix incomparable d’objectifs

Le capteur plein format vous permet d’utiliser une large gamme d’objectifs plein format, Super 35 mm, photo et cinéma.

Schéma illustrant un capteur plein format 6K et la compatibilité avec les objectifs plein format et Super 35 mm.

Plein format et nouvelle technologie

Outre les nombreux avantages inhérents aux capteurs plein format, d’autres technologies permettent d’améliorer les performances sur le terrain et de bénéficier d’une plus grande liberté créative.

Plage dynamique et Exmor R 

Habituellement exprimée en diaphragmes, la plage dynamique correspond à l’ouverture du diaphragme de l’objectif. Un capteur plus performant est capable de différencier davantage de niveaux de gris entre le noir et le blanc. Par exemple, l’œil humain offre une plage dynamique d’environ 10 – 15 diaphs. 

Les capteurs plein format offrent une plage dynamique optimisée avec une scène plus étendue et des photosites plus grands. Adopté par la FX9, le capteur Exmor R de Sony renforce cet avantage en réalignant entièrement la structure des pixels comme illustré ci-dessous. Ainsi, les capteurs plein format de Sony peuvent atteindre des plages dynamiques égales ou supérieures à ce que l’œil humain peut percevoir. 

Le câblage en métal du capteur CMOS « Exmor » standard relie l'objectif au service de réception de la lumière

Capteur CMOS « Exmor® »

Capteur classique éclairé par devant utilisé dans la FS7II

Le câblage en métal du capteur CMOS « Exmor R » se situe sous la surface de réception de la lumière, ce qui permet d'obtenir des images plus lumineuses.

Capteur CMOS « Exmor R »

Capteur rétroéclairé utilisé dans la FX9

Dual Base ISO

Les capteurs d’image numérique fonctionnent de manière optimale lorsqu’ils sont définis sur leur ISO de base. C’est à cette valeur que vous réaliserez une image de qualité optimale avec un faible bruit, le meilleur rapport signal/bruit et presque toujours la plage dynamique la plus large. En sélectionnant l’ISO de base, il n’y a en effet pas d’amplification ou de gain (tension) ajouté au signal provenant du capteur. L’ajout d’un gain pour augmenter la sensibilité ISO ou pour rendre l’image plus lumineuse ajoute du bruit et, dans la plupart des cas, réduit la plage dynamique qui peut être enregistrée. Si vous augmentez le gain pour doubler la luminosité, vous introduisez également deux fois plus de bruit dans le signal et la qualité de l’image est réduite de manière excessive. Si le grain sur film analogique, comme sur ASA 400, peut être plaisant et améliorer le rendu d’une image, l’ajout de bruit numérique donne rarement un résultat aussi esthétique.

Par conséquent, le capteur plein format des caméras VENICE et FX9 intègre une technologie que l’on appelle « Dual Base ISO ». Grâce à cette technologie, le capteur d’image de la caméra dispose de deux sensibilités différentes à la lumière. Quelle que soit la valeur ISO sélectionnée, la qualité d’image change très peu. La plage dynamique et les couleurs sont presque les mêmes, et le bruit varie très peu.

La VENICE dispose d’une sensibilité de base de 500 ISO qui fournit la plage dynamique optimale pour les applications où l’éclairage sur le lieu de tournage est de mise. Une seconde sensibilité de base élevée de 2 500 ISO permet un enregistrement High Dynamic Range exceptionnel dans des conditions de faible luminosité. La FX9 est dotée d’une sensibilité de base de 800 ISO, offrant une plage dynamique optimale pour les applications telles que les tournages en extérieur ou dans les intérieurs baignés de lumière. Une seconde sensibilité de base élevée de 4 000 ISO est optimale dans des conditions de faible luminosité. Il vous suffit donc d’utiliser la valeur ISO de base la plus adaptée à vos niveaux de luminosité, sans beaucoup modifier la qualité de l’image ni votre workflow.

Schémas illustrant les modes Single Base ISO et Dual Base ISO en fonctionnement avec la plage de tournage de production.
Une sensibilité ISO de 500 est idéale pour les prises de vue en milieu de journée, lorsqu'il y a beaucoup de lumière, et permet de capturer un bon niveau de détails dans le ciel.

Base faible ISO

Une sensibilité ISO de 2 500 permet d'obtenir un bon niveau de détails dans des conditions de faible éclairage, comme l'illustre cette famille réunie autour d'un feu en soirée.

Base élevée ISO

Utilisation créative du filtre électronique à densité neutre variable avec un capteur plein format 

La FX9 est la première caméra plein format au monde dotée d’un filtre électronique à densité neutre qui, plus simple, élimine le besoin d’installer et de remplacer manuellement les filtres fixes. Cet avantage n’est pas négligeable. De plus, en combinant un capteur plein format avec un objectif à diaphragme automatique à grande ouverture et un filtre électronique à densité neutre, il est possible de créer des scènes qui évoluent de façon inédite. Si vous modifiez le filtre à densité neutre pendant la prise de vue, le diaphragme s’ajuste automatiquement pour conserver une bonne exposition, modifiant ainsi la profondeur de champ tandis que la scène se déroule. Si l’objectif n’est pas à diaphragme automatique, aucun problème ! Il vous suffit de régler le filtre électronique à densité neutre sur Auto et de régler le diaphragme lors de la prise de vue pour obtenir le même effet. Pour plus d’informations sur l’utilisation du filtre électronique à densité neutre, reportez-vous au Guide technique du filtre électronique à densité neutre.

Mise au point automatique plein format avancée de Sony

La faible profondeur de champ, caractéristique des caméras plein format, représente également un défi pour le caméraman, qui doit maintenir une mise au point très précise. Avec une caméra de cinéma haut de gamme comme VENICE, la mise au point est généralement maintenue manuellement par l’assistant opérateur. Cela n’est toutefois pas pratique pour d’autres applications non scriptées comme les documentaires ou les journaux télévisés.

La plupart des caméramans estiment que les systèmes de mise au point automatique ne sont pas suffisamment précis et entravent la liberté créative. Toutefois, Sony a élaboré pour la FX9 un système de mise au point automatique avancé encore jamais vu sur une caméra professionnelle plein format. Sa précision permet une profondeur de champ exceptionnellement faible, tout en offrant une flexibilité incomparable en termes de vitesse et de suivi. Ainsi, elle constitue un outil qui favorise la liberté créative des opérateurs plutôt que de la restreindre. Elle facilite la faible profondeur de champ en plein format dans toutes les conditions de tournage (ou presque), qu’il s’agisse d’une fiction au ralenti au d’une action dans un sport très rapide.

Caméras professionnelles plein format de Sony

Caméras CineAlta

Nouvelle génération de caméras cinématographiques avec une technologie de couleurs exceptionnelle, un fonctionnement intuitif et des capteurs plein format 8K et 6K au choix. Le mode « Dual Base ISO » et le système de filtre à densité neutre interne à 8 paliers assurent une flexibilité de tournage exceptionnelle avec la VENICE 2, tandis que la caméra compacte BURANO est facilement configurable pour les productions solo ou avec une équipe.

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BURANO avec VENICE 2 et logo CineAlta
Caméra PXW-FX9 avec capteur 6 K plein format.

PXW-FX9

Le capteur 6K plein format de la caméra FX9 offre un enregistrement haute qualité en résolution DCI 4K*, Ultra HD ou HD. Le traitement des images puissant avec débayerisation et suréchantillonnage garantit une qualité d’image dépassant les limites des capteurs Super 35 mm classiques. Il s’agit de la première caméra plein format au monde dotée d’un filtre électronique à densité neutre variable, d’une mise au point automatique hybride rapide et d’un mode Dual Base ISO 800/4 000.

* Le format DCI 4K (enregistrement 4096 x 2160 en 17:9) nécessite la version 2.0 ou ultérieure du firmware.

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FX6

La ILME-FX6 tire parti de la technologie de la caméra de cinéma VENICE de Sony, leader sur le marché, et l’associe au meilleur de la technologie d’appareil photo Alpha hybride sans miroir de Sony. Elle est équipée d’un capteur CMOS Exmor R™ plein format rétroéclairé de 10,2 mégapixels qui offre une large plage dynamique de plus de 15 diaphragmes avec une sensibilité élevée et un faible niveau de bruit. Tirant parti de la technologie de couleurs de la VENICE, la FX6 permet également d’associer facilement les productions avec les séquences vidéo des autres caméras de la gamme Cinema Line.

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Caméra plein format ILME-FX6.
Caméra plein format ILME-FX3

FX3

La ILME-FX3 tire parti de la technologie de la caméra de cinéma VENICE de Sony, leader sur le marché, et l’associe au meilleur de la technologie des appareils photo hybrides Alpha de Sony. Elle est équipée d’un capteur CMOS Exmor R™ plein format rétroéclairé de 10,2 mégapixels qui offre une large plage dynamique de plus de 15 diaphs avec une sensibilité élevée et un faible niveau de bruit. Tirant parti de la technologie de couleurs de la VENICE, la FX6 permet également d’associer facilement les productions avec les séquences vidéo des autres caméras de la gamme Cinema Line.

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FR7 : Caméra robotisée plein format avec objectif interchangeable

La FR7 est une caméra robotisée de cinéma plein format dotée de nombreuses fonctionnalités avancées, notamment la possibilité de capturer des séquences vidéo Log et d’enregistrer nativement en 4K. Ses filtres à densité neutre variables intégrés et sa mise au point automatique avec suivi des visages garantissent des images de haute qualité, tandis que sa science des couleurs S-Cinetone™ apporte un rendu cinématographique. Elle est idéale pour les événements Live, la télé-réalité et les environnements d’entreprise. La FR7 est un outil polyvalent et efficace pour capturer du contenu vidéo de haute qualité.

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FR7 : Caméra robotisée plein format avec objectif interchangeable