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.

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 m, 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.

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

Champ de vision avec un capteur Super 35.

Super 35 mm

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

Plus de formats en plein format

Grâce à la taille du capteur plein format, la caméra prend en charge de nombreux autres formats. En sélectionnant et en enregistrant certaines zones du capteur, il est possible d’extraire une variété d’images de haute qualité afin de répondre aux exigences de prise de vue et aux contraintes liées aux formats. Par exemple, les modes commutables de l’imageur permettent à la VENICE de prendre en charge un nombre impressionnant de formats d’image cinéma, pour une liberté complète de création. 

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.

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’imagerie numérique fonctionnent de manière optimale lorsqu’ils sont définis sur leur base ISO. C’est à cette valeur de base ISO que vous réaliserez une image très propre avec un faible bruit, votre meilleur rapport signal/bruit et probablement la plage dynamique la plus large. Avec la base ISO, il n’y a en effet pas d’amplification ou de gain (tension) ajouté au signal provenant du capteur. L’ajout de gain ou l’augmentation de la sensibilité ISO pour rendre une image plus claire ajoute également du bruit. 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 agréable et améliorer les sensations d’une image, l’introduction de bruit numérique donne rarement un résultat aussi agréable.

Par conséquent, le capteur plein format de la caméra VENICE et FX9 intègre la technologie appelée « Dual Base ISO ». La norme ISO double base signifie que le capteur d’imagerie de la caméra dispose de deux sensibilités distinctes à la lumière.

La VENICE dispose d’une base ISO de 500 pour fournir la plage dynamique optimale pour les applications dans lesquelles l’éclairage sur le lieu de tournage constitue la norme. 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 minimale 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.

Graphique montrant la plage dynamique et la latitude pour une sensibilité ISO de 800.

Base ISO 800

Idéal pour les scènes bien éclairées

Graphique montrant la plage dynamique et la latitude pour une sensibilité ISO de 4000.

Base ISO 4000

Idéal pour les scènes peu éclairées

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.

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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.

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Caméras professionnelles plein format de Sony

Caméra de cinéma numérique VENICE

La caméra VENICE est la première caméra de cinéma numérique haut de gamme dotée d’un capteur plein format de Sony. De par la large gamme de formats d’enregistrement qu’il prend en charge et de sa fonction « Dual Base ISO » (500/2 500), ce modèle n’est égalé par aucun autre de la gamme Sony.

Caméras de cinéma numérique VENICE
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.

*Une prochaine mise à jour sera requise.