Plein cadre

Le summum de la créativité en cinéma numérique

Illustration du capteur plein cadre avec ses dimensions physiques.

Qu’est-ce que le plein cadre?

Un capteur plein cadre est le plus simplement défini par sa taille réelle – 36 mm x 24 mm – et par l’aspect distinctif des images qu’il rend possible. Comparativement à un capteur Super 35 mm, un capteur plein cadre a une surface de plus du double ainsi qu’un angle de vue élargi et une profondeur de champ réduite. 
Les capteurs plein cadre sont de loin les plus grands capteurs d’images généralement utilisés aujourd’hui et sont largement considérés comme le summum de la cinématographie numérique, en raison des avantages inhérents au plein cadre lui-même et du large éventail de technologies de pointe à l’appui.

Graphique montrant les tailles relatives d’une gamme de capteurs de caméra de 1/3 po à Super 35 et plein cadre.

Héritage plein cadre

Les dimensions physiques d’un capteur plein cadre remontent au début des années 1900 lorsque le film 35 mm est apparu comme norme universelle pour la réalisation de films et, plus tard, comme film 135 pour la photographie. Dans la réalisation de films traditionnelle, le film se déplace verticalement dans la caméra, offrant une variété de formats d’image.

Par exemple, la pellicule 3 Perf utilise seulement 3 perforations de pellicule par image, qui équivaut à un format d’image individuel de 24,89 mm x 14 m, communément appelé Super 35 mm. En photographie, le film se déplace horizontalement dans l’appareil photo fournissant le plus grand de tous les formats d’image populaires pour le film 35 mm – avec une image de 36 mm x 24 mm, en utilisant 8 perforations de pellicule pour chaque image – traditionnellement appelé plein cadre.

Au tournant du 21e siècle, les appareils photo numériques avec capteurs Super 35 (y compris le révolutionnaire F35 Sony) se sont avérés assez bons pour défier les caméras à pellicule, amorçant la révolution numérique à Hollywood et à travers le monde. Pour la prochaine génération de caméras de cinéma, cependant, les fabricants ont commencé à penser plus grand que Super 35. Beaucoup plus grand.

Tailles de capteur Super 35 mm et plein cadre comparées au film 35 mm.

Avantages des capteurs plein cadre

Le plein cadre a la taille d’image des appareils photo à film 35 mm, permettant d’utiliser les mêmes objectifs et montures d’objectif que les appareils plus anciens sur les nouveaux appareils photo numériques, offrant ainsi les mêmes aspects et rendus, principes de photographie, cadrage, mise au point et profondeur de champ. Il permet également la rétrocompatibilité avec Super 35 et d’autres formats.

Champ de vision élargi

Étant donné qu’un capteur plein cadre est plus grand qu’un capteur Super 35 mm, il capture naturellement une image plus grande. En filmant depuis la même position avec le même objectif, une caméra plein cadre vous donne une vision élargie de la scène, ce qui peut être utile dans certaines situations. Les images ci-dessous illustrent cela.

Le champ de vision vu avec un capteur plein cadre.

Plein cadre

Le champ de vision vu avec un capteur Super 35.

Super 35 mm

Profondeur de champ créative

Les capteurs plein cadre offrent la possibilité d’une profondeur de champ limitée en maximisant les possibilités créatives des objectifs à grande ouverture. En utilisant à la fois un objectif à grande ouverture maximale et un capteur plein cadre, il est simple d’atteindre une profondeur de champ très limitée dans l’image. Une profondeur de champ courte signifie que des objets particuliers dans la scène peuvent être capturés, renforçant ce qui est à l’avant avec tout à l’arrière défocalisé. Le public peut ainsi être amené de façon subliminale à regarder certains objets de la scène, suivant le scénario ou le processus de narration.

Image d’échiquier illustrant une faible profondeur de champ.

Faible profondeur de champ

Image d’échiquier illustrant une grande profondeur de champ.

Grande profondeur de champ

D’autres formats plein cadre

La taille d’un capteur plein cadre permet à une caméra de prendre en charge beaucoup plus de formats. En sélectionnant et en enregistrant des régions du capteur, il est possible d’extraire une variété d’images de haute qualité en fonction des exigences de prise de vue et des formats. Par exemple, les modes de capteur commutables de la VENICE permettent de prendre en charge un nombre sans précédent de formats d’image, pour vous offrir une liberté créative totale. 

Diagramme montrant la variété de tailles d’image qui peuvent être prises avec un capteur plein cadre.

Haute résolution pour une netteté superbe et un suréchantillonnage

Un capteur plein cadre étant plus grand, cela peut signifier une résolution plus élevée (plus de photosites) ou une sensibilité accrue (de plus grands photosites) ou comme c’est généralement le cas : un mélange judicieux des deux. La haute résolution peut également servir au suréchantillonnage où le capteur capture plus de pixels que nécessaire pour l’image finale, mais utilise un traitement avancé de l’image dans la caméra pour augmenter la netteté et conserver les détails fins qui pourraient sinon être perdus avec un capteur plus petit offrant moins de résolution.

Photosites pour divers capteurs avec des résolutions similaires

Comparaison de trois capteurs de différentes tailles illustrant les différences de tailles des photosites.

Plein cadre et nouvelles technologies

En plus de tous les avantages inhérents aux capteurs plein cadre, des technologies supplémentaires permettent encore d’améliorer les performances sur le terrain et la souplesse de créativité.

Plage dynamique et Exmor R 

La plage dynamique est normalement mesurée en diaphs, une mesure de l’ouverture ou du diaphragme dans l’objectif. Un meilleur capteur est capable de différencier plus de niveaux de gris entre le noir et le blanc. Par exemple, l’œil humain offre une plage dynamique d’environ 10 à 15 diaphs. 

Les capteurs plein cadre peuvent fournir une plage dynamique améliorée avec un espace de conception confortable et de plus grands photosites. Le capteur Exmor R de Sony, adopté par le FX9, étend cet avantage en réalignant radicalement la structure de pixels comme indiqué ci-dessous. Par conséquent, les capteurs plein cadre Sony peuvent atteindre des plages dynamiques égales à ce que l’œil humain peut capturer, voire au-delà. 

Un capteur CMOS Exmor standard a un câblage métallique entre l’objectif et le système de réception de la lumière

Capteur CMOS « Exmor »

Capteur illuminé par l’avant classique comme celui du FS7II

Un capteur CMOS Exmor R a le câblage métallique sous la surface de réception de la lumière, permettant des images plus vives.

Capteur CMOS « Exmor R »

Capteur rétroéclairé comme celui du FX9

Double ISO de base

Les capteurs d’image numériques fonctionnent mieux lorsqu’ils sont réglés à leur ISO de base. À cette valeur ISO de base, vous obtiendrez des images nettes avec un niveau de bruit faible, le meilleur rapport signal/bruit et probablement la plus large plage dynamique. Avec le réglage ISO de base, il n’y a pas d’amplification ou de gain (tension) ajouté au signal provenant du capteur. L’ajout de gain ou l’augmentation de l’ISO pour qu’une image apparaisse plus lumineuse augmente également le bruit. Le fait d’augmenter le gain pour qu’une image apparaisse deux fois plus brillante doublera le bruit dans le signal et réduira la qualité de l’image. Bien que le grain sur un film analogique, avec ASA 400 par exemple, peut être agréable et améliorer la sensation d’une image, l’introduction de bruit numérique dans une image produit rarement un résultat aussi satisfaisant.

Ainsi, le capteur plein cadre des caméras VENICE et FX9 comprend ce que l’on appelle la base double ISO. La base double ISO signifie que le capteur d’image de la caméra comprend deux sensibilités distinctes face à la lumière.

La VENICE a une ISO de base de 500, ce qui offre une plage dynamique optimale pour des situations où l’éclairage de plateau est standard. Une ISO de base élevée secondaire de 2500 excelle dans la capture High Dynamic Range à faible luminosité. Le FX9 est doté d’une sensibilité de base ISO 800, ce qui fournit une plage dynamique optimale pour certaines applications, dont le tournage à l’extérieur ou dans des intérieurs baignés de lumière. Une sensibilité de base secondaire élevée de 4000 ISO excelle en situation de faible éclairage.

Graphique montrant la plage dynamique et la latitude ISO 800.

ISO de base 800

Parfait pour les scènes très éclairées

Graphique montrant la plage dynamique et la latitude ISO 4000.

ISO de base 4000

Parfait pour les scènes peu éclairées

ISO 500 est idéal pour le tournage à la mi-journée avec beaucoup de lumière et permet de capturer des détails dans le ciel.

ISO à base faible

Une famille rassemblée autour d’un feu la nuit illustre comment ISO 2500 permet d’acquérir des détails dans des conditions de faible éclairage.

ISO à base élevée

Utilisation créative du filtre électronique à densité neutre variable avec plein cadre 

FX9 est le premier caméscope plein cadre au monde avec un filtre électronique à densité neutre qui élimine la nécessité d’installer et de changer manuellement des filtres fixes. Ce n’est pas un mince avantage, mais en combinant un plein cadre avec un objectif à diaphragme automatique à grande ouverture et un filtre électronique à densité neutre, il est possible de créer des scènes dont le rendu change de façons jamais vues auparavant. Modifiez le filtre à densité neutre pendant le tournage et le diaphragme s’ajustera automatiquement pour maintenir une bonne exposition, changeant ainsi la profondeur de champ au fur et à mesure que la scène progresse. Et si l’objectif n’est pas à diaphragme automatique, pas de problème! Il suffit de passer le filtre électronique à densité neutre en automatique et d’ajuster le diaphragme pendant la prise de vues pour créer le même effet. Jetez un œil au Electronic ND Filter Tech Guide pour plus d’informations sur la façon d’utiliser le filtre électronique à densité neutre.

Loading video...

Autofocus plein cadre avancé de Sony

La faible profondeur de champ, si distinctive des caméras plein cadre, crée également un défi pour les cadreurs dans le maintien d’une mise au point aussi précise. Pour une caméra de cinéma haut de gamme comme VENICE, il est classique que le premier aide-opérateur maintienne manuellement cette mise au point. Dans d’autres applications non scénarisées comme les documentaires ou les actualités, ce n’est pas pratique.

Traditionnellement, les cadreurs considèrent les systèmes de mise au point automatique comme insuffisamment précis, et restrictifs quant à la créativité. Cependant, avec le FX9, Sony a mis en œuvre un système de mise au point automatique avancé jamais vu auparavant sur un caméscope professionnel plein cadre. Sa précision permet une profondeur de champ exceptionnellement faible, tout en prenant en charge une foule d’options créatives en termes de vitesse et de suivi. Ainsi, plutôt que de restreindre les options créatives du cadreur, il fournit un outil de créativité supplémentaire et rend la faible profondeur de champ du plein cadre pratique pour presque n’importe quel scénario donné, du drame d’époque lent aux sports à grande vitesse.

Loading video...

Caméras professionnelles plein cadre de Sony

Caméra de cinéma numérique VENICE

VENICE est la première caméra de cinéma numérique haut de gamme à capteur plein cadre. Elle est inégalée dans la gamme Sony pour le large éventail de formats d’enregistrement qu’elle prend en charge et dispose de la double base ISO 500/ISO 2500.

Caméra de cinéma numérique VENICE
Caméscope PXW-FX9 avec capteur 6K plein cadre.

PXW-FX9

Le FX9, doté d’un capteur 6K plein cadre, offre un enregistrement de grande qualité aux résolutions DCI 4K*, Ultra-HD et HD. Le traitement des images puissant avec dématriçage et suréchantillonnage garantit une qualité d’image dépassant les limites des capteurs Super 35 mm classiques. C’est le premier caméscope plein cadre au monde avec filtre électronique à densité neutre variable, mise au point automatique automatique hybride rapide et double base ISO 800/ISO 4000.

*Future mise à jour nécessaire.