Une comparaison des formats de caméra DV
"Non, je ne l'ai pas tourné en DV, je l'ai tourné en DVCAM !"
Il y a quelque temps, j'ai entendu un ami dire cela. J'ai parfaitement compris ce qu'il voulait dire, mais pendant un instant j'ai été tenté de répondre "Hé, DVCAM c'est DV."
Cela m'a rappelé qu'il y a encore beaucoup de confusion sur les différents formats "DV". Afin de remettre les pendules à l'heure, voici un aperçu des différents formats de bandes numériques ainsi qu'une explication technique de base de ce qui les rend similaires et différents.
Tout d'abord, le terme fourre-tout "vidéo numérique" avec un "d" minuscule et un "v" minuscule décrit un processus, pas réellement un format. Il s'agit simplement de prendre un flux de données vidéo et audio conformes aux normes techniques de votre partie du monde, et de "coder" ces données en un flux de zéros et de uns numériques. Et s'il n'y avait qu'un seul moyen simple de le faire, nous saurions TOUS exactement ce que tout le monde entend par "vidéo numérique", et nous n'aurions alors pas besoin de cet article.
Mais hélas, ce n'est pas si simple. La réalité est que la "vidéo numérique" n'est pas qu'une chose, c'est un terme fourre-tout pour de nombreuses variations de la façon dont les gens en sont venus à prendre quelque chose de basique - comme des images animées sur un écran et les bandes sonores qui les accompagnent - et transformer ces images en un flux de bits et d'octets numériques.
La vidéo numérique (majuscule "D" et majuscule "V") ou DV est un format de caméscope. Il existe différentes bandes et différents types de DV et c'est ce dont nous allons discuter ici.
Aujourd'hui, la grande majorité des fabricants de caméscopes prennent en charge le format de données DV grand public, également connu sous le nom de DV25, qui est un signal vidéo et audio DV courant généralement écrit vers et depuis une cassette Mini DV.
Mais alors que Mini DV est la configuration grand public "typique", DV est une architecture vidéo tellement flexible qu'il est également à l'aise dans une variété de variantes spécifiques au fabricant. Certains sont conçus pour un usage grand public et d'autres sont conçus pour les utilisateurs industriels et même professionnels haut de gamme.
Avant d'arriver à une liste des formats d'appareils photo numériques courants et de leurs différences, nous devons définir brièvement quelques termes. Le taux d'échantillonnage est un nombre décrivant la quantité de données numériques utilisées pour représenter un flux vidéo, mesuré en mégabits par seconde (Mbps). L'échantillon de couleur est une comparaison des quantités relatives de données vidéo attribuées à chaque partie d'un flux vidéo. Le premier nombre représente Y, ou la partie en noir et blanc du flux ; les deux seconds chiffres représentent les quantités relatives dédiées à R-Y et B-Y, les deux parties de couleur du flux (voir l'encadré pour plus d'informations à ce sujet). La compression est un rapport simple qui décrit la taille du fichier vidéo après avoir été soumis au schéma de compression/décompression, ou codec. Ainsi, si un flux vidéo non compressé a une taille de 1 gigaoctet, il sera réduit à seulement 200 mégaoctets après l'avoir exécuté via le codec DV, qui compresse la vidéo à 5:1. Si tout cela vous semble déroutant, accrochez-vous ; nous définirons ces termes plus en détail plus loin dans l'article.
L'une des premières choses que vous remarquerez est qu'à l'extrémité inférieure du spectre de la vidéo numérique, les chiffres sont exactement les mêmes, même si vous passez à des formats plus "professionnels".
Que se passe-t-il? N'y a-t-il pas de différence entre, disons, un Handycam Digital8 (300 $) et un Sony DVCAM DSR-450 (18 000 $) ?
Oui, il y a certainement des différences. Les plates-formes les plus chères auront un boîtier plus robuste, de meilleures options d'objectif, des systèmes de batterie plus fiables et même quelques différences techniques.
Au fond, le flux de données de base écrit sur bande est exactement le même, que votre plate-forme écrive sur Digital8, Mini DV, DVCAM ou DVCPRO. En d'autres termes, la qualité des données est la même.
Votre débit de données est-il ?
Lorsque les techniciens ont planifié la DV pour les consommateurs, ils se sont mis d'accord sur un débit de données d'environ 25 mégabits par seconde (couramment écrit 25 Mbps.)
Lorsque les premiers caméscopes Mini-DV grand public sont sortis, les consommateurs et les professionnels ont eu une grande surprise. Ce flux vidéo numérique de base à 25 Mbps avait l'air vraiment bien ! En fait, il peut sembler si beau que les premiers utilisateurs l'ont immédiatement adopté comme une alternative de meilleure qualité aux formats de caméscope S-VHS, Hi8 et 8 mm du passé.
Et puis quelque chose de vraiment surprenant a commencé à se produire. Les utilisateurs finaux supérieurs ont commencé à le considérer comme un format vidéo industriel et d'entreprise acceptable.
Et soudain, des saveurs "haut de gamme" de ce simple standard DV domestique ont commencé à apparaître. Sony a présenté le DVCAM qui utilise exactement le même flux de signal de 25 Mbps que celui de ses caméscopes, avec quelques améliorations, notamment des pas de piste plus larges sur ses têtes de caméra DVCAM, des capacités audio verrouillées et une gamme d'équipements conçus selon des normes d'équipement "industrielles" plus robustes.
Ce chemin décrit également le format DVCPRO de Panasonic. Une gamme de matériel plus robuste — lisant et écrivant exactement le même signal de 25 Mbps qu'un caméscope grand public utilise.
Mais rappelez-vous que nous avons dit que DV n'est pas qu'un seul format. Il appartient aux fabricants de déterminer la quantité de données à intégrer dans leurs saveurs particulières de vidéo numérique. Il n'est donc pas surprenant que certains fabricants, même ceux qui investissent massivement dans la DV de base, produisent également d'autres types d'équipements vidéo numériques destinés à un utilisateur plus haut de gamme.
"Ça bouge !"
La gamme DVCPRO50 de Panasonic est une alternative à débit de données plus élevé. Dans cette variante de DV, les ingénieurs ont doublé le débit de données jusqu'à 50 Mbps. Qu'est-ce que cela vous apporte ? Eh bien, pour comprendre cela, nous devons parler d'échantillonnage de couleurs 4:1:1 et 4:2:2.
N'oubliez pas que le but de tous les systèmes vidéo numériques est de prendre un signal vidéo ou audio et de le transformer en chiffres. Ce processus s'appelle "l'échantillonnage".
Une image vidéo est composée de quatre éléments qui doivent être stockés et reproduits avec précision pour créer une image agréable.
Le premier et le plus important élément est la valeur de luminosité de chaque pixel individuel. Avec cette seule information, une image en noir et blanc, avec des nuances de gris, peut être décrite. Les trois autres éléments sont les valeurs Rouge, Vert et Bleu pour chaque pixel. (C'est pourquoi les signaux TV bruts sont parfois appelés signaux RVB.)
Quand est venu le temps d'établir les conventions d'échantillonnage pour la vidéo numérique, le système DV de caméscope commun a été établi pour utiliser l'échantillonnage 4:1:1. En clair, cela signifie que la partie luminance (ou noir et blanc) du signal est échantillonnée quatre fois. C'est le 4 dans le terme. Ensuite, la couleur est échantillonnée une fois pour une partie du signal de couleur, suivie une fois de plus par une autre partie du signal de couleur.
(Ah, je vois que certains d'entre vous se demandent pourquoi seulement 2 échantillons de couleurs pour décrire les 3 couleurs en RVB ? Voir l'encadré pour plus de détails !)
Mais en utilisant seulement un quart des données utilisées pour la luminance pour décrire chacune des deux canaux d'informations de couleur entraînent certaines difficultés.
L'un des plus célèbres est dans le domaine du keying. Il s'avère que si la couleur échantillonnée 4:1:1 peut être parfaitement agréable à l'œil, il est un peu difficile de décrire et de positionner la couleur avec suffisamment de précision sur l'écran pour fournir une bonne incrustation claire.
Ainsi, dans un espace colorimétrique 4:2:2, comme celui utilisé dans le format DVCPRO50, il y a deux fois plus d'informations sur les couleurs pour aider à créer des images couleur encore plus belles et plus précises.
Et lorsque la couleur est vraiment importante - comme dans les titrages complexes, les dégradés ou l'animation par ordinateur où le but est de recréer des mondes avec une précision photoréaliste, DVCPRO50 peut ne pas contenir suffisamment de données - et donc, il y a un format DVCPRO100 qui double le à nouveau les informations de couleur !
Le rêve DigiBeta
Alors, où se situe cet autre format haut de gamme omniprésent Digibeta ?
Nous avons discuté du taux d'échantillonnage jusqu'à présent. Mais ce n'est pas le seul facteur qui affecte la qualité d'une image numérisée. Un autre domaine important est la compression, ou plus précisément la quantité et le type de réduction de données appliquée au signal numérisé d'origine afin d'adapter les données numériques sur la bande.
Le principal avantage de Digital Betacam, et la raison pour laquelle il est si populaire auprès des sociétés de production haut de gamme, est qu'il utilise une compression de données plus douce (à un rapport modeste de 2:1) par rapport aux formats basés sur DV25 et DV50.
Ce faisant, il offre une capacité vidéo robuste et de très haute qualité, mais à un coût matériel souvent plusieurs fois supérieur à celui de certains autres types d'équipements de production vidéo numérique.
Le dilemme numérique
Il y aura toujours des désaccords sur la qualité de l'image d'un format numérique par rapport à un autre. Et les questions annexes telles que si le Mini DV est "assez bon" pour un type particulier de projet seront probablement débattues jusqu'à ce que le format devienne obsolète !
Mais quel que soit le côté du débat où vous vous trouvez, une chose est certaine. La révolution DV a fourni plus de choix de qualité - à une plus grande gamme de prix - que l'industrie de la production vidéo n'en avait jamais vu auparavant.
Et c'est une bonne nouvelle pour nous tous !
Bill Davis écrit, filme, édite et fait du travail de doublage pour une variété d'entreprises et d'industriels.
Barres latérales :
Y-RY-BY
Lorsque vous rencontrez pour la première fois des nombres comme 4:1:1 et 4:2:2 pour décrire les informations de luminance et de couleur d'un signal, il est courant que les curieux se demandent pourquoi il n'y a pas un autre nombre, un pour le rouge, un autre pour le bleu, et un chiffre final pour le vert ?
Ce sont encore ces ingénieurs intelligents. Quelque part le long de la ligne, ils ont compris que s'ils pouvaient stocker les valeurs des pixels rouges et bleus, et comparer ces valeurs aux valeurs de luminance du même pixel, ils pourraient calculer les valeurs vertes "à la volée". Et le système de couleurs composantes était né. Dans celui-ci, il y a trois signaux :Y représente la luminance, R-Y est la valeur du pixel rouge par rapport à la valeur de luminance, et B-Y est la valeur du bleu, également comparée à la luminance.
Compte tenu des valeurs des trois signaux, le circuit est conçu pour calculer simplement la dernière pièce du puzzle, le signal vert. Fait intéressant, lorsque le calcul est fait, le signal vert calculé contient en fait plus de données brutes que le canal rouge ou bleu dans la vidéo numérique et c'est l'une des raisons techniques pour lesquelles il est courant d'utiliser le vert plutôt que le bleu pour l'incrustation DV.
Le tableau 1 répertorie les formats par débit de données,
taux d'échantillonnage et compression.
Numérique 8 25Mbps 4:1:1 5:1
Mini DV 25Mbps 4:1:1 5:1
DVCAM 25Mbps 4:1:1 5:1
DVCPRO 25Mbps 4:1:1 5:1
DVPRO50 50Mbps 4:2:2 3.3 :1
Numérique-S (D-9) 50Mbps 4:2:2 3.3:1
Numérique Betacam 90Mbps 4:2:2 2:1