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Le guide des filtres photo & vidéo pour drones par Dronevolt.

Laurent Ducros 8 septembre 2017 Tests Commentaires fermés sur Le guide des filtres photo & vidéo pour drones par Dronevolt.

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Lexique préliminaire

Capteur

Le capteur est un composant électronique des appareils numériques qui réagit sous l’impact de la lumière (celle qui passe au travers de l’objectif), ce qui transforme le flux lumineux en code numérique.

Obturateur et temps d’exposition

L’obturateur est le mécanisme qui règle la durée d’exposition. Cette dernière est le temps pendant lequel la lumière arrive sur le capteur. L’obturateur est comme un « rideau », qui s’ouvre pendant un temps plus ou moins long afin de laisser passer la lumière. Plus le rideau reste ouvert longtemps, plus la photo sera lumineuse.

Ouverture

Quand on parle d’ouverture, on fait référence au réglage du diaphragme, afin de laisser entrer plus ou moins de lumière pendant un certain temps (ex. : ƒ/22,ƒ/2.8). Ainsi pour un temps d’exposition d’une seconde, si le diaphragme est complètement ouvert, la photo sera très lumineuse, et si le diaphragme est complètement fermé, elle sera bien moins lumineuse.

La sensibilité (exprimée en ISO)

L’ISO désigne la sensibilité du capteur. Plus la sensibilité est forte, plus le signal émis par le capteur sera amplifié, et donc plus la photo sera exposée.
Pourquoi ne pas mettre une sensibilité maximale ? Les parasites sont de plus en plus présents au fur et à mesure qu’on augmente la sensibilité. On voit alors apparaitre du « bruit » sur les photos, comme des pixels colorés aléatoirement en bleu/rouge/vert sur les zones sombres par exemple.
Ainsi, il vaut mieux garder une sensibilité la plus basse possible : 100 ISO par journée ensoleillée ; 200 si nuageux ; jusqu’à 400 ISO en intérieur. Mais si la luminosité est très basse, n’hésitez pas à monter !

 

Pourquoi un filtre ?

Pour illustrer ce guide nous allons utiliser le set PolarPro (qui est le plus complet) associé au Mavic Pro.

De nombreux pilotes, vidéastes et photographes se posent la question de l’utilité des filtres…A quoi sert un filtre quand on peut tout corriger en post- production ?

La raison est simple, la post-production ne résout pas tout et il faut parfois parfaire sa prise de vue pour ne pas avoir à batailler avec les réglages sous votre logiciel de montage. Les capteurs modernes (CMOS) et leur système d’obturation (électronique) n’offre pas que des avantages. Nous allons citer deux phénomènes que nous rencontrons sur nos drones de prise de vue comme le Mavic Pro.

Le phénomène le plus courant est appelé effet « saccade ». Il survient lors des travellings à vitesse d’obturation élevée lors des mouvements latéraux ou verticaux. De la même manière qu’en photographie, si vous filmez une séquence avec un shutter rapide (par exemple 1/200, 1/500 voir 1/2000 de seconde), cela aura pour effet de figer davantage les mouvements sur chacune des images enregistrées par votre capteur. Vous n’obtiendrez donc pas de flous de mouvements fidèles à la vision humaine. Une autre conséquence est connue comme l’effet « jello » qui est lié à la technologie employée par les capteurs CMOS et l’obturateur (le fameux rolling shutter). Visuellement l’image présente des vagues.

Les chefs opérateurs de Cinéma font attention à respecter les valeurs de mouvements de caméra afin d’éviter toutes saccades dans leurs travelling. La vitesse d’obturation associée à la vitesse d’enregistrement (nombre d’image/seconde) est essentielle en prise de vue et nous allons vous aider à en tirer parti.

 

 

Focale fixe et ratio vitesse/obturation.

La majorité des caméras est équipée d’une focale fixe, variable du grand angle à l’ultra grand angle et surtout à ouverture constante (ouverture de 2,2 à 2,8). L’avantage d’une telle ouverture est de permettre d’absorber une grande quantité de lumière ce qui facilite la prise de vue en basse lumière. L’inconvénient c’est qu’en plein soleil, la vitesse d’obturation sera très élevée et l’effet saccade encore plus marqué. Pour vous donner une idée, en plein soleil une ouverture à f 2,8 est conjuguée à 1/1ème de seconde (à 100 iso) alors qu’il vous faudrait soit 1/60 ème de seconde soit 1/100ème de seconde. Comme les obturateurs sont fixes sur la majorité des drones (excepté les plus performants comme le P4 Pro, qui est équipé d’un obturateur mécanique) il est impossible de faire varier mécaniquement la quantité de lumière, faute de quoi votre video serait surexposée. Il est donc nécessaire d’utiliser un filtre. Gardons à l’esprit que la vitesse d’obturation est réellement utile en prise de vue vidéo. A l’inverse en photo ce n’est pas véritablement un souci (du moins en pleine journée). En effet, si la vitesse d’obturation est élevée, le risque de « flou de bougé » est moindre. Ce qui est bon pour l’un ne l’est pas forcément pour l’autre.

Sur la photo ci dessous, l’exemple parle de lui même. Nous sommes à 100 iso et pour obtenir une vitesse de 1/60ème de seconde nous avons une vidéo sur exposée de +2 diaph. Les hautes lumières sont « cramées ». La vidéo est donc inexploitable. (Les tâches rouges apparaissent sur les éléments nets de l’image, ce mode est disponible dans les réglages DJI GO : réglages généraux > … (3 points pour réglages additionnels) > Seuil optimum du Focus (Focus Picking) : High)

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Pour un rendu cinéma

Le cinéma a mis au point une règle qui est celle du nombre d’images/seconde (en fait il s’agit de 30i/s aux USA, et 25 i/s en Europe PAL voire 24 i/s). Pour vous en rendre compte, tournez la tête de gauche à droite. Vous verrez un champ d’images floues pendant la rotation. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’effet Phi : ICI

Cet effet est recherché par les cinéastes pour se rapprocher au plus près de la réalité. Une image prise à haute vitesse d’obturation présente un effet de saccade. Il existe une règle simple pour supprimer cet effet saccade, il suffit de doubler la vitesse d’obturation par rapport au ratio d’image/seconde. Si vous filmez à 24 images (enregistrent de l’image) par seconde, il suffira de doubler cette vitesse soit 1/50ème de seconde. Dans les faits, il y a des contraintes qui sont liées à la quantité de lumière. En plein soleil il est très difficile de descendre à de telles vitesses. L’emploi d’un filtre est donc indispensable. Il existe plusieurs valeurs allant de ND4 (Neutral Density: Densité Neutre) à 64 voire plus. Très sincèrement dans la majorité des cas, il vous faudra 2 voire 3 filtres allant de ND8, 16 et 32. Plus le chiffre est élevé et plus le filtre est opaque.

 

PolarPro Filter Calculator

Pour le choix d’un filtre Densité Neutre,  il convient d’estimer la quantité de lumière pour en déduire le filtre à utiliser.

Ce petit tableau pourrait vous être utile :

ND8 A utiliser par temps couvert/nuageux, quand la caméra est réglée à 1/500
ND16 A utiliser par temps partiellement couvert et ensoleillé quand la caméra est réglée à 1/1000
ND32 A utiliser par temps très ensoleillé et par forte luminosité quand la caméra est réglée à 1/1250

Nous utilisons le ND32 quand le soleil est au zénith. Le ND16 après 16 h…

Une fois de plus il faudra tester le filtre en place, camera vers le ciel pour éviter que la mesure de lumière se fasse au mauvais endroit (une zone d’ombre par exemple).

De la même manière PolarPro met à disposition une application gratuite (à télécharger ICI) permettant d’utiliser le meilleur filtre en fonction de l’heure de la journée voire de la quantité de lumière.

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Dans l’exemple ci dessous l’image est parfaitement exposée. Les paramètres sont les suivants :

100 iso, 1/60ème de seconde et exposition à 0. Comme nous filmons en 4k à 30 i/s, nous n’aurons aucun effet de saccade. le filtre utilisé est un ND8 (il était déjà 18h00).

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Filtre polarisant

Un autre filtre, très connu des photographes est le filtre polarisant. son intérêt principal est d’obtenir un meilleur contraste, saturation (sur un ciel bleu par exemple) et de retirer les reflets sur les parties réfléchissantes (le soleil sur un lac).

 

Allez, en vol!

Une fois le filtre installé, le drone en vol, il vous faut basculer en mode manuel, tout simplement pour éviter les différents pièges que les modes automatiques vous poseront comme le réglage de la sensibilité. Réglez en premier lieu celle-ci à 100 iso. La raison est simple, c’est à cette valeur que la qualité est la meilleure. Au delà apparaissent des artefacts et du bruit numérique. Le deuxième paramètre à considérer est la vitesse d’obturation. Le Mavic Pro filme en 4K et enregistre à la vitesse de de 30 i/s. Pour appliquer la règle des 180°, il faudra que la vitesse d’obturation soit réglée sur une valeur double soit 1/60 ème de seconde. C’est parfait car c’est une vitesse d’obturation très commune. Enfin le dernier paramètre à considérer est l’exposition. Celle ci doit être réglée à 0. Bien entendu une marge d’erreur est envisageable. Si votre vitesse d’obturation oscille entre 1/50ème et 1/100ème de seconde, le résultat sera malgré tout bien meilleur que réglée à 1/1000 ème de seconde.
Ce réglage vous permettra d’obtenir de bons résultats en travelling, qu’il soit latéral ou bien vertical. Un autre avantage d’une vitesse plus faible réside dans la sensation de vitesse.

 

One more thing ! 

Si vous pilotez un Mavic, il existe un accessoire indispensable. Il s’agit du pare-soleil. En effet sans cet accessoire, la lumière viendra parasiter l’image en provoquant du flare et des reflets indésirables sur l’image. Cet accessoire est indispensable.

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Voici la comparaison entre 2 photos prises avec et sans le pare soleil. Les photos parlent d’elles mêmes. La présence du pare soleil, limite considérablement le flare (les lumières parasites) qui viennent frapper la lentille frontale et augmentent considérablement la sensation de contraste. Autant dire que c’est un accessoire indispensable pour tous les drones.

Photo sans pare-soleil

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Photo avec pare-soleil:

DCIM100MEDIADJI_0091.JPG

 

Conclusion.

Les filtres sont tout aussi important que l’entrainement au pilotage. En respectant les règles de base de cet article vous serez surpris de voir à quel point vos vidéos seront devenues fluides. A très bientôt pour de nouveaux guides.

 

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