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La synthèse du Orange, Vert, Violet

La synthèse du Orange, Vert, Violet

L’autochrome des frères Lumière

Il y a peu, je me suis pris l’âme d’un touriste et suis allé à Lyon sur le lieu où a été tourné le premier film tourné au cinématographe : La Sortie des Usines des frères Lumière. Puis je suis allé visiter l’Institut Lumière, rue du 1er film, où j’ai visité le musée de leurs inventions. Il y avait le cinématographe, évidemment. Mais aussi l’autochrome, le premier dispositif de photographie couleur produit en masse pour le grand public. Les plaques autochromes étaient en verre, la prise était faite sur la plaque elle-même, puis le développement et le tirage étaient confondus car le résultat final se trouvait sur cette même plaque de verre. Le dispositif utilisait de la fécule de pomme de terre, on trouve également la mention du sous-chlorure d’argent, mais ce qui m’a frappé est le ternaire des couleurs : Orange, Vert, Violet. (Je n’évoquerai que brièvement le développement ou autres spécificités du dispositif dans cet article, seul le choix des trois couleurs évoquées seront étudiées)

J’ai donc acheté un livre pour en savoir plus. Les principales références que j’évoquerai seront tirées du livre La Photographie des Couleurs et les Plaques Autochromes d’Auguste Lumière disponible à la boutique de l’Institut Lumière à Lyon. Petit livret de 50 pages qui décrit le dispositif. (il y a un livre du même nom disponible sur le site archive.org, mais il n’y est pas écrit exactement la même chose et aucune figure n’est présente)

1. Un Brin d’Histoire

L’autochrome a été breveté en 1903 et mis sur le marché en 1907. Bien que les travaux de James Clerk Maxwell sur l’électromagnétisme ont été publié en 1864 (la synthèse RVB était donc déjà connue), les frères Lumières se basent sur les pratiques usuelles en peinture pour définir l’utilisation de la triade Orange, Vert, Violet pour la synthèse de l’autochrome. Pour mettre au point leur dispositif, les frères Lumières se sont basés sur d’autres travaux effectués avant eux comme « le piège à radiations » de M. Max de Nansouty par la superposition de couches d’émulsion sensibles à des longueurs d’ondes différentes.

Maxwell avait suggéré sa méthode de synthèse du rouge, vert, bleu en 1855. La première photo couleur qui se basait sur ses travaux a été faite par Thomas Sutton en 1961 : Tartan Ribbon, sous la supervision de Maxwell. Malheureusement, certaines couleurs ne sont pas apparues, ce qui ne permet pas de se figurer le sujet capturé. Il sera majoritaire ensuite, surtout quand le CIE LAB utilisera le modèle scientifique des tables d’Oswald et de Munsell qui se basent sur la théorie de Maxwell et, notamment, son diagramme.

 

A partir de 1935, le Kodachrome remplacera progressivement l’autochrome qui permet d’obtenir des couleurs bien plus vives et un point blanc plus neutre. La durabilité du Kodachrome lui vaudra aussi de supplanter la concurrence comme l’Afgacolor. Avant son support film de 1936, Afgacolor utilisait une technique similaire à l’autochrome sur plaque avec un film inversible (1932 pour ce procédé).

 

Ci-dessous, quelques autochromes pour voir le rendu de ce type de photographie couleur.

Katherine Stieglitz, Alfred Stieglitz (≈1910)

Source

Un brigadier des Chasseurs d’Afrique (1er Régiment) et son cheval, Bataille de la Marne, Jules Gervais-Courtellemont (1914)

Reproduction de l’autochrome dans un journal (numérisation du journal)

Source

Fernand Cuville (1917)

Source

California golden poppies, Arnold Genthe (1906-1911)

Source

Reims sous les bombes allemandes, une fillette dans la rue, Fernand Cuville (1917)

Source

Femme dans le village vosgien de Vexaincourt, Julien Gérardin (non daté)

Source

Tranchée de première ligne : groupe de poilus devant l’entrée d’un abri, Pierre-Joseph-Paul Castelnau (1917)

Source

The Pond – Moonlight, Edward Steichen (1904)

Source

Le port d’Audierne vers 1900, Gustave Gain (vers 1900)

Source

Vue sur le château de la rue du Lycée, Foix, Eugène Trutat (≈1903)

Source

2. Le procédé et choix des couleurs

Comme précisé plus haut, l’autochrome utilisait des grains de fécule de pomme de terre. Ceux-ci étaient teintés pour permettre le rendu de la couleur. Sur les clichés avec une bonne définition numérique présentés ci-dessus, il est possible de distinguer les grains oranges, verts et violets. Les frères Lumières précisent dans leur livret qu’ils avaient besoin de fécules de 10 à 15 millième de millimètre de diamètre pour permettre un meilleur rendu. Le ratio courant des photographies de l’époque étaient de 13*18 (ratio proche du 1,37 académique du cinéma, par contre la taille n’est pas précisée) pour 140 millions de grains colorés sur la surface. L’espace entre les grains n’est pas précisé non plus, mais il y en aurait de 6000 à 7000 par millimètre carré. Avec les données ci-dessus, on peut estimer la taille d’une plaque à un peu plus de 12,02cm*16,64cm ou 12,98cm*17,97cm. Ce qui me semble correspondre à ce que j’ai vu à l’institut lumière. (après recherche approfondie, il s’avère que les plaques de verre considérée font bien 13*18cm, ce n’est juste pas précisé sur les boîtes… Mais comme mon calcul pour une densité de 6000 grains/mm^2 est assez proche, je vous laisse le résultat 🙂)

Pour les couleurs,, je cite :

« Toutes les couleurs, quelles qu’elles soient, peuvent être considérées comme résultant  du mélange de trois couleurs élémentaires, convenablement choisies :

Le rouge, le jaune, le bleu.

Si l’on mélange le rouge et le jaune, on obtient l’orangé ; le jaune et le bleu produisent le vert, enfin le rouge et le bleu donnent le violet. On conçoit donc que le mélange en proportions convenables de ces trois éléments puisse produire l’infinie variété des couleurs. » (chapitre 1, troisième partie, page 6 du livret)

En faisant l’hypothèse ad hoc une pureté à 100% et une répartition équidistante des points sur la roue colorimétrique, on peut estimer les couleurs ci-dessous :

 

rouge jaune bleu
orange, vert, violet

images capturées du site Color.Adobe

(NB : Philipp Otto Runge avait déjà proposé un modèle de répartition les couleurs dans une sphère en 1810. Utiliser une roue chromatique, même contemporaine, pour se représenter les couleurs de l’autochrome me semble donc pertinent.) 

 

L’utilisation du rouge, jaune, bleu pour le mélange des couleurs est un principe surtout utilisé en peinture. Le débat de savoir si c’est bien ou pas bien n’est pas le sujet ici, mais je l’évoquerai certainement dans un prochain article. Ainsi les frères Lumières se basent sur le mélange de ces trois couleurs. De plus, à l’époque, seul le tirage par inversion des couleurs donnait un résultat satisfaisant (l’équivalent de la chimie C-41 de Kodak qu’on utilise encore aujourd’hui pour la photographie argentique), ils ont choisi les couleurs complémentaires au ternaire rouge, jaune, bleu : vert, violet, orange (on notera que le bleu est très proche du turquoise d’où la complémentaire orange, le jaune tire légèrement vers le vert pour coïncider avec le violet, et le rouge tire vers le magenta pour que la complémentaire soit un vert un peu cyan).

Les frères Lumière se sont inspirés de la méthode de soustraction de couleur de Cros et Ducos du Hauron et du procédé des écrans polychromes proposé par Ducos du Hauron seul cette fois afin de générer l’image finale. Ainsi, l’image passe par un négatif avant d’être développé en positif. Si je tente une synthèse, soustractive donc, sur un logiciel avec ces trois couleurs puis un inversement, voici ce que j’obtiens :

synthèse soustractive
négatif du orange, vert, violet

Suite à ces manipulations, nous ne retrouvons pas les couleurs rouge, jaune, bleu. Soit mon logiciel a fait une mauvaise inversion, et ce sur plusieurs ordinateurs différents, en repartant de zéro à chaque fois. Soit il y a une mauvaise connaissance de la répartition des couleurs dans le spectre lumineux puisque, par inversion, nous ne retrouvons pas les couleurs primaires annoncées. Ceci peut expliquer, outre l’effet du temps avant numérisation, la sensation de couleurs ternes en comparaison avec le Kodachrome qui utilisait le cyan, le magenta, et le jaune.

3. Conclusion

Les frères Lumière n’ont pas seulement bouleversé l’écriture du mouvement, ils ont aussi changé le paysage de la photographie en mettant à disposition du public un procédé simple pour produire des photographies couleur. Pour mettre ce dispositif au point, ils sont partis du principe que les trois couleurs complémentaires du rouge, jaune, bleu étaient le vert, violet, orange. Et il y avait un résultat malgré l’erreur de ce choix ! Erreur prouvée par la théorie de l’Electromagnétisme de James Clerk Maxwell, qui a éprouvé bien des supplices, a résisté aux deux relativités d’Einstein et au formalisme quantique de la physique (et donc au débat onde-corpuscule). L’autochrome a dominé le marché de la photographie couleur pendant de nombreuses années avant l’arrivée du mastodonte Kodak vers les années 30 et a perduré jusqu’aux années 2000.

La question que je me pose à présent est : est-il réellement nécessaire d’aligner du rouge-vert-bleu, ou du jaune-cyan-magenta pour obtenir du blanc avec des spots ? Il me semble très probable que le mélange de 3 couleurs, quelque soit leur place sur la roue colorimétrique tant que chaque tonalité soit espacé d’un même angle (soit une séparation de 120º), alors nous pourrions obtenir un blanc neutre. Ce blanc pourrait avoir une intensité moindre, mais ce serait un blanc quand même.

Je vous laisse en suspend et reviendrai sur des histoires de couleurs un jour prochain.

Cinématographiquement…

CC-BY-SA

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Le HDE est un nouvel encodage pour les caméras ARRI qui réduirait la taille d’un fichier ARRIRAW de 40%, sans perte (Lossless), pour n’importe quelle résolution de média, faisant passer les fichier .ari à .arx. Des exemples sont avancés par Codex montrant un fichier  passant de 20,9 Mo à 12,5 Mo ce qui donne, avec un produit en croix, une différence de 40,2%.

Codex précise que quand un fichier HDE est décodé, l’image résultante est exactement la même que sans cette compression supplémentaire bit pour bit et correspond parfaitement à l’image originale.

What is this that this is that this le High Density Encoding ?

Arri a présenté le HDE évoquant un gain de temps de production grâce à une taille fichier légèrement supérieur à celle du ProRes 4444XQ.

Ainsi pour du ARRIRAW OpenGate 3,4K dont une image pèse 11,26Mo pour un débit de 2,2Go/s (282Mbps) en 25fps, on obtiendrait grâce au High Density Encoding une image d’un poids de 6,76Mo soit un débit de 1,2Go/s (169Mbps) en 25fps une fois stocké puis encodé.

 

… Plaît-il ?

 « stocké puis encodé » ? Dans cet ordre ?!

Oui car si on épluche un petit peu tout ceci, les fichiers sont toujours enregistré en .ARI par les caméras. On imagine que si l’Alexa devait prendre en charge cet encodage, un changement de processeur et du reste serait nécessaire et que, par conséquent, l’énergie de la batterie serait sifflée bien plus rapidement ! Ce qui est promptement inacceptable sur un plateau.

Ainsi, les fichiers .ARI que vous possédez déjà peuvent être encapsulés en .ARX avec le High Density Encoding. Vous pouvez d’ailleurs tester la différence et télécharger des médias ici. Cependant, un boîtier Codex Capture Drive Box et le Device Manager seront nécessaires pour permettre aux rushes d’être stockés en HDE .ARX.

 

High Density Encoding

High Density Encoding en Post-Prod

Imaginons bien qu’un fichier plus compressé demande davantage de ressources à un ordinateur pour être lu. A cela Arri répond qu’un ARRIRAW OpenGate 4,5K peut facilement être encodée/décodée à 24fps sur un MacBook Pro moderne. Il s’agit ici de lecture et d’écriture, cela sera-t-il aussi fluide quand viendra le moment du montage, des FX, de l’étalonnage ? Sur le dernier Mac Pro avec 1,5To de RAM et des modules MPX en veux-tu en voilà certainement ! Mais ce sera peut-être un peu plus compliqué pour des productions de moins grande envergure dont les temps de rendus seront certainement allongés.

Pour le moment, le HDE .ARX n’est supporté que sur la suite Codex, Pomfort, Yoyotta, et les logiciels Daylight et Baselight de Filmlight.

 

Déjà en Application

Codex a publié un Case Study (disponible ici) relatant les exploits pour une première de ce codec sur une grosse production prochaine : Spiderman Far From Home. Des échanges internationaux entre Prague, Venise, Londres et New York furent bien plus rapides grâce à la taille de fichier ProRes tout en conservant la qualité ARRIRAW. 200To devaient être échangés et la récupération depuis les bandes LTO (et Dieu sait que c’est long) était bien plus rapide. Si le High Density Encoding n’avait pas été utilisée, cela aurait été certainement 280To qui aurait dû être transité.

 

Moi qui me suis déjà plaint d’un transfert de 3,5To…

Cinématographiquement…

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Logo de Technicolor
Tourner au 5D se fait beaucoup depuis de très nombreuses années. Mais en vidéo, l’image est vraiment moche et difficile à retravailler à l’étalonnage. Des solutions existent !!! Pourtant je continue de voir des projets qui se contentent de l’image classique d’un appareil EOS qui m’enquiquine au plus haut point tellement c’est saturé, avec des peaux dénaturées, des contrastes à vomir et j’en passe ! Ainsi, nous allons passer en revue deux solutions qui peuvent être utilisées conjointement afin de permettre à votre image d’optimiser sa dynamique de diaph, d’éviter les couleurs qui dégorgent, autrement dit : permettre à votre image d’avoir de la gueule.

(ce n’est pas un tuto, simplement des indications pour faire autrement)

What is this that this is that this Magic Lantern ?

Magic Lantern est un firmware à installer sur une carte de votre appareil pour débrider les paramètres d’EOS afin d’avoir accès à bien plus de solutions pour optimiser le signal. Avec des réglages optimaux, un appareil EOS en mode vidéo a une dynamique d’environ 12 diaph. Ce qui est sacrément ridicule aujourd’hui.

Les fonctions qui permettent d’optimiser votre dynamique de diaph sont : l’auto ETTR (dans certaines conditions, on ne surexpose pas son image mais dans d’autres c’est fortement conseillé, on en reparle vite fait dans la partie Technicolor), il y a un « dynamic range improvements » qui joue avec l’ISO (NB : il ne faut pas baisser l’ISO quand l’image est lumineuse et l’augmenter quand l’image est sombre, c’est exactement l’inverse (on reviendra dessus dans un prochain article), un réglage pour l’IRE aussi, la possibilité de changer le débit de la vidéo pour éviter trop de compression, et le fameux RAW 14 bits dont la résolution varie d’un appareil à l’autre.

Magic Lantern est OpenSource mais ATTENTION !! Son installation fait sauter la garantie de l’appareil car peut causer des dommages logiciels voire matériels. Donc il ne tient qu’à vous de l’installer ou non. Il faudra bien faire attention à ce que le firmware soit compatible avec votre appareil. Avec ce firmware, des modules et des utilitaires sont également disponibles au téléchargement pour améliorer le traitement des fichiers vidéo et la captation via Magic Lantern. Un petit aperçu d’images sans post-traitement capturées avec un 5D équipé de Magic Lantern.

 

What is this that this is that this Technicolor’s Cine Style ?

C’est très simple, le Cine Style développé par Technicolor est un profil à charger dans son boîtier pour avoir du Log.

Canon Standard ProfileTechnicolor CineStyle ProfileTechnicolor CineStyle Profile + CineStyle S-Curve

Le Cine Style est un profil développé par les ingénieurs et scientifiques de la couleur de Technicolor en particulier pour le 5D MkII mais fonctionne aussi avec d’autres appareils. Technicolor avance aussi quelques paramètres supplémentaires à ajouter au profil pour améliorer le rendu :

• Netteté : 0 ;

• Contraste : -4 ;

• Saturation : -2 ;

• Teinte Couleur : 0.

Le profil Cine Style est disponible en téléchargement gratuit sur le site de Technicolor. Pour l’installer sur votre appareil, il vous faudra installer le logiciel Canon EOS Utility et suivre les étapes décrites en pied de page du site Technicolor afin de charger le profil dans l’appareil. Cette méthode ne requiert pas d’installation supplémentaire de firmware et ne fait pas sauter la garantie l’appareil EOS. Ce profil peut être utilisé conjointement avec Magic Lantern comme le montre la vidéo ci-dessous.

De plus, ce style permet de procéder à un ETTR lors de l’exposition de l’image pour optimiser d’autant plus votre dynamique de diaph. Je pense refaire un article pour contextualiser et expliciter l’ETTR ainsi que d’autres en rapport avec la dynamique de diaph et la psycho-physique.

 

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Depuis plusieurs semaines, avec la sortie de Final Cut Pro 10.4.4, Apple nous indique que la prise en charge des « Legacy Medias » est finie sur FCPX et plus largement sur l’ensemble de MacOS lors de la prochaine mise à jour majeure 10.15. Quels sont ces médias hérités et comment se profile l’avenir de nos projets ?

What is this that this is that this ?

traduction littérale de « Qu’est-ce que c’est que ça ? »

La principale raison de l’abandon de cette prise en charge semble être justifiée par la transition au tout 64 bits. Depuis macOS 10.13 High Sierra, quand une application est compilée en 32 bits, un message d’alerte s’affiche indiquant que celle-ci n’est pas optimisée pour le mac, qu’elle nécessite une mise à jour. Cependant, il nous était toujours possible de l’utiliser sans s’en soucier. A partir de 10.15, ce ne sera plus possible. Apple souhaite exclure toute trace du 32 bits dans ses futures machines.

 

What is this that this is that this pour les codecs ?

Le 32 bits qui a précédé le 64 bits et suivi le 16 bits est simplement une manière de compiler des codes sur un nombre de bits, dont l’horloge informatique qui arrivera à péremption le 19 Janvier 2038 d’après wikipédia comme nous le montre ce petit gif :

Donc le 19 Janvier 2038, il y aura certainement une vague de disputes dans le monde car les lave-vaisselle 32 bits ne fonctionneront plus.

Actuellement, beaucoup de choses sont encore en 32 bits dont certains codecs. Quand Apple parle de Médias Hérités, La firme pointe du doigt ces codecs de la génération précédente, compilés en 32 bits dont le HDCAM-SR, le Cineform et les DNxHD/DNxHR. De plus, nous signons maintenant l’arrêt définitif de la prise en charge de QuickTime 7 et Final Cut Pro 7 encore visible çà et là.

Est-ce la fin de ces codecs ? Bien sûr que non !! Il faudra aux éditeurs compiler leurs codecs vers le 64 bits pour qu’ils soient utilisables sur les prochaines moutures d’Apple. Par contre, il faudra penser à mettre à jour certains projets archivés pour permettre leur future lecture soit en attendant la mise à jour des codecs, soit vers ceux déjà compilés 64 bits comme le ProRes.

En cette période de transition, il faudra être prudent sur les codecs utilisés selon les workflows car l’interprétation d’un média avec une compilation différente peut entraîner des fluctuations du signal comme, par exemple, des gamma shifts. D’après la mise à jour du 13/12/2018 du communiqué, ces codecs ne sont pas concernés :

  • Apple Animation codec
  • Apple Intermediate codec
  • Apple ProRes
  • Apple ProRes RAW
  • AVCHD (including AVCCAM, AVCHD Lite, and NXCAM)
  • AVC-ULTRA (including AVC-LongG, AVC-Intra Class 50/100/200/4:4:4, and AVC-Intra LT)
  • Canon Cinema RAW Light*
  • DV (including DVCAM, DVCPRO, and DVCPRO50)
  • DVCPRO HD
  • H.264
  • HDV
  • HEVC (H.265)
  • iFrame
  • Motion JPEG (OpenDML only)
  • MPEG-4 SP
  • MPEG IMX (D-10)
  • REDCODE RAW*
  • Uncompressed 8-bit 4:2:2
  • Uncompressed 10-bit 4:2:2
  • Uncompressed 10-bit « R10k »
  • XAVC (including XAVC-S)
  • XDCAM HD/EX/HD422
  • XF-AVC

Cinématographiquement…

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