F6 - Calibration, simplement ?
Pierre-Alain Dorange - janvier 2002

La calibration est un problème essentiel en vidéo pour assurer une diffusion finale la plus fidèle au niveau couleurs à l’original. Comme en PAO ou en photo numérique la calibration touche toute la chaîne de production de la source à la diffusion finale.
La calibration correspond aux réglages à effectuer sur les divers éléments qui composent la chaîne vidéo afin de s’assurer que le rendu des couleurs, lumière et contraste sera optimal lors de la diffusion.
La calibration est réservée au professionel, toutefois cet article propose quelques notes de base qui peuvent servir pour des amateurs désireux de produire de beaux plans.

Prise de vue

Il est fondamental d’avoir un bon éclairage lors de la prise de vue. Il est en effet beaucoup plus facile de calibrer une vidéo avec une source de bonne qualité.

La fidélité des couleurs et la qualité de l’image dépendent beaucoup de l’éclairage. Les caméscopes DV ont une forte tendance à ne pas être très sensible et réclame souvent un fort éclairage pour assurer une bonne image.

Les caméscopes réalisent 25 images par secondes (standard PAL européen, aux USA et au japon le standard utilisé est le NTSC à 29,97 images par secondes).

Comme les appareils photo, un caméscope prend un certain temps pour fixer une image. Au maximum il prendra un peu moins de 1/25 de secondes. Plus le temps sera court, plus l’image sera “figé” (nette) et aura du piqué. Votre caméscope détermine cette vitesse de prise de vue (obturation en photo) suivant la quantité de lumière de la scène.

Lorsque les conditions d’éclairage deviennent difficile (donc obturation lente pour compenser), le caméscope utilise des “astuces” électroniques pour augmenter les contrastes, ce qui abouti à coup sur à de plus en plus de bruits dans les vidéos. Ce phénomène devient vite problématique si vous montez des scènes avec divers éclairages, qui donneront différentes couleurs et différents “bruits”.

L’homogénéité de vos sources vidéos est presque plus important que leur qualité elle même. Car il n’y a rien de pire que de monter des scènes non homogènes même si certaines sont de très bonne qualité. Il convient donc d'être particulièrement attention sur ce point.

En intérieur, prévoir des sources d’éclairage puissante spéciale à la vidéo ou la photo, sinon vous aurez forcément pas mal de bruits et vos images manqueront de contrastes.

En extérieur, la lumière naturelle du jour suffit sans problème; sauf si le ciel est très couvert car alors la lumière devient très diffuse et vous aurez des manques de contrastes (une lumière d’appoint peu être nécessaire pour constraster). Vous pouvez aussi contraster vos sujets en utilisant des grands panneaux blancs (hors champ) qui permettront de "jouer" avec la lumière en la réfléchissant.

Pour plus de détails, voir l'article "Lumières & éclairages"

Caméra

Les caméras bas de gamme ne possèdent généralement aucune fonction de calibration, mais grâce aux programmes incorporés ont peut toutefois améliorer le rendu suivant les conditions de prise de vues. Certaines en effet possède des programmes spécifiques pour l’extérieur (éclairage naturel) et l’intérieur (éclairage artificiel). Pensez à choisir le meilleur programme suivant vos besoins, c'est un minimum.

Il est important de réaliser des tests en intérieur et en extérieur (ciel clair, nuageux...) avec différentes lumières et des filmer des essais avec les différents programmes pour bien évaluer les résultats et définir les meilleures combinaisons. Vous pourrez ainsi obtenir de meilleures images.

Les modèles "moyen de gamme" et "haut de gamme" intègrent généralement un mode ou fonction “point blanc” ou “balance des blancs” qui permet d’ajuster les blancs.

Pour utiliser cette fonction, munissez vous d’une feuille vraiment blanche et filmez là. Activer la fonction “balance des blancs” pour que la caméra s’ajuste aux conditions d’éclairage ambiante. Refaite ce réglage lorsque les conditions de tournage changent. Pour obtenir de bon résultats consultez le manuel sur le sujet “balance des blancs” et positionner la feuille blanche dans la même position que le sujet à filmer.

Certains modèles intègrent une fonction qui affiche une mire de couleur (color bars) que vous pouvez ajouter au début de vos tournages pour faciliter le calibrage ultérieur.

Il existe 2 familles principales de caméras :

  • mono-CCD, un seul capteur pour les couleurs : résultats moyens
  • tri-CCD, un capteur par couleur de base (Rouge, Vert et Bleu) : résultats piqués et couleurs vives sont alors au rendez-vous

Pour plus de détails, voir l'article "Choisir son caméscope"

Mac (station de montage)

Tout d’abord il convient que votre écran soit calibré. MacOS dispose de ColorSync qui permet un calibrage simple. Toutefois la calibration dépendant fortement du gamma utilisé, il est difficile d’obtenir un rendu impeccable. De plus le rendu sur un écran Mac et sur un écran PC sont fort différent (plus sombre) et encore différent du rendu sur une TV...

Les professionnels utilisent toujours un moniteur externe spécifique à la vidéo durant leur montage. On peut avec iMovie utiliser la T.V. comme moniteur externe (a travers la caméra) et donc le calibrer suivant la procédure ci-dessous.

A défaut on peut calibrer l’écran de son mac en suivant la même procédure et avec ColorSync ce qui permet de sauvegarder le réglage spécial “vidéo” en conservant un autre réglage dédié aux autres travaux (PAO, jeux...)

TV ou moniteur

Le calibrage de la T.V., d’un moniteur ou du Mac doit se faire avec une mire parfaitement définit et en suivant une procédure précise.

Attention, la mire ne doit pas être utilisée ou sauvegardée au travers d'un logiciel PAO comme Photoshop qui applique des corrections de couleurs en interne spécifique à la PAO. C'est aussi pourquoi la mire à télécharger est au format TIFF (non affichable dans une page web).

La procédure ci-après est une procédure de réglage simplifiée qui se fait à l’oeil. Pour plus de fiabilité elle n’est pas conseillé aux daltoniens. Il vaut mieux être 2 à donner son avis pour chaque étape.

  1. Allumer l’écran et le laisser chauffer quelques minutes
  2. Afficher la mire à l’écran en la diffusant depuis le caméscope (réglage de la T.V. avant diffusion) ou depuis le Mac avec iMovie (réglage de la T.V. comme moniteur de montage ou l'écran de la station).
  3. Faire le noir complet dans la pièce pour la suite ou ce mettre dans le conditions d'éclairement de la diffusion
  4. Régler le contraste à moitié
  5. Abaisser la couleur au minimum pour obtenir une image parfaitement monochrome
  6. Régler les noirs (A) : régler le luminosité afin que la barre centrale (A2) disparaissent avec la foncée (A1). La bande plus claire (A3) doit rester visible.
  7. Régler les blancs (B) : régler le contraste à fond puis abaisser le jusqu’a ce que le pavé blanc commence à désaturer (c’est-à-dire que la diminution d’un cran de contraste commence à avoir un effet visible sur le blanc).
  8. Régler les couleurs (C) : régler la couleur afin que la barre jaune (C1) ait une belle couleur “citron” (sans orange, ni vert); La barre magenta (C2) ne doit pas non plus tendre vers le rouge ou le violet.

télécharger la mire DV-PAL
(TIFF/StuffIt/BinHex = 64 ko)

A : réglages des noirs
A1 = noir pur (3,4) - A2 = noir vidéo (7,5)
A3 = gris foncé (11,5)

B : blanc (100)

C : réglages couleurs
C1 = jaune - C2 = magenta

La mire

Le mire de référence comportent des indicateurs spécifiques correspondant aux normes vidéos “broadcast”.

Il existe d’autres types de mire, mais toutes possèdent les mêmes caractéristiques en modifiant l’agencement et/ou en ajoutant d’autres éléments comme la finesse de définition.


color bars

calibration de la luminence et de la chrominance


mire de convergence

vérification de centrage, de l'alignement et des déformations (écran analogique)


mire de définition

permet de déterminer la définition (en lignes) de votre appareil de diffusion


mire de trainage

vérification du trainage (écran analogique)
Ce sont les traces horinzontales flous sur les forts contrastes.


mire de diffusion

Cette mire recouvre à peu près les fonctions des 4 précédentes.

Utiliser un VectorScope et un WaveForm Monitor

Les professionnels utilisent des outils pro pour calibrer leurs bandes et leurs moniteurs : le waveform et le vectorscope notamment. Ces outils bien que difficile à manier sont les seuls références absolu et normative. C'est uniquement avec eux que l’ont peu définir un signal vidéo comme “broadcast”.

Pour mieux comprendre la suite, il est important de bien maîtriser la composition d’un signal vidéo YUV, se reporter à l’article “Comprendre le codage couleur YUV”.

Le Waveform monitor, indique les informations concernant le luminance (noir et blanc = Y) tandis que le vectorscope se focalise sur la chrominance (couleur = U et V)

Il existe un logiciel très pratique qui réunit de façon logiciel ces 2 outils et qui vous permettra de tester vos rushes vidéo DV sur votre Mac : VideoScope. Ne possédant pas de vrai vectorscope ou de waveform, nous utiliserons donc ce logiciel. Pour le réglage de la T.V. de diffusion il faudra se contenter de nos yeux...

Luminance (Y) : waveform
Un bon signal Y est compris entre +7.5 et +100, au delà il y a perte. Au delà de 100 c’est des blancs cramés, au dessous ce sont les noirs qui sont saturés.

Chrominance (U,V) : spectroscope
Le spectroscope représente les couleurs dans le modèle naturel c'est-à-dire RVB et dispose donc de 3 échelles pour chaque composante R, V et B. Un blanc parfait aboutira à un petit point central sur la mire, tout décalage indiquera une dominante dans l’une ou plusieurs des composantes de base. Si vous avez enregistrez sur bande la feuille blanche, cela permettra une bonne vérification.

Broadcast : kesako ?

La qualité Broadcast dont on entend souvent parler est une norme technique de qualité du signal vidéo définit par le FCC. La procédure complète est complexe et réclame l’utilisation du waveform monitor et du vectorscope de manière professionnelle.

De manière plus simple, la qualité Broadcast définit une vidéo dont la qualité technique (couleur et luminosité du signal vidéo notamment) la rende diffusable par une chaîne de Télévision.

Pour obtenir une qualité Broadcast il convient utiliser du matériel spécifique et professionnel pour toute la chaîne vidéo (caméra, montage, diffusion). Mais cela réclame aussi des qualités de réglages des éclairages lors de la prise du vue (métier de photographe). Au minimum il convient d’utiliser une caméra DVCAM, mais on peut obtenir d’excellent résultat avec une DV Tri-CCD ou même un simple DV mono-CCD en prenant des précautions et en utilisant un bon éclairage, car c’est bien lui l’élément fondamental de la qualité Broadcast.

La vrai qualité Broadcast n’intéresse vraiment que les professionnels. En amateur même pour une bonne diffusion on peut se contenter d’une qualité non-Broadcast sans problème en veillant à tout mettre en oeuvre pour avoir la meilleure qualité : éclairage, calibration de la caméra, du mac et de la T.V. de diffusion.

Le DV n’est pas et ne peut être broadcast.
Le DV encode notamment un signal 4:1:1 (NTSC) ou 4:2:0 (PAL) alors que le DV-Pro (DVCAM) encode un signal 4:2:2, ce qui améliore la précision des couleurs, diminue le bruit et facilite le chroma-keying qui reste difficile en DV. Ce détail technique élimine d'office le DV de la catégorie Broadcast...

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