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Qu’est-ce que le Log C ?

Image par Prashant Sharma de Pixabay

La courbe Log C est un codage logarithmique de la scène dite « filmée » proposée par le fabricant de caméras Arri. Il améliore la quantification et les détails de l’image enregistrée, proposant davantage de possibilités d’étalonnage.

Le Log C – introduction

Les caméras ARRI enregistrent et produisent des images dans l’espace couleur de la gamme de couleurs étendue de Log C. Le C correspond à Cineon – l’encodage original de Cineon, basé sur la densité du négatif couleur du film.

Les images Log C peuvent transporter toutes les informations de couleur et une plage dynamique élevée capturée par les capteurs de caméra ARRI. Par conséquent, cela signifie que la relation entre l’exposition mesurée en valeur d’iris et le signal est constante. Cela veut dire que chaque ouverture de diaphragme va en effet accroître le signal d’une valeur proportionnelle.

Le codage Log C possède en fait une palette de niveaux de gris semblable à une numérisation à partir d’un film négatif. En raison des différences fondamentales entre les caméras numériques et les négatifs, les caractéristiques de couleur restent néanmoins différentes.

Le codage logarithmique

Le codage logarithmique signifie que la relation entre l’exposition mesurée en stop et le signal codé est linéaire (droite) sur une large plage. C’est pourquoi chaque arrêt d’exposition augmente le signal du même montage. Ensuite nous devons convertir les plans enregistrés en LOG C dans l’espace couleur auquel ces images sont destinées. On appliquera alors une LUT ou une LUT 3D aux images.

Une LUT simple sera au moins capable d’appliquer une échelle de gris caractéristique, ce qui permettra de visualiser l’image sur un moniteur. Cependant, pour transformer cette image vers l’espace colorimétrique de destination nous appliquerons une LUT 3D, qui contiendra à la fois les valeurs de gris et la couleur désirées.

Courbe Log C (source : ARRI)
Courbe Log C (source : ARRI)

 

 

Log C représente un ensemble de courbes pour différentes valeurs EI / évaluations ASA. Chaque courbe mappe le signal du capteur, correspondant à 18% de luminance de scène grise et a une valeur de code de 400 dans un signal à 10 bits. Un signal 10 bits offre une plage de valeurs de code totale de 0 à 1023.

La valeur maximale de la courbe Log C dépend de la valeur EI définie. La raison est assez simple : lorsque l’objectif s’arrête sur un stop, et que le paramètre EI passe de 800 à 1600, par exemple, le capteur capturera un stop de plus d’informations de surbrillance. Comme la sortie Log C représente les valeurs d’exposition de la scène, la valeur maximale augmente.

Affichage du Log C

Il existe deux manières d’afficher des images codées Log C :

  1. La première approche se base sur le mappage des tons et sur ce que la caméra fait en interne pour générer une image vidéo. La gamme dynamique complète de la caméra est compressée de manière non linéaire en un signal d’affichage. Cette approche tente de créer une préférence de reproduction de la scène.
  2. La deuxième approche consiste à inverser la courbe Log C pour obtenir des données linéaires de la scène. Ainsi on met les données à l’échelle de telle sorte que la valeur d’exposition d’un réflecteur diffusant blanc soit de 1,0. Les valeurs RVB ALEXA Wide Gamut sont converties en valeurs RVB de l’affichage et corrigées pour la non-linéarité de l’affichage («  gamma correction »). Cette approche tente de créer une reproduction colorimétrique de la scène.

Pour afficher correctement le Log C sur un moniteur HD ou UHD (Rec 709/ Rec 2020) ou dans une projection numérique (P3), il faut le mapper et transposer dans l’espace colorimétrique cible. On peut effectuer cette conversion d’image à l’aide d’une table de correspondance 3D (3D LUT). Néanmoins, Log C est et sera en sous-développement continu afin de répondre aux exigences de la technologie cinématographique actuelle.

Le cas du Rec709

Ce qui n’est pas le cas de Rec 709/2020. C’est un codage basé sur un affichage utilisant des couleurs primaires RVB spécifiées dans la recommandation BT.709 / 2020 de l’UIT. Il peut être directement reproduit sur des écrans HDTV / UHDTV standard sans conversion. La plupart des équipements de production vidéo HD / UHD, traitent le matériel en temps réel, ce qui permet des temps de production courts. La Rec 709/2020, cependant, offre des choix quelque peu réduits en matière d’étalonnage des couleurs. En fait, en raison d’une caractéristique plus contrastée, il ne peut contenir autant d’informations de surbrillance que la courbe Log C, beaucoup plus plate.

Pour permettre aux productions de tourner dans l’espace couleur Rec 709 et cela sans sacrifier trop d’informations de surbrillance, ARRI fournit un fichier LCC (Low Contrast Characteristic) spécial. On doit l’appliquer pour modifier la sortie standard de la norme Rec 709.

Colorimétrie

Une caméra n’a pas de couleurs primaires RVB comme un moniteur. Par exemple, ALEXA Wide Gamut RGB se base sur des primaires virtuels,  optimisés pour le codage des données de couleur générées par la caméra.

Vous pouvez trouver les coordonnées de chromaticité des primaires et du point blanc dans le tableau ci-dessous.

 

XY
Rouge0.68400.3130
Vert0.22100.8480
Bleu0.0861-0.1020
Blanc0.31270.3290

 

Pour aller plus loin dans la terminologie !

  • « Valeur C log » signifie une valeur comprise entre 0,0 et 1,0. Elle représente un code normalisé linéairement. Ainsi cela permet d’éviter la distinction entre les codages Log C à 10 bits et à 12 bits, que les caméras ARRI peuvent produire. (Lorsqu’on décrit une valeur de code réelle de 10 ou 12 bits, cela signifie qu’il utilise « Log C valeur de code »).

 

  • Le terme « signal du capteur » désigne une valeur comprise entre 0,0 et 1,0 représentant une normalisation linéaire des valeurs.

La valeur du code 16 bits (c’est-à-dire 0 à 65535) du capteur de la caméra ARRI.

 

  • « Valeur d’exposition » pour désigner une valeur d’exposition relative de la scène. Les valeurs relatives d’exposition de la scène sont linéaires et sont « relatifs » à une carte blanche théorique parfaitement exposée ayant une valeur de 1,0.

Notez que de nombreux objets, notamment les hautes lumières spéculaires, les pièces pyrotechniques, etc., auront des valeurs d’exposition au-dessus de 1.0.

  • Enfin on utilise le « domaine linéaire » pour décrire les signaux du capteur ou les valeurs d’exposition, les deux étant des encodages linéaires de la scène capturée.

Pour la petite histoire…

Le LOG C a été introduit pour la première fois avec les ARRIFLEX D-20 et D-21. En fait, il existe trois versions de la courbe Log C. La version 3 [V3], actuelle, est utilisée depuis 2011, année de son introduction dans le SUP 3.0. ARRI utilise cette version dans tous les systèmes AMIRA, ALEXA Mini et ALEXA 65 caméras. Par conséquent, les versions antérieures, telles que Log C V2, ne sont utiles que pour les captures de 2011 et antérieures.

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ERIC GORON : Réalisateur - DP - Monteur - Formateur - Télépilote Drone (DGAC)

Formé à l’ESRA comme Cameraman – Monteur, Eric Goron travaille depuis 2005 pour de nombreux prestataires dans le monde du sport automobile, du football, de la télévision et dans d’autres domaines comme l’événementiel et l’institutionnel. Formateur certifié Apple Final Cut Pro X, Davinci Resolve, Arri Academy user caméra et télé-pilote de drone, il intervient dans plusieurs centres et écoles en France.
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