HD vs 4K(UHD) : étude d'un cas concret, Canon 60D/Panasonic GH4

[svt]

Bonjour,

Un fil récent posait la question : La 4K : utile ou gadget ? : http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,237284.0.html.
Je vous propose de comparer sur un même sujet les apports de la 4K (UHD) par rapport à la HD.

En juin 2013, j'avais posté un fil concernant une vidéo sur le cincle plongeur.
En septembre 2012 j'avais fait la prise de vue en HD avec un Canon 60D.

Aujourd'hui pour comparer,  je vous présente une réalisation au format 4K (UHD).
La sortie en avril 2014 du Panasonic GH4 a rendu accessible la vidéo 4K (UHD) avec une qualité d'image qui a fortement progressé par rapport à la HD.
Voir à ce sujet le fil que j'avais ouvert : GH4 : la vidéo 4K se rapproche vraiment de la qualité photo d'un APN

Cette nouvelle vidéo de 3min 10s est disponible sur Vimeo et Youtube.
Cliquez su l'image ci-dessous pour aller sur Vimeo si vous ne voulez pas de publicité.
Viméo ne permet pas encore de voir en direct la version 4K (UHD), mais j'ai autorisé le téléchargement du fichier original en 4K (UHD) issu du montage (le fichier Master de 1,37Go en 60Mbps pour ceux qui connaissent FCPX).


Allez sur Youtube si vous préférez voir en direct la version 4K (UHD) : https://www.youtube.com/watch?v=IGlNC0uS88g

L'image ci-dessous montre le matériel de prise de vue.
L'optique est exactement la même qu'en 2012 : mon fidèle Nikkor 5,6/600mm AIS de 1986 qui conserve son excellent rendu avec le GH4.

Si sur le Canon 6D le coefficient multiplicateur était de x1,6 (le 600mm «devient» un 960mm) avec le capteur du GH4 et le choix de l'UHD ce coefficient passe à x2,3 : le 600mm devient un 1380mm!!!

Avec une telle focale résultant, il me fallait améliorer la stabilité et la précision de la mise au point avec :
. un pied Satchler en carbone avec une vrai tête fluide
. un système de rails avec des rods pour le soutien avant et arrière de l'ensemble
. un Follow Focus plus précis.



Les conditions de tournage sont restées les mêmes qu'en 2012 : pas d'affût possible en raison de la forte fréquentation des digues du torrent. Les cincles sont relativement peu farouches car habitués aux humains.
Comme les digues font 2 à 3 m de hauteur, l'utilisation d'une longue focale permet de réduire l'effet de plongée.

Abordons à présent les différences entre la HD et la 4K (UHD).

1. Le sujet filmé
Le Cincle plongeur est un oiseau qui pose au moins 2 problèmes en photo et en vidéo.
Son plumage est très contrasté entre le blanc quasi pur de son plastron et et les couleurs sombres du reste du plumage.
C'es un oiseau très vif dans ses activités de recherche de nourriture ce qui complique le suivi de la MAP manuelle en vidéo, surtout avec une focale de 1380mm.

2. L'appareil de prise de vue
Dans mon exemple, les conditions des prises de vue sont quasi identiques : trépied et même longue focale de 600mm.
Travail manuel intégral : exposition et mise au point.
Différences liés au boîtier :
le Canon 60D a un viseur optique : la vidéo se règle sur l'écran arrière.
le Canon 60D a un coef de x1,6 le 600 devient un 960mm

le GH4 a un viseur électronique : la vidéo se voit soit dans le viseur soit sur l'écran arrière.
le GH4 a un coef de 2,3 (en UHD), le 600 devient un 1380mm. Ce qui rend plus délicat la recherche du sujet et la MAP plus difficile. Mais avantage important du GH4 : le Focus Peaking. Cependant cette assistance à la MAP a une efficacité qui dépend des conditions de lumière et des réglages utilisés...

3. Les réglages du boîtier
En 2012, j'utilisais des réglages standarts du Canon 60D pour tourner mes vidéos.

Avec le GH4, je suis passé comme la plupart des utilisateurs au profil Cinelike D avec les réglages suivants :
. Contraste : -5
. Netteté : -5
. Réduction du bruit : 0
. Saturation : -5
. Teinte : 0
Ces réglages donnent des images plates, fades mais qui offrent une grande latitude pour l'étalonnage.

4. Les cartes SD
Avec le Canon 60D, la video HD 1080p (1920x1080) s'enregistrait avec un débit moyen de 45 à 47 Mbps, soit 350 Mo pour 1min de vidéo, soit 5,8Mo/s.
Avec le GH4, la vidéo 4K (UHD) 2160p (3840x2160) s'enregistre avec un débit moyen de 100 Mbps, soit environ 600 Mo pour 1min de vidéo soit 10Mo/s. Donc pas besoin d'une carte SD de compétition comme l'a préconisé Panasonic à la sortie du GH4. J'utilise une SanDisk Extreme PRO 95MB/s (ou 95Mo/s) qui n'a jamais posé problème.

5. Stockage des vidéos sur disque dur
Comme écrit ci-dessus, la vidéo 4K (UHD) du GH4 occupe 600Mo pour 1 min, alors que celle du Canon 60D occupe 350Mo pour 1min.
Canon 60D en HD 1080p : taille image de 1920x1080px, débit de 45 Mbps, 350Mo/min
Panasonic GH4 en 4K (UHD) 2160p : taille image de 3840x2160, débit 100 Mbps, 600Mo/min

6. Traitement de la vidéo
Avec le Canon 60D, je ne faisais qu'un simple assemblage de rushes dans FCPX avec parfois un peu de stabilisation.
Avec le Panasonic GH4, les réglages «plats» à la prise de vue nécessitent plus de postraitement.
J'utilise la dernière version de FCPX (10.2.1), qui ne fonctionne qu'avec Yosemite, sur un Imac 27 mi-2011 avec 16Go de Ram.
La 4K se monte sans réel problème : l'aperçu en cours de montage en plein écran est fluide (il était saccadé avec Mavericks).
Je préfère maintenant monter directement sur une timeline 4K puis exporter en HD, même si les rendus sont plus longs que monter sur une timeline HD.

Pour ce qui concerne l'exemple vidéo proposé, j'ai appliqué les traitements suivants :
1. sur tous les plans vidéos : colorimétrie avec ColoFinale, un module payant qui fait bien et rapidement l'ajustement de la luminosité, du contraste et de la saturation. L'effet Couleur>Étalonnage de FCPX fonctionne aussi très bien.

2. sur tous les plans qui le nécessitaient, j'ai stabilisé avec le module payant C2 Lock & Load. La stabilisation de FCPX fonctionne assez bien mais celle de Lock & Load est souvent meilleure.

3. sur quelques plans qui le nécessitaient, j'ai utilisé les masques de FCPX dans 2 cas.
Suppression d'objets attirant l'œil : un masque permet le clonage de pixels d'une zone avoisinante. Un peu comme le tampon de Photoshop mais en moins rapide surtout si les retouches sont nombreuses.
Suppression de franges d'aberration chromatique (mon 600 date de 1986...) : un masque avec désaturation de la frange a bien fonctionné.

7. Le résultat sur l'écran d'ordinateur
À vous de juger...
Sur mon Imac 27 en plein écran, la vidéo 4K (UHD) offre un rendu qui me satisfait bien : je retrouve le piqué de mes photos mais c'est devenu de la vidéo!!!
Je n'ai pas de téléviseur 4K. Je convertis mes vidéos en HD. Sur un téléviseur HD, l'image a un rendu meilleur que l'image tournée en HD : finesse des détails, ...

Je viens de poster dans Image Nature 3 captures d'écran recadrées de cette vidéo : http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,240377.0.html

Je suis disponible tout complément d'information.

Amicalement.

Jean-François

[RobertG]

Merci Jean-François pour toutes ces explications ! Superbe vidéo de ce joli petit oiseau !
Sur mon écran, la vidéo 4K sur Youtube en plein écran (1920) est très stable, sans saccades.
J'ai acheté récemment un caméscope Panasonic HC-VX870 et les essais de vidéos 4K que j'ai faits me posent justement un problème de saccades lors des panoramiques, même lorsque j'arrive à ne pas aller trop vite. En 4K, il enregistre en 25p, et en 50 i ou 50p en HD, peut-être est-ce la raison ? Total débutant en vidéo, je dis peut-être des bêtises ?

[canteau]

Excellent travail, bravo Jean-François !
Certainement beaucoup de patience pour bien cadrer cet oiseau très vif, c'est vrai qu'il n'est pas très farouche, j'ai eu l'occasion de l'observer dans le Jura en hiver à la source du Doubs... il est très attachant et très joli !
Perso j'ai choisi l'option YouTube 4K streaming, super ! sans aucune saccade sur ma bécane et puis j'ai un excellent débit Internet... concernant la Pub, je ne comprend pas bien comment on peut encore en avoir aujourd'hui avec "Adblock" qui est compatible avec tous les navigateurs comme "Firefox", "Chrome", etc. franchement    
Concernant la question : La 4K : utile ou gadget ?, il y a bien longtemps que je suis convaincu par l'option 4K, c'est la seule façon à mon avis aujourd'hui de mettre la qualité vidéo au niveau de la photo HD, et puis c'est tellement agréable de pouvoir mélanger les deux dans nos montages sans la disparité d'antan... concernant le poids, perso je me suis orienté plutôt vers le codec H265 en investissant chez Samsung, ce codec est une tuerie et il ne me manque plus que l'intégration de ce codec dans mon logiciel vidéo préféré pour avoir la chaine complète, en effet, moi je suis sur PC et depuis mon basculement vers Windows 10 ce n'est que du bonheur de travailler directement le H265 et en toute fluidité mes rushs sortis en H265 de mon Samsung... de plus très prochainement Dailymotion et YouTube vont accepter nos envois dans ce format.
Encore bravo, super impressionnant ton équipement !  

[Pailler]

Un sacré progrès en effet !
Félicitations pour cette démo !

[Fab35]

Le titre n'est pas ambigu, mais l'interprétation peut l'être.

Le gap entre HD et 4K est évident (très beaux reportages au passage), mais il faut modérer par le fait que la vidéo HD d'un 60D (et autres APN Canon du même type) n'a jamais été réputée la plus précise du marché. La technique utilisée pour exploiter le capteur en vidéo ne génère pas une vidéo très piquée en HD, même si elle reste agréable à regarder bien sûr.
D'autres APN de la concurrence sont connus générer des vidéos HD au piqué visuel plus percutant, de part la technique employée pour générer les vidéos.

Si en plus tu resizes tes 4K en HD, la restitution des détails est encore plus importante sur la HD. Au passage, si un facteur de crop est appliqué en 4K sur le GH4, c'est que le capteur du Pana est exploité en pixels réels pour générer ses fichiers 4K (1pix capteur donne un pix vidéo), ce qui évidemment favorise la précision des détails, et c'est tant mieux, malgré le crop-factor appliqué, qui augmente un peu les focales apparentes.

Le GH4 est aussi un APN plus récent que le 60D.

Donc on compare bien la "HD du 60D" à la "4K du GH4", pas exactement HD vs 4K. 

[svt]

Merci Jean-François pour toutes ces explications ! Superbe vidéo de ce joli petit oiseau !
Sur mon écran, la vidéo 4K sur Youtube en plein écran (1920) est très stable, sans saccades.
J'ai acheté récemment un caméscope Panasonic HC-VX870 et les essais de vidéos 4K que j'ai faits me posent justement un problème de saccades lors des panoramiques, même lorsque j'arrive à ne pas aller trop vite. En 4K, il enregistre en 25p, et en 50 i ou 50p en HD, peut-être est-ce la raison ? Total débutant en vidéo, je dis peut-être des bêtises ?

Merci Robert pour ton passage et ton appréciation. Les saccades lors des panoramiques sont aussi un problème que je rencontre avec le GH4. Je tourne en 30p en 4 K.
Mon montage ne comporte pratiquement que des plans fixes souvent stabilisés dans le logiciel de montage.
D'après les discussions sur les forum, la fluidité des panoramiques sera améliorée quand on pourra tourner en 60p en 4K comme avec le matériel professionnel actuel beaucoup plus cher.
De ton côté en HD comme tu peux tourner en 25p puis en 50p tu dois pouvoir constater cette amélioration de la fluidité des plans lors des mouvements de caméra (pano, ...)

Excellent travail, bravo Jean-François !
Certainement beaucoup de patience pour bien cadrer cet oiseau très vif, c'est vrai qu'il n'est pas très farouche, j'ai eu l'occasion de l'observer dans le Jura en hiver à la source du Doubs... il est très attachant et très joli !
Perso j'ai choisi l'option YouTube 4K streaming, super ! sans aucune saccade sur ma bécane et puis j'ai un excellent débit Internet... concernant la Pub, je ne comprend pas bien comment on peut encore en avoir aujourd'hui avec "Adblock" qui est compatible avec tous les navigateurs comme "Firefox", "Chrome", etc. franchement   
Concernant la question : La 4K : utile ou gadget ?, il y a bien longtemps que je suis convaincu par l'option 4K, c'est la seule façon à mon avis aujourd'hui de mettre la qualité vidéo au niveau de la photo HD, et puis c'est tellement agréable de pouvoir mélanger les deux dans nos montages sans la disparité d'antan... concernant le poids, perso je me suis orienté plutôt vers le codec H265 en investissant chez Samsung, ce codec est une tuerie et il ne me manque plus que l'intégration de ce codec dans mon logiciel vidéo préféré pour avoir la chaine complète, en effet, moi je suis sur PC et depuis mon basculement vers Windows 10 ce n'est que du bonheur de travailler directement le H265 et en toute fluidité mes rushs sortis en H265 de mon Samsung... de plus très prochainement Dailymotion et YouTube vont accepter nos envois dans ce format.
Encore bravo, super impressionnant ton équipement ! 

Merci canteau pour ton passage et ton appréciation.
Oui le cincle est un oiseau très vif qui alterne des phases d'intense activité de recherche de nourriture avec des moments de repos comme j'ai essayé de la montrer dans ce montage.
Lorsqu'il est très actif, avec un vitesse d'obturation de 1/60e, plus de 90% des images capturées sur la vidéo sont floues sur une partie ou la totalité du corps de l'oiseau en mouvement.
Je n'ai pas encore vu de vidéo encodée en H265. Je ne doute pas des progrès annoncés d'autant que Google avec d'autres développe un codec concurrent, le VP10...

Un sacré progrès en effet !
Félicitations pour cette démo !

Merci Pailler pour ton passage et ton appréciation. 

Le titre n'est pas ambigu, mais l'interprétation peut l'être.

Le gap entre HD et 4K est évident (très beaux reportages au passage), mais il faut modérer par le fait que la vidéo HD d'un 60D (et autres APN Canon du même type) n'a jamais été réputée la plus précise du marché. La technique utilisée pour exploiter le capteur en vidéo ne génère pas une vidéo très piquée en HD, même si elle reste agréable à regarder bien sûr.
D'autres APN de la concurrence sont connus générer des vidéos HD au piqué visuel plus percutant, de part la technique employée pour générer les vidéos.

Si en plus tu resizes tes 4K en HD, la restitution des détails est encore plus importante sur la HD. Au passage, si un facteur de crop est appliqué en 4K sur le GH4, c'est que le capteur du Pana est exploité en pixels réels pour générer ses fichiers 4K (1pix capteur donne un pix vidéo), ce qui évidemment favorise la précision des détails, et c'est tant mieux, malgré le crop-factor appliqué, qui augmente un peu les focales apparentes.

Le GH4 est aussi un APN plus récent que le 60D.

Donc on compare bien la "HD du 60D" à la "4K du GH4", pas exactement HD vs 4K. 

Merci Fab35 pour ton passage et ton appréciation.
Je partage tout à fait tes remarques : "on compare bien la "HD du 60D" à la "4K du GH4", pas exactement HD vs 4K."
Le canon 60D, bien qu'il produise de "bonnes" vidéos qui me convenaient en 2012 n'est pas le champion de la qualité en HD.
Une comparaison avec le GH3 par exemple aurait été plus appropriée car ce boîtier produit de forts belles images en HD.

Ceci dit beaucoup d'utilisateurs de GH3 qui sont passés au GH4 ne tarissent pas d'éloges pour l'amélioration de la qualité des images.
La très grande majorité comme moi tourne en 4K pour sortir de la HD avec un très bon rendu que ce soit sur écran d'ordi ou sur téléviseur HD.
Le passage 4K à HD semble d'ailleurs donner de meilleurs résultats qu'un tournage direct en HD avec le GH4.

En UHD, le crop factor est de x2,3. C'est élevé mais cela me convient bien pour l'animalier. Pour les plans plus large, j'utilise le Panasonic Lumix 12-35 qui équivaut donc à un 35-80.

Amicalement.

Jean-François

[bernall]

Toujours aussi intéressant et bien fait en plus d'être beau 

Le matériel est impressionnant !

[kochka]

La version 4K passe bien sur mon écran également 4K.