L’après Journées Postproductions 2019

Conférence "Courbes et intentions esthétiques"

Lors des 1es Journées AFC de la Postproduction, Florine Bel et Rémi Achard, "color scientists", sont venus présenter leur métier et la manière dont leur expertise de l’image s’intègre dans l’équipe de tournage et de postproduction. Julien Poupard, AFC, et Caroline Champetier, AFC, font part de leur retour d’expérience sur deux films, La Dernière vie de Simon, pour l’un, et Les Gardiennes, pour l’autre).

https://vimeo.com/319161444

Conférence "HDR, état des lieux et prospectives"

Lors des 1es Journées AFC de la Postproduction, plusieurs représentants de membres associés de l’AFC (Arri, FilmLight, Panavision Alga, Sony France), ainsi que de Barco, ont fait le point sur les nouveautés 2019 en matière de prise de vues, de solutions d’étalonnage et de diffusion pour le HDR. Voir la vidéo de cette conférence.

https://vimeo.com/319078806

Courbes et intentions esthétiques : le métier de "color scientist" Par Florine Bel et Rémi Achard, avec la participation de Julien Poupard, AFC

Qu’est-ce que le métier de "color scientist" et comment peut-il s’inscrire dans la chaîne de travail de l’image d’un film ? Il n’y a pas une réponse unique à cette question, et nous souhaitions proposer la nôtre aux Journées AFC de la Postproduction, lors de la conférence du mardi 29 janvier.

Nous sommes "color scientists", nous ne sommes pas étalonneurs : notre rôle sur les films est de proposer des chaînes de traitements couleurs en accord avec les intentions esthétiques définies par le réalisateur, le chef opérateur et l’étalonneur, et de résoudre les problèmes techniques sur les images. Nous intervenons sur les projets à la demande de l’étalonneur. Le métier de "color scientist" allie technique et esthétique, pour apporter un recul et un regard complémentaire à celui de l’étalonneur dans ses choix, tout au long de la chaîne de traitement d’images.
La réponse à la question initialement posée se construit autour de réflexions techniques, en lien avec notre travail sur La Dernière vie de Simon, de Léo Karmann, dont la photographie fut dirigée par Julien Poupard, AFC, et l’étalonnage réalisé par Karim El Katari à Eclair.

1 - "La Dernière vie de Simon" (2019), de Léo Karmann
Chef opérateur : Julien Poupard, AFC - Etalonneur : Karim El Katari

Avant qu’une image d’un projet n’existe, le réalisateur et le chef opérateur définissent les intentions esthétiques. Un mot peut être imprécis : par exemple "bleu" ou "contraste" évoquent à chacun des bleus et des contrastes différents. Il est donc fréquent d’utiliser des images de référence pour clarifier ce qu’un mot représente dans le cadre d’un projet. Les images choisies ne font pas qu’indiquer de quel contraste l’on parle, mais également comment ce contraste sera mis en scène : par exemple, un contraste majoritairement sur les visages ou des visages doux dans un environnement contrasté. Les intentions esthétiques claires permettent à chaque corps de métiers de travailler dans la même direction, ainsi le travail de l’image peut s’appuyer sur celui des décors et des costumes créant par exemple des contrastes de matières ou de couleurs.

La Dernière vie de Simon est un film qui traite de l’identité, de l’acceptation de soi, à travers un enfant pouvant changer de corps. Julien Poupard, chef opérateur, explique notre collaboration dans le cadre de ce film : « On cherchait avec le réalisateur, Léo Karmann, à décaler l’image du réel le plus possible. Déformer le réel, pour préserver l’intime. On a fait un travail important sur la couleur. Un travail qui commence par le choix des décors, des costumes, des accessoires. Et qui continue jusqu’à l’étalonnage… Nous avions un "moodboard" partagé, avec de nombreuses images de références. »

2 - "Super 8" (2011), de J. J. Abrams
Chef opérateur : Larry Fong

Julien : « Avec Florine et Karim, on a commencé à parler couleur sans image, de manière théorique, poétique, c’étaient des mots, des sensations, des harmonies. Dans ce film, nous cherchions à sculpter la palette pour mettre en avant certaines couleurs et certains mélanges de couleur. On a fait des essais dans les décors en Bretagne avec les costumes du film. Suites à nos discussions préalables, Karim et Florine nous ont proposé plusieurs traitements de couleurs différents. On en a choisi un, que l’on a affiné avec Karim. On cherchait des ciels d’un bleu profond type Kodachrome, des verts plutôt éteints, denses, qui tendent vers le froid. Des peaux plutôt diaphanes en jour et chaudes en nuit. Florine, en tant que "color scientist", suivait nos discussions avec l’étalonneur et avec une démarche empirique, elle s’est remise à sculpter le cube de couleurs, à préciser les couleurs, pour obtenir des couleurs plus franches suivant les intentions.
Je suis revenu une semaine plus tard pour travailler sur les mêmes images. Florine et Karim nous ont présenté quatre looks différents (extérieur jour soleil / extérieur jour ombre / intérieur nuit/ extérieur nuit). On a finalisé les tendances de couleurs et les effets, ces réglages ont servi sur l’étalonnage des rushes. »

Les propositions choisies lors des essais du film comprenaient de la désaturation type "sans blanchiment", des traitements différenciés par couleurs et des effets spatiaux sur l’image, c’est-à-dire de la diffusion pour obtenir une texture sur les hautes lumières et les peaux. Ces traitements de postproduction sont définis en amont du tournage car ils définiront l’image finale, le tournage doit se faire en connaissant ces traitements. En parallèle du tournage, l’étalonneur nous demandait de développer des traitements spécifiques pouvant se combiner au traitement global, par exemple un contraste chromatique sur les végétations.

Julien Poupard nous donne sa vision du rôle du "color scientist" : « Aujourd’hui, les caméras captent de plus en plus et de mieux en mieux les nuances de couleurs. Les espaces de couleurs en étalonnage sont de plus en plus larges. Pourtant nous, opérateurs, notre rôle est de réduire cet espace, de faire des choix. Emmener des couleurs à un certain endroit, en supprimer d’autres, tout cela au service d’une histoire. Et plus l’espace est grand, plus le travail est long et complexe. Avant, lorsque l’on tournait en pellicule, nous collaborions avec des chimistes pour développer la couleur. En numérique, le "color scientist" est en quelque sorte cet équivalent. La couleur, c’est du codage et un vocabulaire assez abscons ; le "color scientist" est alors un véritable partenaire pour percer le mystère du 1 et du 0. C’est d’ailleurs un métier très présent aux Etats-Unis. »

Pour accompagner le chef opérateur dans ses choix, le "color scientist" va en fait chercher à expliciter les enjeux esthétiques des techniques numériques de postproduction. Les choix techniques ci-dessous sont toujours des compromis entre la maniabilité, l’habitude, et le rendu esthétique pour servir les intentions.

On distingue trois étapes dans la chaîne de traitement des images numériques :

La débayerisation
Les capteurs et les traitements utilisés lors de la débayerisation sont spécifique à chaque caméra. Ces traitements, que nous allons détailler ci-dessous, nous sont partiellement accessibles (selon les constructeurs).

3 - Schéma des photosites d’un capteur avec les filtres de la mosaïque de Bayer

Les capteurs des caméras sont composés de photosites sensibles à la lumière, sur lesquels on trouve des filtres rouges, verts et bleus. On appelle ces filtres la « mosaïque de Bayer ». L’œil étant plus sensible au vert, il y a deux fois plus de photosites recouverts de filtres verts que de filtres rouges. Il y a ensuite autant de filtres rouges que de filtres bleus.

4 - Image RAW zoomée de sorte à voir les pixels
5 - Pour imager cette étape, on colore les pixels en fonction des filtres sur le photosite associé

Une fois la lumière enregistrée à travers ces filtres, le capteur délivre une image en niveaux de gris (chaque pixel a une seule valeur) car un photosite enregistre une quantité de lumière (image 4). C’est lors de la débayerisation que l’intensité lumineuse d’un photosite est associée à son information de couleur issue du filtre R, V ou B (image 5).

6 Schéma de l’interpolation entre pixels

Pour obtenir l’image numérique finale, on réalise l’interpolation des deux valeurs manquantes car chaque pixel d’une image est un triplet de valeur RVB (schéma 3).

7 - Image interpolée, traitée avec un tone mapping, et son détail pour voir les pixels
8 - Image interpolée, traitée avec un tone mapping, et son détail pour voir les pixels

Le décodage (technique) est lié à la manière dont le RAW a été enregistré. Il consiste en une décompression et une linéarisation vis-à-vis des techniques d’optimisation à l’enregistrement, et la soustraction du niveau de noir pour placer le niveau de bruit moyen de la caméra à 0.
La balance des blancs et l’exposition (esthétique) permettent de déplacer le volume couleur. À ce moment de la chaîne, nous obtenons un signal image exprimé en linéaire, les réglages permettent de conserver l’harmonie et la cohérence des couleurs. Il est important de bien placer le volume à ce moment car c’est en amont de l’interpolation et du traitement des couleurs.
L’interpolation permet de passer d’une image en niveaux de gris à une image couleur (chaque pixel est associé à un triplet de valeurs RVB). C’est une étape technique côté couleur, mais en fonction de l’algorithme choisi l’impact esthétique est fort sur la netteté donc sur la texture de l’image.
Suite à l’interpolation, l’image est définie dans l’espace couleur natif de la caméra, qu’il faut donc convertir dans l’espace de travail choisi. Cette conversion est technique mais le choix de l’espace est purement esthétique comme nous le verrons plus tard.
Enfin, des traitements additionnels peuvent être appliqués pour réduire le bruit de l’image ou amplifier sa netteté.

La débayerisation nous donne donc le volume couleur qui sera ensuite travaillé par l’étalonneur. Si ce volume est placé dans la direction des intentions, on va pouvoir prolonger les intentions lors de l’étalonnage. Dans ce sens, la balance des blancs est un choix à la prise de vues mais qui peut être affiné dans les conditions de visualisation d’étalonnage car le réglage impacte la perception de l’équilibre de la scène. Cet équilibre est un choix subjectif.
On peut observer les différentes caractéristiques techniques entre les RAWs.

9 - Tableau comparatif des formats RAWs

Nous avons procédé à un test pour observer les différences esthétiques à l’issue du processus de débayerisation. Le jeu d’images utilisé provient des tests grands capteurs réalisés en 2018 par TSF, photographiés par Crystel Fournier, Claire Mathon et Julien Poupard. Nous avons pris quatre RAWs issus de quatre caméras différentes, filmant la même scène. On débayerise selon les métadonnées de prise de vues, dans un même espace couleur et avec un même traitement de fin de chaîne : les volumes couleurs sont différents et cette différence découle des traitements de la débayerisation. On essaie ensuite de rapprocher les volumes couleurs pour analyser la différence.

10 - Schéma de la chaîne de traitement, comparaison du rendu des différentes débayerisations
11 - Teinte et saturation de la carnation de la danseuse sur un vecteurscope
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

On ne touche qu’aux réglages de la débayerisation (balance des blancs et teintes) et on essaie d’aligner une zone du volume : la peau de la danseuse au premier plan. On voit des richesses couleurs différentes sur les vecteurscopes (outils permettant d’apprécier la teinte et la saturation des tons).

12 - Teinte et saturation de la carnation des danseurs sur un vectorscope
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie
13 - Teinte et saturation de la carnation des danseurs sur un vectorscope
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

Sans toucher à ce réglage de débayerisation, on observe les peaux des autres danseurs : elles sont proches mais étant moins saturées (plus proches du point neutre central) nous sommes plus sensibles aux variations et les différences semblent plus importantes.
Sur le volume couleur global, les différences sont plus fortes sur des couleurs éloignées de la peau, comme le cyan de l’arrière-plan. On sait que les traitements des caméras favorisent les teintes chair, il n’est donc pas étonnant d’observer ce résultat. Les différences constatées peuvent être un élément dans le choix de la caméra pour un projet.

14 - Teinte et saturation de l’image et détails du fond bleu sur un vectorscope
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

L’espace couleur d’étalonnage
La débayerisation se termine par le choix de la conversion du volume couleur dans un espace couleur de travail. On considère l’espace comme un référentiel, et le volume couleur de l’image s’exprime différemment en fonction du référentiel (1). De ce fait, appliquer un même étalonnage donnera un résultat différent dans chaque référentiel (2). Pour observer ces deux points on prend une seule et même image, on fixe la débayerisation et le traitement de fin de chaîne : seul le choix de l’espace couleur varie.

(1) Sur l’oscilloscope et le vecteurscope, on lit que le signal est organisé différemment selon l’espace couleur (il est par endroit plus contrasté ou saturé). Ces différences sont liées aux caractéristiques des espaces : primaire, point blanc et courbe de transfert.

15 - Primaires, point blanc, courbe de transfert de l’espace couleur, analyse du signal de l’image convertie dans cet espace sur oscilloscope et vecteurscope
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

(2) Si aucun étalonnage n’est appliqué, le signal est converti dans un espace de travail puis converti dans l’espace de l’écran, donc les deux conversions relatives à l’espace de travail s’annulent : le choix de l’espace couleur ne se perçoit pas.

10 - Schéma de la chaîne de traitement, comparaison du rendu des différentes débayerisations

Si un même étalonnage est appliqué dans différents référentiels, le résultat ne peut être égal. La différence est propre à l’esthétique de l’espace couleur choisi.

17 - Schéma de la chaine de traitement, comparaison du rendu des différents espaces couleurs, avec étalonnage
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

Le "tone mapping"

18 - Comparaison des différents tone mapping sur une image, vectorscope, axe des neutres et cube couleur
19 - Sculpture progressive du volume couleur

La dernière partie du traitement des images est le "tone mapping". Cette conversion vers l’espace couleur de l’écran est complexe et induit des choix forts sur la couleur. Le "tone mapping" fourni par Arri, celui d’ACES (RRT) ou les looks films, sont trois propositions couleurs différentes. La RRT n’est pas la plus proche de l’esthétique du film mais son intérêt est technique : adapter rapidement l’étalonnage aux différentes diffusions (projecteur, moniteurs). Nous sommes habitués à l’utiliser en la re-sculptant.

20 - Visualisation du tone mapping ARRI K1S1 et son imitation en étalonnage sur une image et une mire couleur
Voir, dans le portfolio ci-dessous, ces images avec de meilleurs contraste et colorimétrie

Il est possible de faire ce traitement de fin de chaîne manuellement avec les outils d’étalonnage. Cependant, on construit alors une image sans pouvoir anticiper la réaction sur les autres couleurs, et finalement, en essayant d’imiter ces "tone mapping" constructeurs, on peut tordre le signal.

L’approche 3D du traitement couleur

21 - La première ligne illustre une approche de l’étalonnage se concentrant sur l’image, la seconde, une approche globale sur l’ensemble du signal

Dans un logiciel d’étalonnage, l’analyse du signal se fait toujours en deux dimensions : le vecteurscope et l’oscilloscope sont des représentations planes. Travailler à partir des volumes permet d’analyser en trois dimensions les couleurs des images ou les traitements appliqués par l’étalonneur. Cela permet de prendre du recul sur le traitement, pour envisager plus globalement les couleurs. Le traitement affiné en 3D sera également plus facilement adapté à un grand nombre d’images. Notre vocabulaire sur la couleur est majoritairement 3D, ce qui justifie cette approche : « densifier les carnations », « refroidir les végétations », etc. Agir en 3D est possible à l’aide de keyer, mais les visualisations 2D pour l’ajuster ne sont pas idéales.

22 - Analyse de couleurs lumineuses et saturées (en haut) traitées dans la direction du film (en bas)

Sur notre projet, il a été décidé de faire de l’étalonnage des rushes. Cette étape permet d’éprouver les traitements d’images mis en place. On peut régler des aberrations de traitement comme sur les couleurs lumineuses et saturées, dont le canal vert sature plus vite que les canaux rouge et bleu, ce qui crée des artefacts, aplats couleur.

Pour confirmer les choix faits lors des essais, le dialogue s’est poursuivi entre le chef opérateur, l’étalonneur, l’étalonneur des rushes (Emmanuel Leridant) et le "color scientist". Dès les rushes, on voit clairement l’univers du film. L’étalonnage définitif se concentre sur "l’affinage" des intentions.

23 - Étalonnage des rushes de "La Dernière vie de Simon", de Léo Karmann

Il nous semble précieux de valoriser le dialogue sur les intentions en amont du tournage, pour envisager des tests poussés de traitements d’image à ce moment, et non uniquement en fin de chaîne, c’est-à-dire en postproduction. Pour créer l’identité du projet, il existe une grande diversité de traitements possibles dont l’impact sur la perception de l’image est fort. L’enjeu est donc de ne pas être seulement soumis à la technique et ses possibilités infinies mais aussi de structurer le dialogue et la recherche de l’image en amont du projet, en phase de test.
Alors finalement, quel est le rôle du "color scientist" et quelle est sa valeur dans la chaîne de traitement de l’image ? Après plusieurs mois de collaboration sur ce projet, nous avons été confortés dans notre approche par Julien Poupard : « Pendant un siècle, des chimistes ont travaillé sur la couleur en pellicule. Un travail empirique sur la représentation de la couleur entre l’œil, la nature et le support argentique.
Pourquoi ce travail s‘est-il arrêté avec l’arrivée du numérique ? En numérique, nous avons également besoin de gens qui soient, pour nous, une interface entre le support et notre œil afin de décoder le langage informatique. Et il est de notre devoir de ne pas ce laisser ce travail aux fabricants de logiciels mais d’y adjoindre des personnes de confiance, comme le "color scientist", avec qui on a un langage commun : le cinéma. »

Liens et ressources si nécessaire :
ACES : https://www.oscars.org/science-technology/sci-tech-projects/aces
ACES : https://en.wikipedia.org/wiki/Academy_Color_Encoding_System
Sans blanchiment : https://fr.wikipedia.org/wiki/Traitement_sans_blanchiment
Débayerisation : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9matri%C3%A7age
Tone mapping : https://en.wikipedia.org/wiki/Tone_reproduction
Color management dans le cinéma : http://cinematiccolor.org/

La Master Class Peter Doyle en vidéo

Le directeur de la photographie Bruno Delbonnel, AFC, ASC, devait clore les 1es Journées AFC de la Postproduction, le 30 janvier 2019, avec une Master Class à laquelle était convié le coloriste Peter Doyle. Bruno ayant prévenu de son indisponibilité pour raisons personnelles, l’AFC a proposé à Peter de prendre le relais autour de son travail avec lui sur Les Heures sombres, Faust, Dark Shadows, Inside Llewyn Davies ou Harry Potter et le prince de sang mêlé, aux côtés de Céline Bozon, Caroline Champetier, Gilles Porte et Benjamin B, modérateur. En voici la vidéo.

https://vimeo.com/319192937