Sony PXW-Z100 test review caméra 4K


Noël est passé et certains d'entre vous ne s'en sont sans doute pas rendu compte, mais nous avons basculé dans une nouvelle ère techno-féerique.

Lorsque l'on tape aujourd'hui le mot magique "4K" sur Google, on tombe d'emblée sur les nouveaux téléviseurs qui offrent 4 fois plus de définition que ceux qui, jadis, affichaient fièrement l'ancien mot magique déchu : "HD".

Il manque souvent une petite introduction, indiquant par exemple l'unité : qu'avons-nous donc quadruplé ? Des octets, des photons, des pixels... ?

La réponse est multiple, car elle dépend du contexte dans lequel le terme est utilisé :
  • – dans la sphère de diffusion (moniteurs, projecteurs...), il s'agit de pixels ; comme l'image requiert des primaires rouges, vertes et bleues, il s'agit d'afficher 4K en rouge, 4K en bleu et 4K en vert, soit 4096 x 2160 pixels (ou environ 8 millions de pixels) multipliés par 3, soit, en tout, 24 millions de sous-pixels sur l'écran ;
  • – dans la sphère de captation (les caméras), lorsqu'il s'agit d'un monocapteur CMOS (ou parfois encore CCD), le terme 4K désigne la totalité des pixels présents sur le capteur, à répartir entre ceux qui sont spécialisés pour capter la composante rouge, puis verte et enfin bleue ; en d'autres termes, dans ce cas, nous allons quasiment diviser la définition 4K 4096 x 2160 par 3 !
Pour reconstruire mathématiquement un seul pixel couleur sur un écran 4K, il faut donc au minimum 3 sous-pixels sur un capteur de caméra, soit 24 millions de sous-pixels.

de la SD au 4K
Une image 4K et Ultra-HD (Quad HD) par comparaison avec une image SD et HD (1900 x 1080).

Dans le milieu professionnel, pour éviter toute confusion des termes (souvent relayée par le marketing des marques), on préfère donc appeler "photosite" la plus petite unité sensible présente à la surface du capteur dans la caméra, par opposition au pixel couleur qui sera ensuite affiché à la diffusion.

Une caméra 4K "parfaite" serait donc dotée :
  • - d'un mono capteur de 24 millions de photosites (répartis entre les R, G et B) ;
  • - d'un tri-capteur 4K (3 capteurs 4K, chacun spécialisé en R, G et B).
Comme nous ne vivons pas dans un monde parfait, les constructeurs proposent des compromis, en utilisant par exemple des monocapteurs à mosaïque Bayer, qui reconstruisent une information couleur sur la base de 4 photosites G, R, G, B, décalés dans l'espace.


matrice de bayer

Répartition des filtres couleurs en mosaïque de Bayer.

Les caméras qui utilisent un monocapteur 4K sont donc des caméras de compromis (comme les appareils photo). Mais il est important de souligner que lorsque l'on aborde la qualité d'une image, le paramètre "définition" ne vient pas nécessairement en tête. Ainsi, la dynamique (ou capacité de restituer le contraste d'une scène) et la colorimétrie (la palette de couleurs restituées) sont trop souvent laissées de côté par le marketing, alors qu'elles sont primordiales !

Il y a déjà plusieurs années, les premières caméras 4K ont fait leur apparition dans le domaine du cinéma numérique avec des capteurs grands formats type Super35mm (24 x 17 mm), et notamment la Red One.

Les Sony F55 et F5 (testées) appartiennent à la nouvelle vague des caméras "grands capteurs" : nouvelles sensibilités, nouveaux traitements de bruit, nouvelles vitesses, démocratisation du RAW et des courbes de gamma intelligentes.

Qu'en est-il des caméras destinées à la cible télévisuelles, celles des petits capteurs (1/3', 1/2') ?

Depuis le mois d'octobre, Sony a présenté ses deux armes semi-pro en dessous de 7 000 € : la Z100 et sa petite sœur la AX1.

Sony FDR-AX1 UHD et PXW-Z100 4K

Sony FDR-AX1 UHD et PXW-Z100 4K.

La sphère des téléviseurs a également accouché d'une version 4K adaptée à la haute définition : "l'Ultra Haute Définition" ou Quad HDTV, soit 4 fois la définition 1920 x 1080 :4 images HDTV composent une image Ultra-HD ou Quad HD
4 images HDTV composent une image Ultra-HD ou Quad HD.

Bref, les pro vont acheter des écrans 4K (4096 x 2160) et le grand public va acheter des écrans U-HD (3840 x 2160), présentant des définitions et des ratios hauteur/largeur légèrement différents. Ce qui permet sans doute de vendre plus d'unités...

Ces caméras 4K qui arborent fièrement leur sigle...


logo 4k
Le nouveau mot magique : 4K !


FDR-AX1 UHD PXW-Z100 4K
- Ultra-HD en 3840 x 2160 px à 60 fps @150 Mbps
- taille capteur : 1/2.3" 18,9 millions de photosites (M)(total), 8,8 M (effective)
- 1-60p
- Codec XAVC-S : 4:2:0 - interframe (GOP) sur 8 bits
- Zoom équivalent 35 mm : 30-600 mm
- LCD 852 x 480 pixels
- Support XQD
- HDMI 4K mise à jour 2.0 à venir
- Prix : environ 4 500 € TTC
- 4K (4096 x 2160 px à 60 fps @450 Mbps)
- taille capteur : 1/2.3" / 18,9 millions de photosites (M)(total), 8,8 M (effective)
- 1-60p
- Codec XAVC : 4:2:2 – intra frame – sur 10 bits
- Zoom équivalent 35 mm : 30-600 mm
- Support XQD
- HDMI 4K mise à jour 2.0 à venir
- Prix : environ 6 000 € TTC
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 150 Mbps, 4K 3840 x 2160/60p)
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 150 Mbps, 4K 3840 x 2160/50p)
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 60 or 100 Mbps,
4K 3840 x 2160/30p)
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 60 or 100 Mbps,
4K 3840 x 2160/25p)
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 60 or 100 Mbps,
4K 3840 x 2160/24p)
XAVC-S : MP4 (4:2:0, 50 Mbps, HD 1920 x 1080)
AVCHD : m2ts (4:2:0, up to 28 Mbps, HD 1920 x 1080)
- XAVC VBR en 4:2:2 sur 10 bits en MXF
- 4K (4096 x 2160), QHD, ou HD (1920 x 1080)
- 50p or 60p
- 4:2:2
- Intra-frame
- 10-bit recording in MXF file format
- jusqu'à 500 Mbps selon cadence et définition

(64 Go = 4K 25p approx. 25 mn)

En bref, l'AX1 perd 200 pixels en horizontal, perd le 4:2:2 pour du 4:2:0 et reste en 8 bits... tandis que la Z100 qui produit du Full 4K avec un codec robuste intra-image sur 10 bits pour le montage, pour 1 500 € de différence.

Pour évaluer ces caméras, effectuons un comparatif rapide avec leur grande sœur Sony F5 qui coûte le double du prix de la Z100 et partage le même codec XAVC.
Entre la F5 et la Z100, c'est une question de nombre de photosites, de taille de capteur, de workflow, et de cible.

Sony F5 Sony Z100

Prix : 13 000 €
Capteur Mono CMOS S35mm
de 1 à 120 images/s (i/s)



Prix : 6 500 €
Capteur Mono CMOS 1/2,33
de 1 à 60 i/s




L'enregistrement de la F5 est limité au 2K/HD en interne jusqu'à 120 i/s, (et 4K RAW avec l'enregistreur optionnel R5),
en 4:4:4 ou 4:2:2 sur 10 bits


HD, Ultra-HD et 4K
en 4:2:2 sur 10 bits pour la Z100
en 4:2:0 sur 8 bits pour l'AX1

La Z100

Nous avions dans un précédent article détaillé la F5/F55. Découvrons à présent la Z100 en détail.

Description du corps de la caméra


Plusieurs logos 4K sur le corps caméra permettent de ne pas passer inaperçu à l'extérieur ou pour les clients potentiels dans la concurrence du 4K...
 
Côté gauche



Au-dessus du sigle "4K", la sortie casque
- Les 3 bagues électroniques (sans butée) : iris, zoom, mise au point
- Filtres ND
- Focus Auto/manuel + Push Auto
- Gain / Balance des blancs (A, B, Preset)
- Shutter
- Niveaux audio
- Menu + molette
- Boutons assignables + zebra/peaking
 
Vue du haut : écran LCD et lecture des rushes
- Mode d'affichage des vignettes (thumbnails)
- Lecture
- Accès au menu
- Volume casque
 
En ce qui concerne l'enregistrement, pas de SxS pour ces caméras mais du XQD qui permet de hauts débits pour des prix plus adaptés au marché semi-pro.
 



64 Go pour 400 € en XQD (Z100) à 1,2 Gbit/s et 800 € pour du SxS Pro+ (F55) à 1,5 Gbit/s
 
À l'arrière
Cartes Flash Connecteurs I/O
2 slots XQD / 1 slot SD Y Pb Pr / HDMI / HD SDI / TC IN/OT
USB
 
Une prochaine mise à jour du micrologiciel (firmware) devrait permettre de connecter en HDMI 2.0 cette caméra en 4K à 50 ou 60p, qui est aujourd'hui limitée à du 25p ou 30p.
 
L'enregistrement audio permet l'exploitation de 4 pistes audio, avec par exemple les deux canaux internes (son ambiance ou son témoin) avec deux micros externes en XLR alimentés.
 
2 entrées XLR line/mic/mic +48 V
Réglage des niveaux Line, mic et alimentation phantom +48 V.

Les menus


Nouveaux menus façon PlayStation avec dégradés : idem F5/F55.
 
Première bonne surprise : les menus sont les mêmes que sur la F5/F55. Merci de l'effort d'homogénéité, ça en devenait fatigant de devoir retrouver ses repères selon la gamme dans laquelle on travaillait.
 
Deuxième bonne surprise : fin des PP, les "Picture Profiles". Tout est dans le même menu ; il n'y a plus de césure avec d'un coté le menu principal et de l'autre les réglages de l'image. On peut toujours exporter et importer ses préréglages, mais on reste au même endroit.
 
Dommage que le menu "System" soit tout en bas alors que le menu "Camera" est tout en haut : cela va nous contraindre à faire des kilomètres de "molette", mais on peut suggérer un rapprochement pour le prochain firmware.
 
Il est possible de tourner en 4K pour la Z100, et Ultra-HD + HD pour la Z100 et l'AX1.
 
La bascule PAL/NTSC est rapide, permettant de filmer pour n'importe quel client international, jusqu'au 23,98p.

Cadence d'image et international
Lorsque le pays renseigné est "USA", les cadence NTSC à virgules apparaissent, ainsi que le 24p version US à 23,98p, qui n'a pas été implémenté dans le menu européen.

En 4K, et notamment parce qu'il s'agit à la base d'un capteur 18 millions de photosites dont on ne conserve que 8 millions (les spécifications techniques ne disent pas pour l'instant quelle est la méthode : resize, line skipping...), la mise au point reste une opération délicate.
 
Nous avons donc besoin d'assistants électroniques pour nous aider à la mise au point et à l'exposition, à l'intérieur de la caméra.

Assistants électroniques à la mise au point / exposition
Exposition
 
Zebra à 50 % (gris 18 %)
et zebra à 70 % (visages).
Peaking dans les yeux et sur la charte :

Un contour couleur (ici rouge) apparaît sur la zone qui semble nette à la caméra (mesure du contraste).
 
Le peaking et le zebra sont au rendez-vous, mais nous regrettons l'absence du pourcentage de luminance affichable au centre du viseur, qui permettrait de régler rapidement l'exposition sur un gris 18 % ou un visage en dehors du zebra. Cette option existe sur la PMW-200, il est donc d'autant plus étonnant de ne pas la voir dans les menus. Voilà une demande officiellement formulée pour les prochaines mises à jour du firmware !
 
Passons maintenant au test...

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