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Cinema Lenses, The Age of Streaming, and Aspheres

Lentilles asphériques permettant un streaming vidéo haute qualité

 

Face à la croissance fulgurante du secteur streaming vidéo, des films et des séries sont maintenant filmés spécifiquement pour le streaming en ligne.

 

Les vidéos filmées avec une faible profondeur de champ sont avantageuses au niveau de la compression et pour le streaming haute qualité.

 

Les objectifs cinématographiques avec une faible profondeur de champ requièrent des f/# faibles et sont difficiles à fabriquer.

 

Les lentilles asphériques sont indispensables pour la conception de ces objectifs cinématographiques rapides (f/# faibles) de haute qualité.

Qu'il s'agisse de la dernière série de Netflix®, de vidéos virales sur YouTube® ou de classiques sur Disney+®, l'appétit pour le streaming vidéo n'a jamais été aussi grand. Cette consommation effrénée de contenus vidéo met à rude épreuve notre bande passante Internet et les réseaux ont du mal à suivre la cadence. Les réalisateurs ont eu la bonne idée de filmer avec une faible profondeur de champ afin d'améliorer la compression et la qualité des vidéos en streaming. Cependant, pour accomplir cela, il leur faut des lentilles cinématographiques spéciales. Des lentilles asphériques haut de gamme, utilisées comme composants de ces objectifs cinématographiques sont indispensables pour maintenir une bonne qualité d’image avec une faible profondeur de champ. Cette conception permet aux spectateurs du monde entier de visualiser des marathons Netflix de première qualité.

Qu'est-ce qu'un objectif cinématographique ?

Les objectifs cinématographiques, ou objectifs ciné, sont spécialement conçus pour les exigences de qualité vidéo élevées imposées par l'industrie du cinéma. Ils sont généralement considérablement plus grands et plus chers que les objectifs utilisés pour la vision industrielle ou la photographie commerciale.

Économiser 10% de la bande passante grâce à la faible profondeur de champ1

La demande de vidéo haute qualité n'a jamais été aussi forte. Le marché mondial du streaming vidéo a atteint 42,6 milliards USD en 2019 et connait actuellement une croissance fulgurante, avec un taux de croissance annuel composé attendu de 20,4% entre 2020 et 2027.2

Les professionnels du cinéma ont eu la bonne idée de créer des contenus spécialement conçus pour le streaming en filmant avec une faible profondeur de champ. Il s'agit de la distance entre le point de plus proche et le point le plus éloigné auxquels un objet conserve un certain niveau de résolution sans remise au point (Figure 1). Avec une faible profondeur de champ, seul le point d'intérêt principal d'un plan est mis au point tandis que l'arrière-plan reste flou. Cette technique est souvent utilisée pour attirer l'attention du spectateur sur un élément précis du plan. Mais elle est également avantageuse pour la compression et le streaming de vidéos.

Figure 1 : Une lentille « rapide » avec un f/# faible permet une faible profondeur de champ où les objets sont nets.

Les fichiers vidéo sont en général plutôt volumineux. Pour réduire leur taille et permettre le streaming, ils sont donc compressés. Les algorithmes de compression encodent intelligemment uniquement les informations changeant d'une image à l'autre, plutôt que chaque pixel de chaque image. Avec une faible profondeur de champ, la qualité globale de l'image compressée est moins compromise car l'arrière-plan flou ne change généralement pas beaucoup d'une image à l'autre. L'algorithme de compression peut conserver davantage de détails dans la zone nette de la vidéo tout en augmentant la compression de l'arrière-plan flou, car celle-ci est moins visible. En règle générale, il est possible d'économiser environ 10 % de la bande passante grâce à l’utilisation d’une faible profondeur de champ. Ce chiffre dépend toutefois de l'activité de l'arrière-plan et de la profondeur de champ exacte.1

Les composants de lentilles asphériques sont la clé

Les objectifs cinématographiques utilisés pour la cinématographie avec faible profondeur de champ doivent pouvoir produire des images de haute qualité avec un f/# faible ou un angle de convergence prononcé. Plus l'angle de la lumière concentrée par la lentille est prononcé, plus l'aberration sphérique sera forte (les rayons provenant du bord et du centre de l'optique ne se focalisent plus au même point). Le principal obstacle à la conception d'objectifs cinématographiques de faible profondeur de champ est donc l'aberration sphérique. Les lentilles asphériques haut de gamme sont incorporés dans l'assemblage d’objectifs cinématographiques de grandes tailles pour surmonter cet obstacle (Figure 2).

Figure 2 : Aberration sphérique d'une lentille sphérique traditionnelle (à gauche) et une lentille asphérique (à droite).

Les lentilles asphériques minimisent l'impact des aberrations grâce à la forme plus complexe de leur surface. La fabrication d'asphères est plus délicate et difficile que celle de lentilles sphériques, d'où le prix accru des objectifs cinématographiques. Même si cela semble paradoxal, la capture de vidéos moins volumineuses nécessite des lentilles plus chères. Nous pouvons tous remercier les asphères haut de gamme se trouvant à l'intérieur des objectifs cinématographiques modernes car elles nous permettent de regarder des saisons entières de nos séries préférées sur Netflix en un weekend.

Lentilles asphériques Edmund Optics®

La cellule de production en série d'asphères d'Edmund Optics® opère 24 heures/24 et produit chaque mois des milliers de lentilles asphériques haute précision grâce à des équipements de production et de métrologie ultra-modernes. Vous avez besoin d'asphères en stock, disponibles immédiatement ? Vous souhaitez des asphères sur mesure conçues par nos ingénieurs spécialisés ? Notre équipe d'experts de la conception et de la fabrication optiques se charge de développer une solution répondant à vos besoins. Contactez nos ingénieurs dès aujourd'hui pour obtenir plus d’informations sur les applications ou recevoir un devis rapide.

Références

  1. VMI. Shallow DoF for Streaming. 1 Nov. 2017, vmi.tv/training/usefulstuff/Shallow_DoF_streaming.
  2. Grand View Research. Video Streaming Market Size, Share & Trends Analysis Report By Streaming Type, By Solution, By Platform, By Service, By Revenue Model, By Deployment Type, By User, And Segment Forecasts, 2020 - 2027. No. GVR-2-68038-629-5. Grand View Research, 2020.

FAQ

FAQ  La société Edmund Optics vend-elle des objectifs cinématographiques ?
Oui, Edmund Optics propose un certain nombre d'objectifs cinématographiques. Nous fabriquons également chaque mois des lentilles asphériques de précision qui sont utilisées dans d'autres objectifs cinématographiques. Pour en savoir plus sur nos capacités de fabrication de lentilles asphériques, cliquez ici.
FAQ  Quelle est la différence entre profondeur de champ et profondeur de foyer ?

La profondeur de champ désigne la différence entre la distance la plus proche et la distance la plus lointaine auxquelles un objet conserve un certain niveau de résolution sans remise au point, tandis que la profondeur de foyer désigne les différentes positions des capteurs auxquelles la mise au point peut être conservée avec un objet stationnaire. En savoir plus dans notre profondeur de champ et profondeur de foyer note d'application.

FAQ  Comment les lentilles asphériques sont-elles fabriquées ?

Veuillez regarder notre vidéo sur la fabrication d'une lentille asphérique EO pour connaître le processus de fabrication complet d'une asphère : de la génération de courbe à l'inspection finale en passant par la métrologie « in process », le meulage et le polissage à commande numérique pilotée par ordinateur (CNC), la finition magnétorhéologique (MRF), le centrage ainsi que, le traitement.

FAQ  Quels sont les avantages des lentilles asphériques par rapport aux lentilles simples standard ?

Les lentilles asphériques sont utilisées pour réduire le nombre d‘élément d'une conception, simplifier l'assemblage, minimiser la lumière parasite, éliminer l'aberration sphérique ainsi qu’améliorer la résolution et les performances système. Elles corrigent les aberrations sphériques et hors axe. Une lentille asphérique simple offre le même niveau de correction d'aberration sphérique que plusieurs lentilles sphériques. Les lentilles asphériques sont, par nature, exemptes de l'aberration sphérique inhérente aux lentilles sphériques plan-convexes et biconvexes traditionnelles. En plus de corriger l'aberration sphérique, les lentilles asphériques sont très efficaces pour corriger les aberrations hors axe/dépendant du champ, telles que la courbure du champ, l'astigmatisme et la distorsion. Ainsi, les conceptions complexes à dix composants peuvent être ramenées à des conceptions plus simples à quatre ou cinq composants. Il existe trois types de lentilles asphériques, chacune présentant ses propres avantages. Les lentilles asphériques en verre moulé haute précision sont idéales pour les gros volumes car il est possible de les produire rapidement, en grand nombre, avec de faibles coûts de maintenance des outils utilisés pour leur production. Les lentilles asphériques polies conviennent particulièrement aux prototypes ou aux faibles volumes car elles nécessitent des délais courts, un minimum d'outillage spécial et un temps de plus court. Enfin, les lentilles hybrides asphérisées sont parfaites pour les applications multispectrales car elles corrigent les aberrations sphériques et chromatiques.

Figure 3 : Les lentilles sphériques plan-convexes présentent une aberration sphérique. Les rayons provenant du centre convergent à un point différent des rayons sortant des bords.
Figure 4 : Une lentille asphérique simple peut corriger l'aberration sphérique et largement réduire la taille du spot focalisé.

Ressources

Notes d'application

Informations techniques et exemples d'application, comprenant des explications théoriques, des équations, des illustrations graphiques et bien plus.

f/# (Réglage de l'iris/ouverture de lentille)
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Tout savoir sur les lentilles asphériques
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Besoin d'une asphère rapidement ?
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Profondeur de champ et profondeur de foyer
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Vidéos

Vidéos d'entreprise ou vidéos didactiques sur les avantages des produits, allant du simple conseil aux démonstrations basées sur les applications.

Fabrication d'une lentille asphérique  
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Webinaires

Enregistrements de webinaires dispensés par des experts d'Edmund Optics® et concernant de nombreux sujets liés à l'optique et l'imagerie.

Conception asphérique de pointe pour la productibilité
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L'avenir est lié à l'optique, à travers les progrès technologiques et l'avancement des applications Edmund Optics® garde le regard fixé vers l'avenir en offrant des informations sur les produits et technologies les plus récents.

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