TECHNOLOGIE

Nouveaux horizons : découvrez l'objectif de réalité virtuelle de Canon et l'équipe d'ingénieurs à l'origine de cette création

Avec l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye, il n'a jamais été aussi facile de créer du contenu en réalité virtuelle à 180° en trois dimensions immersif et de haute qualité.
Un appareil photo Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye positionné sur une surface recouverte de mousse, entourée de feuilles d'automne.

L'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye de la série L fait partie d'un nouveau système de réalité virtuelle innovant, qui a pour but de simplifier l'ensemble du processus de création de contenus en réalité virtuelle stéréoscopique à 180°. « Le SYSTÈME EOS VR de Canon permettra à davantage d'utilisateurs de créer plus de contenus en moins de temps et à moindre effort, tout en offrant des niveaux de qualité professionnels dans un flux de production simplifié et fiable », explique Mark Fensome, spécialiste des produits pour Canon Europe.

Vous avez envie de faire une promenade hyper-réaliste dans des grottes de glace islandaises ? Vous voulez regarder un concert comme si vous y étiez ? La réalité virtuelle peut vous offrir cette expérience immersive en trois dimensions. Pourtant, pour les créateurs de contenus, la réalité virtuelle à 180° stéréoscopique professionnelle peut sembler un univers intimidant, impliquant du matériel complexe et des processus de post-production fastidieux. C'était le cas jusqu'à présent.

« Je suis vraiment heureux de voir à quel point Canon a simplifié la capture de contenus en réalité virtuelle à 180°, décuplant les possibilités de création de nombreuses personnes et entreprises », déclare Mark Fensome, spécialiste des produits chez Canon Europe. « L'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye simplifie l'ensemble du processus, de la capture à la post-production. Il élimine le caractère intimidant et la complexité de la production de contenus en réalité virtuelle, la rendant plus accessible. »

Un plan de CAO représentant des rayons lumineux projetés à travers les deux lentilles de l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye et sur le capteur plein format unique se trouvant à l'arrière.

L'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye est un double objectif Fisheye. Les centres des deux éléments situés à l'avant de l'objectif sont positionnés à environ 60 mm l'un de l'autre, ce qui correspond à la distance moyenne entre le centre des pupilles d'un être humain, afin d'offrir une expérience visuelle stéréoscopique naturelle.

L'arrière d'un appareil photo Canon EOS R5 montrant la vue Dual Fisheye générée par l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye.

« Le système de monture RF de Canon a permis la création de cet incroyable objectif Dual Fisheye compact à partir d'un système optique innovant « pliable », tout en conservant une qualité d'image élevée, ce qui n'était pas possible auparavant », explique Mark.

L'action stéréoscopique en trois dimensions centrée sur un champ visuel à 180° permet aux utilisateurs équipés d'un casque compatible ou d'un dispositif de visualisation de regarder vers le haut, le bas, la gauche et la droite. Ainsi, l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye offre une expérience immersive incroyable, encore plus impressionnante si on la compare aux alternatives monoscopiques en deux dimensions. En outre, ce champ visuel convient parfaitement à une large gamme d'applications, notamment pour les secteurs de l'éducation, de la production de documentaires, du tourisme, de la vente et du divertissement.

Comment cet objectif fonctionne-t-il ? Comme son nom l'indique, l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye projette les images stéréoscopiques de l'œil gauche et de l'œil droit sur un capteur d'image unique. Cet objectif se fixe de la même manière que n'importe quel objectif ordinaire à un appareil compatible doté d'une monture RF. Il utilise la capture vidéo 8K de l'appareil pour créer un seul fichier d'image stéréoscopique de réalité virtuelle à 180° affichant une qualité et une résolution élevées, facile à capturer et à manipuler avec le logiciel EOS VR Utility1 de Canon. Le Canon EOS R5 est le partenaire idéal de l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye, grâce à la dernière mise à jour du micrologiciel de Canon, qui ajoute la comptabilité avec la réalité virtuelle et des fonctions associées.

Un technicien portant des gants blancs nettoie le capteur d'un appareil Canon.

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Cette technologie innovante offre de nombreux avantages par rapport aux alternatives existantes dans l'ensemble du processus de création d'images en réalité virtuelle à 180°, de la facilité d'utilisation à la qualité d'image, en passant par le flux de production. Pour en savoir plus, nous nous sommes tournés vers Mark Fensome et l'équipe d'ingénieurs de Canon Inc. à l'origine du développement du SYSTÈME EOS VR.

Portraits d'hommes assis à une table, tenant chacun un objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye.

L'équipe à l'origine de cet objectif innovant et du système de réalité virtuelle EOS VR réunit des ingénieurs des divisions Conception mécanique, système et objectifs de Canon Inc. De gauche à droite : Kentaro Mori (ingénieur : conception des objectifs), Hiroki Ito (ingénieur en chef : conception mécanique et système), Shuichi Terada (chef de projet senior : développement intégré), Takayoshi Yokoyama (ingénieur en chef : conception des objectifs) et Takumi Uehara (manager : conception mécanique et système).

À la pointe de l'innovation en matière d'images de réalité virtuelle

Avant d'aborder la technologie à l'origine du SYSTÈME EOS VR, nous avons demandé à l'équipe d'ingénieurs de nous en dire plus sur leurs motivations, les défis rencontrés et les perspectives d'avenir de la réalité virtuelle pour Canon.


Canon Europe : Quelles ont été les étapes les plus intéressantes lors de la conception de l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye ?

Canon Inc. : « Jusqu'à présent, pour créer une image en réalité virtuelle à 180°, il était généralement nécessaire d'utiliser un appareil de réalité virtuelle dédié ou de monter un rig dédié intégrant plusieurs appareils. Or, ces méthodes de prise de vue ne pouvaient pas bénéficier des possibilités créatives offertes par le système EOS R de Canon, ni de l'utilisation d'objectifs interchangeables. C'est donc le processus de développement d'un objectif interchangeable à monture RF qui a été le plus passionnant pour l'équipe, ainsi que les possibilités qui en découlent.

« Lorsque vous utilisez un appareil de réalité virtuelle dédié, ses possibilités créatives se limitent à la prise de vue en réalité virtuelle. Monter un rig dédié comportant plusieurs appareils n'est pas non plus l'idéal, car une telle solution serait réservée aux utilisateurs professionnels.

« Voilà pourquoi nous avons réuni le savoir-faire des ingénieurs en charge des produits optiques de Canon depuis de nombreuses années et qui sont convaincus par le potentiel d'un objectif à monture RF interchangeable pour la réalité virtuelle à 180°. Cette équipe a dû relever de très nombreux défis techniques pour concrétiser les avantages de l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye. »

Canon Europe : Quelles sont les principales difficultés que vous avez rencontrées lors de la création d'un objectif aussi révolutionnaire, et comment les avez-vous surmontées ?

Canon Inc. : « Notre principal défi était de concevoir un objectif fisheye doté de performances optiques répondant aux exigences d'un objectif de série L, tout en conservant une longueur de référence de seulement 60 mm. Nous avons relevé ce défi en utilisant différents composants tels qu'un prisme qui rétracte le système optique pour garantir la distance interpupillaire de 60 mm requise pour la prise de vue 3D en réalité virtuelle à 180 , un diaphragme d'iris électrique « EMD », un mécanisme d'ajustement optique utilisant une monture RF à large diamètre et une structure étanche et hermétique à la poussière. Assemblés comme un puzzle pour s'adapter aux dimensions des objectifs RF, ces composants nous ont permis de développer un objectif de série L hautes performances auquel nos utilisateurs Canon professionnels sont désormais habitués.

« Un autre défi résidait dans la méthode d'évaluation de l'objectif stéréo pour garantir une image stéréoscopique optimale, défi plus complexe en raison des erreurs potentielles liées à l'association de l'objectif (interchangeable) et de différents appareils photo. En développant un nouvel algorithme capable d'analyser les images capturées et de réduire le taux d'erreur, puis en l'incorporant au logiciel EOS VR Utility de Canon et au plugin EOS VR pour Adobe Premiere Pro1, nous avons réussi à créer une imagerie en réalité virtuelle précise et fiable, y compris en cas d'utilisation d'objectifs interchangeables sur différents appareils photo. »

Schéma représentant la disposition des lentilles, ainsi que la distance de référence de 60 mm entre ces dernières.

« La principale différence entre la structure des lentilles du Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye et d'un fisheye unique est la double capacité de chaque lentille, avec l'utilisation ingénieuse de prismes à angle droit pour respecter la longueur de référence de 60 mm, formant une parallaxe naturelle. En adoptant une configuration d'objectif optimale pour la mise au point arrière courte et en intégrant efficacement deux lentilles UD au groupe de lentilles final, on obtient une qualité d'image élevée sur l'ensemble de l'écran, ainsi qu'un angle de vue de 190° », souligne l'équipe.

Canon Europe : Pourquoi la société Canon a-t-elle décidé de commercialiser cet objectif maintenant ? Sa création était-elle impossible auparavant, ou peut-être que les tendances du marché n'allaient pas dans cette direction ?

Canon Inc. : « D'un point de vue technique, selon les règles de conception du système EF, cet objectif n'aurait pas été pratique en raison des différents facteurs qui affectent tous les aspects de l'objectif, ainsi que sa taille. Les caractéristiques techniques de la monture RF, en particulier sa distance focale plus courte, nous ont permis de réduire la taille de cet objectif, ce qui aurait été impossible avec une monture EF.

De plus, certaines caractéristiques de l'objectif EOS R5, comme le capteur 8K unique plein format qui permet de réaliser des photos et des vidéos, offrent une solution pratique et de haute qualité qui relie l'appareil photo et l'objectif.

Aujourd'hui, le marché de la réalité virtuelle se développe et les casques immersifs de meilleure qualité deviennent plus accessibles. Cependant, il subsiste encore des obstacles du point de vue du flux de production, ce qui signifie que le contenu est difficile à générer sur des solutions plus "classiques" réunissant plusieurs appareils/capteurs. Le système de réalité virtuelle EOS VR de Canon a vocation à révolutionner ce processus grâce à un flux de production plus simple et plus efficace, qui s'appuie sur l'avantage d'un capteur unique et d'un système de fichier unique permettant de créer des contenus en réalité virtuelle plus facilement.

« Le développement d'objectifs tels que le Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye s'est avéré passionnant, car il nous a permis de répondre aux exigences techniques en constante évolution du secteur de l'imagerie, notamment la diversification des capteurs, le développement du traitement de l'image et les changements de méthode de visualisation. La généralisation des casques immersifs a élargi les possibilités d'imagerie. Si les développements se poursuivent dans ce domaine, nous envisagerons de créer un système optique permettant de les prendre en charge.

« Dans le cadre de notre mission d'ingénieur en optique de Canon, nous ne nous contentons pas de susciter une prise de conscience avec le système EOS R. Nous aimerions également développer des objectifs qui apportent une valeur ajoutée en réponse aux exigences croissantes de la société. »

Un homme filmant un pratiquant d'arts martiaux avec un Canon EOS R5 et un objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye fixés sur un bras girafe monté sur un trépied.

Les ingénieurs Canon recommandent de fixer l'objectif à un trépied sur un bras girafe extensible devant les pieds du trépied et de le positionner à hauteur de tête. C'est ainsi qu'ont procédé la réalisatrice Mary Matheson et le directeur de la photographie Richard Stegmann lors d'un tournage avec Maître Sken, champion de boxe thaïlandaise. Pour obtenir une perception de la profondeur optimale, les objets doivent être placés entre 0,5 m et 2 m de l'objectif. Plus ils sont éloignés, moins l'effet est important.

Un homme filme deux pratiquants d'arts martiaux sur un ring avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye. Derrière lui, une femme visionne la séquence sur un ordinateur portable.

Il est également possible d'afficher et de contrôler l'enregistrement de l'appareil à distance grâce aux applications EOS Utility et Camera Connect de Canon, qui proposent des aperçus en direct d'images Dual Fisheye ou équirectangulaires.

Facile à utiliser : une option de réalité virtuelle à 180° polyvalente

Les photographes qui utilisent un appareil photo compatible tel que le Canon EOS R52 n'ont qu'à ajouter cet objectif compact à leur équipement pour l'utiliser comme n'importe quel autre objectif. Ils peuvent alors passer de la réalisation de portraits à la réalité virtuelle en quelques instants, sans avoir à recourir à un appareil de réalité virtuelle dédié. Ils peuvent ainsi proposer à leurs clients des contenus en réalité virtuelle à 180° créés en même temps que leurs images standard.

Cette option de Canon offrant une plus grande polyvalence s'avère également beaucoup plus simple, grâce au système de monture RF. « La configuration est très simple. Il suffit de fixer l'objectif RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye à l'appareil et de choisir les paramètres de prise de vue, ce qui évite tout recours à des rigs professionnels, à une synchronisation des réglages ou des paramètres d'image ou à un processus d'alignement », souligne Mark. Libérés de ces contraintes quotidiennes chronophages, les créateurs de contenus en réalité virtuelle peuvent se concentrer sur ce qu'ils aiment : créer.

L'angle de vue effectif de l'objectif Dual Fisheye est approximativement de 190°, ce qui permet aux opérateurs de se tenir derrière l'appareil et d'observer la scène tout en restant hors champ pendant l'enregistrement. Il en va de même pour tout équipement de tournage se trouvant derrière l'appareil, comme les dispositifs d'éclairage. La composition, l'éclairage et la création d'un plan sont considérablement plus faciles, et bien plus flexibles que pour la réalité virtuelle à 360°, qui intègre au plan la totalité du champ visuel.

Et bien que la réalité virtuelle à 360° ait toujours sa place, il est plus facile d'assurer l'immersion du spectateur avec la réalité virtuelle à 180°, qui permet également de regarder vers le haut, le bas, la gauche et la droite grâce à un dispositif de visualisation ou à un casque compatible. Avec la réalité virtuelle à 360°, s'il se retourne, le spectateur risque de rater l'action qui se passe de l'autre côté.

Qualité d'image : la qualité de la série L dans un concept d'objectif totalement inédit

Comme pour tous les objectifs Canon à monture RF de la série L, l'objectif RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye combine des détails précis avec une excellente qualité d'un bord à l'autre. C'est d'autant plus difficile avec un objectif Fisheye, qui produit une image circulaire convertie en projection équirectangulaire.

« Il est essentiel de garantir des performances bord à bord optimales pour permettre une conversion de haute qualité vers une projection équirectangulaire, car l'image bénéficie d'un coefficient d'agrandissement supérieur lorsqu'elle est visualisée avec un casque immersif au lieu d'un écran classique », expliquent les ingénieurs produit de Canon Inc.

« En adoptant une configuration d'objectif optimale pour la mise au point arrière courte et en intégrant efficacement deux lentilles UD au groupe d'objectif final, on obtient une qualité d'image élevée sur l'ensemble de l'écran, ainsi qu'un angle de vue de 190°.

De plus, le traitement des lentilles a été optimisé pour réduire les images fantômes grâce aux revêtements SWC sur la surface R2 de la première lentille, qui bénéficie d'un effet antireflet plus poussé que celui des revêtements classiques à base de film fin. »

Une qualité d'image hautement définie ne dépend pas uniquement de l'objectif et de la monture RF. Le potentiel de création de contenus en réalité virtuelle de haute qualité réside également dans la capacité vidéo 8K. Les créateurs de contenus en réalité virtuelle peuvent évidemment s'appuyer sur les profils Canon Gamma d'origine, ainsi que sur Canon Log et Canon Log 3, pour obtenir de meilleures performances en matière de plage dynamique et une plus grande flexibilité en post-production. Toutes ces solutions sont compatibles avec les appareils photo à monture RF plein format comme le Canon EOS R52. En outre, l'objectif Dual Fisheye utilise la haute résolution du capteur CMOS 45MP de l'EOS R5 pour produire une image finale hautement détaillée et réaliste. Les lentilles de l'œil gauche et de l'œil droit projettent tous deux une image Fisheye circulaire, reçues côte à côte sur le capteur 8K de l'EOS R5. Les rayons lumineux qui pénètrent dans chaque lentille sont projetés sur le capteur d'image plein format unique à l'aide de deux prismes à angle droit. Il s'agit d'« une configuration de « pliage » intelligente et compacte rendue possible par la grande ouverture du système de monture RF et la mise au point arrière courte », explique Mark.

Un homme sur un vélo grimpant une montagne enneigée, un casque de vélo dans la main et un casque de réalité virtuelle sur le visage

Réalité virtuelle 3D immersive grâce à l'incroyable double objectif fisheye

Découvrez comment Martin Bissig emmène le spectateur directement dans l'action en réalité virtuelle à 180° capturée à l'aide de l'EOS R5 et du double objectif fisheye révolutionnaire de Canon.
Un écran d'ordinateur montrant les deux images circulaires prises par l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye côte à côte.

Sur ce cliché, nous voyons les deux images Fisheye circulaires dans EOS VR Utility, le logiciel de contrôle et de conversion de contenus en réalité virtuelle de Canon. Une case à cocher vous permet de basculer entre ce mode d'affichage et la projection équirectangulaire.

Un homme regarde un écran d'ordinateur affichant les deux images produites par l'objectif dans un logiciel de retouche photo.

Les fichiers peuvent également être importés automatiquement à l'aide du plug-in EOS VR pour Adobe Premiere Pro de Canon, qui offre davantage de contrôle sur l'étalonnage et les retouches, en plus de la possibilité d'ajouter de la musique et du son.

Flux de production : système Canon EOS VR

Les images pour l'œil gauche et l'œil droit étant désormais enregistrées simultanément sur le même fichier d'image, le flux de production de réalité virtuelle présente de nombreux avantages. Les deux images sont parfaitement alignées et ont un timing identique dès le départ. Il n'est donc pas nécessaire d'effectuer un alignement des images, qui demande beaucoup de travail, ni de synchroniser les enregistrements comme l'exigent les alternatives multi-capteurs.

Les créateurs de contenus en réalité virtuelle stéréoscopique vont adorer la conversion efficace et en une étape des fichiers en une projection équirectangulaire. Grâce à ce processus, inutile d'associer, de synchroniser ou d'assembler les fichiers, ce qui permet d'économiser énormément de temps et d'efforts en post-production », explique Mark.

Cela élimine également le risque d'erreur humaine, comme les différences de réglages d'exposition dans une configuration multi-appareils. L'utilisation de plusieurs appareils entraîne également d'autres complications. « Dans un système qui utilise différents capteurs pour capturer les images de gauche et de droite, ces dernières présenteront des différences de couleur et de luminosité, en raison de différences individuelles propres aux caractéristiques des capteurs, ce qui demandera des corrections en post-production », expliquent les ingénieurs produit de Canon Inc. « En utilisant un seul capteur, il n'est pas nécessaire de prendre en compte ces différences individuelles. »

Globalement, le SYSTÈME EOS VR, qui réunit un appareil compatible, l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye, le logiciel EOS VR Utility et le plug-in EOS VR pour Adobe Premiere Pro, simplifie l'ensemble du processus de création d'images en réalité virtuelle à 180°.

L'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye est-il appelé à transformer le secteur de la réalité virtuelle ?

« En 2018, nous avons annoncé que le lancement de la monture RF nous permettrait de créer de nouveaux types d'objectifs offrant une meilleure qualité, un format plus compact et davantage de fonctionnalités. L'objectif RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye en est un parfait exemple.

Cet objectif offre un bon rapport qualité-prix si l'on prend en compte l'ensemble du système, ce qu'il peut faire et à qui il s'adresse vraiment (c'est-à-dire aux créateurs de contenus en réalité virtuelle professionnels) pour des prises de vue pédagogiques ou professionnelles, et même pour des événements en direct », explique Mark. « J'espère qu'il leur facilitera grandement la vie, leur permettant de se consacrer à la création de contenus plutôt que de s'inquiéter de la manière de le faire. »

La possibilité d'obtenir une qualité d'image en réalité virtuelle à 180° en trois dimensions aussi élevée avec un ensemble de solutions facile à utiliser et à prix compétitif permet d'ouvrir un secteur à première vue intimidant sur le plan technique à un public de créateurs de contenus beaucoup plus vaste. Nous avons vu le marché des drones s'ouvrir à de plus en plus de créateurs. Ce nouvel objectif pourrait-il avoir le même impact sur le secteur en pleine croissance de la réalité virtuelle ?

Pour en savoir plus sur les expériences vécues derrière l'objectif, écoutez le podcast Shutter Stories de Canon :

1EOS VR Utility et le plug-in EOS VR pour Adobe Premiere Pro sont nécessaires pour effectuer la conversion équirectangulaire des images en réalité virtuelle à 180° enregistrées à partir d'un appareil Canon compatible. Un service d'abonnement payant peut être nécessaire pour convertir les fichiers vidéo de plus de deux minutes.

2Mise à jour du micrologiciel requise pour assurer la prise en charge par le Canon EOS R5 de l'objectif Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye.

*Adobe et Premiere sont des marques déposées ou des marques commerciales d'Adobe aux États-Unis et/ou dans d'autres pays.

Rédigé par Tim Coleman


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