Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D sur le tournage d'Avatar 2. Photo : Pawel Achtel ACS

La cinématographie sous-marine derrière Avatar 2 : diviseur de faisceau 3D et objectifs Nikonos

L’Avatar 2 a été tourné principalement sous l’eau, en utilisant, pour la première fois, une technologie de caméra spécifique. Outre la Sony VENICE, la plate-forme sous-marine a été construite à partir d’un diviseur de faisceau 3D appelé DeepX 3D qui a été développé par l’inventeur et directeur de la photographie Pawel Achtel. Le verre utilisé était les objectifs Nikonos 15 mm, qui sont des objectifs anciens spéciaux développés par Nikon pour la photographie sous-marine. Cette combinaison a été assemblée afin d’offrir des images sous-marines 3D IMAX nettes et sans distorsion. Tous les détails (et crédits) sont ci-dessous :

Il est temps d’accorder le crédit à l’homme qui est responsable de la superbe capture 3D-IMAX d’Avatar 2. Et je ne parle pas du puissant James Cameron. Le directeur de la photographie australien, Pawel Achtel ACS, est l’inventeur de la plate-forme 3D que Cameron a utilisée pour les séquences sous-marines d’Avatar 2. On peut dire que Cameron attendait quelqu’un qui créera la technologie cinématographique appropriée pour capturer des images sous-marines dédiées aux écrans géants (IMAX). On n’exagère pas en disant que c’est grâce à Pawel qu’Avatar 2 a vu le jour.

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D (en 2015).  Photo : Pawel Achtel ACS

Pawel Achtel ACS est directeur de la photographie, scientifique et investisseur. Il se concentre depuis des années sur les technologies cinématographiques sur grand écran. Pawel dirige sa société appelée Achtel Pty Limited, une société australienne spécialisée dans tous les aspects de la production cinématographique et des technologies d’innovation cinématographique. Nous avons écrit sur sa récente innovation – Caméra de cinéma numérique ACHTEL 9 × 7 spécialement conçu pour les productions VFX, VR, Giant Screen et IMAX Cinema. L’appareil photo Global Shutter, un rapport d’aspect 4:3, un capteur avec 65 millions de sites photo et fournit des séquences RAW 16 bits non compressées jusqu’à 11 Go/s – environ 20 fois plus que les autres caméras de cinéma numériques haut de gamme. Cependant, dans Avatar 2, James Cameron a choisi d’utiliser une autre technologie inventée par Pawel il y a des années (en 2015), à savoir le séparateur de faisceau submersible 3D intitulé DeepX 3D. Pourquoi? Parce que DeepX 3D est l’une des seules options pour offrir des images IMAX 3D sous-marines sans distorsion, aberrations et artefacts.

Caméra de cinéma numérique ACHTEL 9 × 7.  Photo : Pawel Achtel ACS

Selon Pawel, la cinématographie sous-marine, en particulier à des fins 3D, est confrontée à de nombreux défis. Voici son explication : « Par rapport au tournage sur terre, filmer sous l’eau a toujours posé des défis. Mais ce n’est pas seulement pour garder l’appareil photo au sec. L’aspect le plus difficile du tournage sous-marin est l’optique. Il s’avère que c’est le facteur ultime limitant la qualité d’image lors d’un tournage sous les vagues. Pendant des décennies, l’état de l’art consistait à placer des objectifs traditionnels conçus pour filmer sur terre derrière des hublots plats et dômes. Bien que cela semble être une solution raisonnable, il est devenu évident que les aberrations, la courbure du plan d’image et les distorsions causées par ces ports limitent considérablement la qualité d’image pouvant être obtenue lors de l’utilisation d’objectifs intégrés ».

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

La limitation de la résolution

Pawel explique sur son site Web : « Les ports en dôme, qui sont utilisés pour les objectifs grand angle, produisent une courbure du plan de l’image combinée à l’astigmatisme lorsqu’ils sont placés sous l’eau. Cela provoque un flou important des images. Dans des conditions idéales, de tels systèmes sont limités à une netteté équivalente d’environ 2K (environ 1000 paires de lignes par largeur d’image). Cela est bien en deçà des normes actuelles des caméras haute résolution. Les ports plats fonctionnent encore moins bien. Tout en ayant un effet négligeable hors de l’eau, un port plat produit de graves aberrations chromatiques, des distorsions en coussinet, de l’astigmatisme et (souvent indésirable) un grossissement de l’image. Pour l’imagerie grand angle, un port plat limite la netteté de l’image à l’équivalent d’une qualité d’environ 1K (définition standard). Un exemple de port plat peut être un masque de plongée. Une grande partie du contenu sous-marin prétendument 4K ou 8K est vraiment limité à la qualité approximativement haute définition ou moins par son optique, même s’il peut être enregistré sur un appareil photo compatible 8K ».

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

Comme expliqué, en particulier dans la 3D dont la plupart des sites ont besoin de nos jours – Les boîtiers sous-marins traditionnels réduisent la qualité de l’image et créent une distorsion à tel point que les images sont bien en deçà de ce qui est requis et possible sur les écrans géants d’aujourd’hui et, en 3D, peuvent en fait causer une fatigue oculaire inconfortable. De plus, les caméras typiques pèsent plus de 120 kg et nécessitent des grues juste pour les mettre à l’eau également. C’est pourquoi, à cette fin, DeepX 3D est né, pour offrir une configuration sous-marine 3D compacte et plus conviviale, et plus important encore, pour éliminer les artefacts du film qui peuvent être visionnés sur un écran IMAX avec des lunettes 3D sans fatigue oculaire.

Explication du système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS
Explication du système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

C’est ainsi que DeepX 3D a été décrit par Pawel dans le communiqué de presse de 2015 : « DeepX 3D est le premier système de caméra breveté au monde conçu pour la capture sans compromis d’images 3D stéréoscopiques sous l’eau lors de l’utilisation d’objectifs submersibles. Contrairement à d’autres systèmes de séparateurs de faisceau 3D sous-marins qui abritent un séparateur de faisceau derrière un port plat, DeepX 3D est complètement immergé dans l’eau. Une telle conception révolutionnaire permet un grand angle de vue, aucune distorsion géométrique et aucune aberration chromatique associée aux conceptions traditionnelles. Il offre une netteté pratiquement illimitée d’un coin à l’autre. DeepX 3D est le seul système 3D sous-marin permettant des images 3D stéréoscopiques immersives à haute résolution sous l’eau. Il fournit plus d’un ordre de grandeur de plus de détails qu’il n’est possible avec les systèmes hébergés traditionnels ».

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

DeepX 3D pèse moins de 30 kg et peut être manipulé par un seul caméraman, tout en produisant des images qui dépassent de loin celles des systèmes de caméras conventionnels. Utilisant des lentilles sous-marines dédiées et optiquement adaptées, et une formulation unique de matériau réfléchissant qui a été spécialement développée pour le miroir séparateur de faisceau qui divise uniformément la lumière ambiante hautement polarisée sous l’eau, le nouveau système de caméra d’Achtel crée de manière unique des images qui respectent et dépassent la norme 4K de technologie d’écran géant d’aujourd’hui.

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

Le système DeepX 3D ne nécessite pas de monture d’objectif car la caméra se fixe directement sur le logement. Vous n’aurez pas non plus besoin de servomoteurs d’objectif ou de ports d’objectif, car les objectifs Nikonos sont monté à l’extérieur du boîtier. Ces caractéristiques offrent des avantages de coûts supplémentaires, ainsi que réduction de poids significative et fiabilité. Parlons maintenant des lentilles qui étaient attachées au DeepX 3D dans l’ensemble sous-marin d’Avatar 2.

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D.  Photo : Pawel Achtel ACS

Les objectifs qui étaient attachés au système DeepX 3D sont anciens et simples objectifs submersibles de Nikon. Comme l’explique Pawel : « Nikonos 15 mm sn #216940 et #202669 (les numéros de série 2xxxx ont été introduits au début des années 1980 pour UW-Nikkor 15 mm f/2,8 N) étaient les deux objectifs sélectionnés parmi un pool de plus de 100 objectifs en fonction de leur cohérence. performances optiques et netteté s’étendant d’un coin à l’autre. Nous avons mesuré la MTF (Modulation Transfer Function) en 5 points du cadre pour évaluer et choisir certaines des optiques les plus nettes jamais créées. Ces deux lentilles, associées à notre diviseur de faisceau submersible DeepX 3D breveté, offrent des images sous-marines incroyablement immersives et à couper le souffle qu’il est impossible d’obtenir avec une autre technologie. Ça a l’air différent parce que c’est différent. J’espère que vous aimez les résultats car il n’y a jamais rien eu de tel auparavant ».

Objectifs Nikon Nikonos 15 mm.  Photo : Pawel Achtel ACS

Un objectif submersible est un objectif spécialement conçu pour prendre des photos nettes sous l’eau. Il ne produit pas d’images nettes sur terre. Sa conception optique intègre un milieu aqueux dans le cadre de sa formulation optique. Les objectifs submersibles ont été lancés par Nikon il y a environ un demi-siècle. Leurs objectifs Nikonos de marque offraient des solutions de haute qualité pour les télémètres et les appareils photo sous-marins DSLR. Avec l’arrivée des appareils photo numériques, Nikon a abandonné son offre sous-marine. Les objectifs Nikonos offrent à ce jour la meilleure qualité d’image (de loin) en matière de photographie sous-marine. Ainsi, ce verre très simple a été utilisé pour capturer des séquences sous-marines 3D d’Avatar 2 pour l’immense toile (cinéma IMAX).

Objectif Nikon Nikonos 15 mm.  Photo : Pawel Achtel ACS

BTW, voici un exemple de ce qui peut être réalisé en utilisant sa configuration :

Pawel a été interviewé par Brett Stanley du podcast sous-marin, concernant son invention largement utilisée par James Cameron sur Avatar 2. Le podcast traite de la cinématographie sous-marine, de l’optique, de la 3D et du prochain Avatar 2 : The Way of Water, où l’innovation de Pawel a été utilisée. pour la première fois. Pawel a fourni les lentilles et la plate-forme sous-marine 3D qui a été lancée en 2015 (en avance sur son temps) et n’a jamais été utilisée auparavant. Comme l’a déclaré Pawel : « Quand j’ai vu les images sous-marines provenant de la plate-forme 3D sur le plateau d’Avatar à la surface et affichées sur un écran 3D 4K, c’est ainsi que James Cameron aime voir les images sur le plateau. Et c’est quelque chose que toute l’équipe a dit Wow! La première chose que vous avez remarquée, c’est qu’il ressemble à de l’air. Il n’a pas du tout l’air sous l’eau. Il n’y a pas de distorsion. Vous êtes complètement immergé dans l’image… les mages sont complètement plats. James Cameron a déclaré qu’il n’avait jamais filmé sous l’eau avec cette qualité auparavant, de loin ». De plus, Avatar est le seul film qui utilise cette configuration. Aucun autre projet ne l’a utilisé. Le DeepX 3D n’a pas été conçu spécialement pour Avatar 2, mais pour les productions sous-marines dédiées à IMAX. Cependant, James Cameron l’a trouvé sur le site de Pawel et l’a contacté. Pawel déclare qu’il savait que cette configuration était parfaite pour la production d’Avatar 2.

Système de séparation de faisceau submersible ACHTEL DeepX 3D (en 2015).  Photo : Pawel Achtel ACS

James Cameron déclare constamment qu’il attendait avec impatience la technologie de cinématographie 3D appropriée pour tourner les suites d’Avatar et les projeter sur IMAX 3D. Alors voilà. Cette technologie, inventée par Pawel Achtel, nous donne le privilège de regarder les superbes séquences sous-marines d’Avatar 2, sur IMAX 3D, correctement, précisément, sans effort et avec une immersion maximale. Avatar 2 sortira enfin le 16 décembre — Nous avons hâte !