REDCODE RAW : Évolution (DSMC2 à DSMC3) et Futur (DSMC4 ?)

RED a publié un livre blanc se concentrant sur son codec, qui est le REDCODE RAW. Bien que ce document ne soit pas nouveau, il est assez mis à jour et contient des informations intéressantes sur l’évolution de ce codec compressé implémenté dans les caméras RED, de la RED One à DSMC2 vers DSMC3.

Selon le livre blanc REDCODE RAW, ce codec n’est lié à aucune technologie de compression de données d’image particulière. RED déclare que l’évolution de REDCODE RAW a suivi l’évolution de la technologie des capteurs et des caméras. Comme chaque nouveau capteur RED s’est amélioré dans les domaines de la colorimétrie, de la résolution et de la plage dynamique. De plus, RED affirme que le codec est en cours d’amélioration et d’adaptation pour répondre à ces qualités. Lisez le livre blanc ci-dessous :

En tant que format de fichier propriétaire de RED, REDCODE RAW (R3D) encode efficacement les données d’image d’une manière qui maximise la flexibilité de post-production des fichiers RAW tout en gardant des tailles de fichier gérables. Lorsque la caméra RED ONE a été lancée en 2007, REDCODE RAW était l’avancée clé qui a fait de la capture vidéo numérique 4K une réalité pratique. Aujourd’hui, avec des caméras RED capables de capturer une résolution 8K, REDCODE est encore plus pertinent pour gérer les quantités massives d’informations contenues dans des images ultra-détaillées.

Tenter de compresser directement les données d’image RAW du capteur serait inefficace et conduirait à des tailles de fichiers plus grandes que nécessaire. REDCODE RAW manipule les données d’image RAW dans un processus entièrement réversible pour les rendre plus propices à la compression d’image. C’est cette manipulation qui donne à REDCODE RAW des images de haute qualité à des fichiers de petite taille tout en conservant toute la flexibilité et la puissance de travailler directement avec des données d’image RAW non compressées. Le processus de compression REDCODE prend les données d’image brutes du modèle Bayer CFA (réseau de filtres de couleur) et sépare les données d’image brutes en quatre canaux – un pour le rouge, les deux verts et le bleu dans un quadruple Bayer. Une fois que les données d’image brutes sont sous cette forme, la fonction de préaccentuation garantit que la compression suivante place le poids correct pour préserver les détails visiblement importants sur toute la plage dynamique. Ensuite, les 4 canaux sont décorrélés avant d’être envoyés à un moteur de compression de données d’image.

Les avantages de REDCODE RAW sont les avantages des données d’image RAW non compressées sans les inconvénients des fichiers de grande taille et des débits de données élevés. La plupart des traitements d’image qui transforment les données d’image RAW en une image visible entraîneront une perte d’informations ou de précision. La matrice se transforme pour rendre les couleurs correctes pour l’affichage supprimera ou comprimera les couleurs non affichables, et le traitement tonal supprime souvent la plage dynamique. La balance des blancs sur les données RAW peut être très efficace pour produire des extensions de surbrillance plausibles dans les régions écrêtées, mais une fois que l’image a été corrigée en couleur, ces algorithmes ne fonctionnent pas. En conservant toujours la référence aux valeurs de pixel individuelles sur un capteur à réseau de filtres de couleur (CFA), des algorithmes de dématriçage améliorés et d’autres algorithmes au niveau des pixels peuvent être appliqués pour améliorer encore l’image visuelle. La prise en charge étendue des métadonnées au format REDCODE RAW signifie que même les premières images prises avec le RED ONE peuvent bénéficier d’un traitement d’image mis à jour, comme si elles avaient été prises avec le dernier appareil photo RED.

La qualité d’image est un élément clé de la philosophie de la caméra RED. REDCODE RAW préserve les détails essentiels de l’image du capteur de l’appareil photo – résolution et plage dynamique. De nombreuses opérations de traitement d’image couramment utilisées, telles que la balance des blancs, peuvent être appliquées avec plus de précision et de finesse sur les données d’image RAW. Toujours baser une sortie d’espace colorimétrique souhaitée sur les données RAW d’origine permet la conversion la plus précise et la meilleure gestion des couleurs hors gamme qui ne peuvent pas être obtenues si un espace colorimétrique d’image intermédiaire est utilisé.

Le support tiers étendu de REDCODE RAW via le SDK RED R3D et dans REDCINE-X Pro vous donne la possibilité d’éditer le processus de développement RAW de manière non destructive et est entièrement pris en charge par tous les principaux progiciels de post-production tels qu’Adobe, Apple, Avid , Résolution, etc. L’édition non destructive signifie la modification des métadonnées décodées via l’écriture dans un fichier annexe de métadonnées (.RMD) vous permettant de définir la balance des blancs et tout le traitement des couleurs directement à partir des données d’image RAW. À tout moment, les données et métadonnées d’image R3D RAW d’origine sont conservées. R3D Trim vous permet de créer une image fixe ou un clip raccourci à partir d’un R3D sans perte – il s’agit d’une copie exacte des données du fichier R3D d’origine, y compris toutes les métadonnées.

Tout au long de la post-production, les différents consommateurs de l’image demandent l’image dans différents formats. REDCODE RAW facilite cela grâce à un décodage rapide de l’image à différentes résolutions, et la référence aux données brutes linéaires permet une conversion précise en formats flottants linéaires tels que EXR pour les flux de travail VFX ou ACES, les encodages de journaux pour l’étalonnage et des images entièrement finies pour l’aperçu ou éditorial.

En plus d’offrir une plus grande flexibilité d’image que l’enregistrement ProRes, la résolution 8K R3D à 5:1 offre un débit de données quelque part entre ProRes 4444 et 422HQ à 4k. 8K ProRes 4444 XQ prend près de 3 fois les données qu’un 8K R3D à 5:1 prend (consultez les diapositives ci-dessus).

L’évolution de REDCODE RAW a suivi l’évolution de la technologie des capteurs et des caméras. Comme chaque nouveau capteur RED s’est amélioré dans les domaines de la colorimétrie, de la résolution et de la plage dynamique, REDCODE RAW s’est également amélioré et adapté à ces qualités. Au fur et à mesure que de nouvelles métadonnées sont devenues disponibles dans l’appareil photo (données d’orientation gyroscopique par exemple), le format R3D s’est étendu pour englober les nouvelles données et les rendre disponibles via le SDK R3D aux utilisateurs et
applications. C’est cette flexibilité et cette adaptabilité qui maintiendront REDCODE RAW à la pointe de l’enregistrement RAW à mesure que les capteurs et autres technologies de caméra évoluent.

REDCODE RAW n’est lié à aucune technologie de compression de données d’image particulière. Depuis le développement du RED One, REDCODE a utilisé une transformée en ondelettes dans le cadre de la compression d’image. Comme le SDK R3D gère toutes les tâches de décodage, cela a permis à RED de mettre à jour de manière transparente les nuances du codec pour compresser les données plus efficacement à mesure que les capteurs se sont améliorés. Maintenant, RED a changé la transformation de compression d’ondelettes en transformée en cosinus discrète (DCT). Bien que DCT soit associé à JPEG, tout comme la transformation en ondelettes, il prend les données d’image spatiales dans le domaine fréquentiel permettant un codage efficace des données d’image saillantes. Même avec ce changement, la philosophie de base et l’enregistrement RAW du R3D restent les mêmes, offrant aux utilisateurs les mêmes avantages qu’ils ont toujours appréciés. Pourquoi le changement ? Pour appliquer une transformation en ondelettes à une image, l’image entière doit être traitée ensemble. DCT divise l’image en blocs plus petits, de sorte que seule une petite partie de l’image doit être traitée ensemble et résider en mémoire. Le passage au DCT permet une plus grande efficacité électronique dans la compression avec une réduction des besoins en énergie électrique, avec une réduction concomitante de la chaleur générée et une augmentation de la durée de vie de la batterie. De même, des gains d’efficacité peuvent être réalisés dans le décodage des données compressées en post-production.

Le premier appareil photo de la gamme RED à tirer parti du DCT est le RED Komodo 6K. Les avantages des besoins en énergie réduits grâce au DCT se prêtent parfaitement à un appareil photo comme Komodo, où un petit facteur de forme d’appareil photo est une priorité absolue. Ceci est encore un autre exemple de la flexibilité de REDCODE à évoluer au fur et à mesure que les besoins de la caméra changent. Depuis novembre 2020, les débits de données pour HQ, MQ et LQ peuvent atteindre jusqu’à 280 Mo/s, ~175 Mo/s et ~110 Mo/s respectivement avec les paramètres de l’appareil photo à 6K 17:9, 23,98 FPS.

Bien que tout le monde s’attende à ce que le brevet de RED concernant le brut compressé expire en 2028, il semble que la technologie continue d’évoluer et de s’adapter aux nouvelles générations de systèmes DSMC. D’ici là, nous pensons que RED va lancer ses caméras DSMC4 associées à une méthodologie de compression encore améliorée. De plus, il semble également que le brevet n’interfère ni n’empêche d’autres fabricants d’appareils photo d’implémenter également le brut compressé en interne (Nikon Z9, Sony VENICE 2, etc.). Quoi qu’il en soit, pour l’instant, le REDCODE RAW est l’un des codecs les plus efficaces qui existent en ce qui concerne la liberté en poste combinée à de faibles débits de données et à une consommation d’énergie réduite.

Liste de produits

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• Cinéma numérique ROUGE Komodo 6K