Contacter l'auteur / Contact the author

Recherche dans ce site / Search in this site

 

La vidéo en time-lapse ou la projection en accéléré

Document R.Krochuk

Introduction

Le "time-lapse" qui signifie intervalle de temps est une technique cinématographique consistant à enregistrer (photographier ou filmer) des images à une vitesse plus lente que celle de leur projection. Le film projeté en accéléré (en fait à 25 ou 50 fps) permet de visualiser des mouvements normalement imperceptibles en raison de leur lenteur. 

Cette technique qui fut inventée par Georges Méliès en 1897 s'applique à des sujets aussi variés que le déplacement des nuages, le lever/coucher de soleil, le ciel étoilé, les éclipses, l'analemme du soleil, la floraison, la progression du corail, les aurores, les éruptions solaires, l'évolution embryonnaire, la transformation d'un visage, etc.

Le time-lapse est également intéressant pour analyser l'évolution d'un flux, par exemple l'évolution en accéléré de la marée, des piétons, du trafic routier, des avions en phase terminale ou décollant, bref elle laisse libre court à votre imagination.

Délaissée à l'époque de la photo argentique en raison de la lourdeur du prétraitement de scannage, cette technique passionne de nouveau les amateurs depuis la mise sur le marché d'appareils photos numériques (APN réflex, compacts et smartphones) à prix démocratique équipés d'intervallomètre (interne ou externe) et de logiciels capables de gérer des milliers de photos numériques.

Comment réaliser une vidéo en time-lapse ?

Tout APN (réflex ou compact), smartphone équipé d'une caméra ou une caméra "sportive" de type GoPro HD Hero équipée d'un intervallomètre permet de réaliser des photographies en time-lapse.

Voici la procédure à suivre : 

- Dans le cas le plus simple, montez l'appareil photo sur son trépied et placez-le à l'abri du vent. C'est la première condition pour obtenir des images stables.

- Choisissez ensuite la plus haute résolution et le format d'image RAW si l'APN en est équipé. Cela permet se préserver la qualité des images et de les sauvergarder sans compression ni traitement. A défaut de format RAW, sélectionnez un JPEG non compressé.

- Réalisez ensuite quelques photographies du sujet à l'endroit précis où sera réalisé le time-lapse pour déterminer l'exposition optimale : désactivez l'autofocus, l'anti-vibration et sélectionnez le mode manuel ce qui permettra de figer la mise au point, le temps d'exposition, l'ouverture du diaphragme et la sensibilité afin d'obtenir des conditions de prise de vue constantes tout au long de l'enregistrement.

- Choisissez ensuite la sensibilité : la plus basse sensibilité convient très bien durant la journée et entre 800 et 1600 ISO si vous photographiez le ciel nocturne; la vitesse d'obturation doit être choisie selon la vitesse de déplacement du sujet ou l'effet désiré; enfin la balance des blancs peut être modifiée si la scène baigne dans la lumière artificielle ou si la dominante ne vous convient pas. Notons qu'il est toujours possible de corriger une dominante par traitement d'image.

- Programmez ensuite l'APN pour la durée d'exposition qui vous convient et de manière à ce qu'il prenne des photographies à intervalle régulier (voir plus bas) durant 15 minutes à plusieurs heures selon l'autonomie de la batterie (environ 200 photos pour un APN compact à plus de 2000 pour un réflex).

En fonction des APN, on utilisera soit l'intervallomètre interne soit la télécommande externe filaire ou sans fil.

Après la prise de vue, il faudra utiliser un logiciel de prétraitement d'image ou directement de montage vidéo pour préparer le film. On y reviendra.

Notons que certains APN disposent d'un mode spécifique permettant de réaliser des time-lapses (par ex. l'APN compact Canon PowerShot S120 commercialisé en 2013).

Ainsi qu'on le constate, la procédure à suivre n'est vraiment pas compliquée. Nous verrons plus bas qu'elle peut être un peu plus lourde à mettre en place et plus onéreuse si vous voulez déplacer l'APN de manière fluide pendant la prise de vue afin d'accentuer l'effet de perspective.

Voici deux séquences réalisées avec un APN réflex Nikon D7000 équipé d'un objectif de 16 mm en mode manuel. Les vidéos en full HD (1080p) ont été préparées avec Adobe Lightroom notamment et déposées sur YouTube.

Vidéos full HD en time-lapse. A gauche, 1759 images exposées 1/2 seconde à f/4 à intervalle de 2 secondes pendant une heure. La vidéo est projetée à la cadence de 50 images/seconde. Le filé des phares vient du fait que pendant la demi-seconde d'exposition les véhicules se déplaçant à environ 100 km/h ont parcouru 12 mètres. Une pose beaucoup plus courte (1/125eme) serait possible mais en augmentant assez bien la sensibilité et donc en accentuant le bruit électronique. L'alternative est de réaliser ce même document à l'heure de pointe ou au crépuscule afin de disposer d'une plus grande luminosité. A droite, 270 images exposées chacune 1/125eme de seconde à f/8 à intervalle de 8 secondes pendant 33 minutes. La vidéo est projetée à la cadence de 10 images/seconde. Cliquez sur les images pour les visionner sur YouTube. Documents T.Lombry.

Voyons à présent en détail chaque étape de la prise de vue jusqu'au montage final.

Cadence de prise de vues et autonomie

La cadence de prise de vues pour la projection est de 24 images par seconde (fps) pour un film et de 25 fps pour la vidéo dans la norme PAL/SECAM et de 29.967 fps en NTSC. Cette cadence est nécessaire pour produite une persistance rétinienne suffisante pour donner une impression de fluidité.

Précisons que cette cadence n'a rien à voir avec celle utilisée en vidéo qui atteint généralement 60 fps soit 1/60eme de seconde par image sur les APN récents en full HD pour éviter d'avoir des images individuelles floues et améliorer la qualité du film.

Les photos projetées à 25 fps défilent très vite : si vous désirez réaliser une vidéo de 10 secondes il vous faudra 25x10, soit 250 photographies. Avec un APN compact, cela signifie que sa batterie sera épuisée en à peine 10 secondes avec un Canon PowerShot S120 et en 16 secondes avec un Panasonic Lumix LX5 !

Si vous voulez capturer une spectacle pendant 1 heure (3600 secondes) et le projeter en 30 secondes par exemple, vous devrez réaliser 720 clichés à raison d'une photographie toute les 5 secondes ((3600/30)/25). Aucun APN compact ne peut supporter cette autonomie sur une seule batterie. Il vous faudra donc combiner plusieurs séquences en postproduction ou utiliser un réflex dont l'autonomie peut dépasser 1 heure (sans flash) par batterie.

Inversement, pour obtenir une séquence de 30 secondes à 25 fps en prenant une image toutes les 2 secondes (par exemple un ciel nuageux ou le passage des piétons), vous devrez réaliser 30x25 soit 750 clichés et l'ensemble des prises de vues durera 750x 2sec, soit 1500 secondes ou 25 minutes. Ici aussi, vous devrez combiner plusieurs séquences si vous utilisez un APN compact ou utiliser un réflex.

Filmer un coucher de Soleil durant 4 heures (14400 secondes) et le projeter en 1 minute (60 secondes) par exemple vous demandera d'enregistrer 1500 photographies (25x60) à raison d’une photographie toute les 10 secondes environ ((14400/60)/25). Une batterie d'APN réflex pouvant tenir 1 heure dans ces conditions, un grip ne sera pas un luxe.

Précisons que si les déplacements sont rapides vous pouvez réduire l'intervalle à quelques secondes, à tester en fonction du sujet.

Temps d'exposition

L'exposition doit être compatible avec la vitesse de déplacement du sujet et la luminosité. A l'image des techniques cinématographiques, choisissez une vitesse d'obturation proche de la cadence de prise de vues, soit entre 1/25eme et 1/50eme de seconde et ne descendez pas plus bas que la moitié de la cadence (1/50 - 1/100eme) en vous aidant si nécessaire d'un filtre gris neutre ND3 ou ND5 pour éviter des vitesses d'obturations trop rapides et de trop fermer le diaphragme. Tout ceci n'est pas obligatoire et même parfois inadapté aux sujets les plus rapides mais c'est une règle générale.

En effet, le défilé des piétons, des voitures ou des navires par exemple sera toujours plus fluide et plus plaisant si vous adoptez une vitesse lente d'obturation et semblera saccadé si vous choisissez une vitesse rapide. Toutefois, des expositions rapides et donc un film plus saccadé peut être très utile si vous voulez révéler tous les détails d'une image.

Voici les temps d'expositions pour différents sujets :

- Piétons : 1/4 de seconde (fluide) à 1/25 de seconde (saccadé)

- Transports : 1/2 - 1/25 de seconde

- Autoroutes et périphériques : 1/25 - 5 secondes (selon l'effet recherché)

- Paysages : 1/20 - 1/50 de seconde selon la luminosité

- Etoiles : 15 - 30 secondes à pleine ouverture, 800 ISO (on atteint la 7eme magnitude en 15 secondes)

- Aurores polaires : 15 - 30 secondes à pleine ouverture (grand angle), 800 à 1600 ISO

- Voie Lactée : 20 - 30 secondes à pleine ouverture (grand angle), 1600 à 3600 ISO

Pour la photographie du ciel à longue pose, évitez la présence de la Lune qui rendra la scène aussi lumineuse qu'en plein jour après quelques secondes d'exposition, voilant les plus faibles détails (par ex. en présence de la pleine Lune ou du quartier de Lune, une exposition de 10 secondes à 1600 ISO suffit à rendre le ciel aussi clair qu'en plein jour).

Le temps d'exposition est également influencé par la longueur focale de l'objectif puisqu'elle va influencer la taille de l'image : un objectif grand angle donnant une image plus petite du sujet qu'une optique plus longue, il est moins sensible aux petits déplacements du sujet et permet donc des temps d'expositions plus longs qu'un téléobjectif.

Ainsi pour photographier le ciel étoilé, là où un grand angle de 16 mm peut s'autoriser une pose de 15 secondes sans filé perceptible, un télé de 200 mm ne pourra pas dépasser 3 secondes.

Ouverture du diaphragme

L'ouverture du diaphragme doit être fixe (mode A soit priorité à l'ouverture, ou comme nous l'avons expliqué fixée manuellement) pour éviter des variations de la profondeur de champ durant la projection ou le scintillement (flickening). L'APN contrôle également avec plus de précision l'obturateur que le diaphragme.

Enfin, de nuit utilisez la plus grande ouverture en faisant attention à ce que l'image soit nette de l'avant-plan éventuel à l'infini.

Intervalle

L'intervalle entre deux photos est déterminée par la vitesse du sujet. Comme nous l'avons expliqué, des intervalles courts entre les images sont nécessaires si le sujet est rapide afin de donner une impression de fluidité et éviter les saccades.

- 1 seconde : sujets très rapides (trafic routier, nuages bas rapides, mer agitée, cascade d'eau)

- 2 à 5 secondes : foule, nuages rapides, voiture, navire ou avion se déplaçant, scène prise au téléobjectif

- 10 secondes : sujets lents, nuages moyens et élevés lents, mer calme, lever/coucher de soleil pris au grand angle

- 10 à 30 secondes : objets se déplaçant très lentement ou peu, la Voie Lactée, le déplacement des ombres

- 60-120 secondes : croissance des plantes, bâtiment en construction.

Accessoires

Plutôt que de réaliser des prises de vues depuis un point fixe, vous pouvez également déplacer l'APN durant la prise de vue et ainsi ajouter un effet de perpective au film. Deux accessoires sont particulièrement utiles : la rotule programmable eMotimo TB3 et le dolly multi-axes de Dynamic Perception ou de Ditogear.

Rotule programmable

eMotimo TB3

Dolly Stage One de Dynamic Perception.

Système multi-axes Ditogear.

Création de la vidéo avec Lightroom

Dans les exemples ci-dessus, les images ont été traitées dans LRTimelapse dont les métadonnées (metadata) ont été modifiées. La vidéo en time-lapse a ensuite été générée en utilisant respectivement les templates "LRTimelapse 50 fps" et "LRTimelapse 25 fps" du diaporama (slideshow). Ces templates sont fournis avec l'application ou sont téléchargeables sur le site LRT pour la version d'évaluation. Finalement la vidéo a été sauvegardée (exportée) au format MP4 dans la définition souhaitée (HD 1080p).

La vidéo MP4 générée par LRT (ou directement celle enregistrée avec votre APN) est ensuite importée dans Adobe Lightroom 4 où les images individuelles (ou en groupe) peuvent subir d'autres corrections (cadrage, couleurs, netteté, etc).

Optionnellement on peut ajouter une bande son dans Lightroom ou directement sur YouTube mais où les options sont limitées.

Grâce aux tutoriels disponibles sur le site LRT, comptez une heure pour connaître les fonctions de base de LRTimelapse et Lightroom. Il faut toutefois plus de temps pour maîtriser Lightroom. Le forum d'Adobe peut vous être utile.

Le montage de la séquence time-lapse à partir des photos peut également s'effectuer directement avec GBTimelapse ou Photolapse.

Interface graphique de LRTimelapse 2.0 de Gunther Wenger

Interface graphique d'Adobe Lightroom 4.0

Montage vidéo

Créer la vidéo en time-lapse est une étape clé mais ce n'est pas nécessairement la dernière étape du processus. On peut par exemple ajouter un décor musical, des transitions entre les séquences et un générique pour donner une atmosphère au film et mieux le présenter. Bref, pour travailler avec toute la souplesse requise, il est utile d'acheter un logiciel de montage vidéo. Mais devant l'éventail des programmes disponibles, lequel choisir ?

L'essentiel à retenir est de choisir un programme de montage vidéo capable de récupérer la vidéo originale et de la traiter en postproduction sans perte de définition ni de qualité (compression) et contenant toutes les options dont vous avez besoin.

En résumé, il existe deux catégories de programmes : ceux qualifiés de professionnels, complets et relativement chers (400€ à 1000 €) et ceux destinés au grand public, meilleur marché (30€ à 100€), moins complets mais plus faciles à utiliser.

Parmi les programmes professionnels citons Final Cut Pro et iMovie pour Mac, Adobe Premiere Pro pour Mac et Windows ainsi que Magix Video Pro X et Vegas Pro de Sony Creative Software pour Windows. Dans un marché en perpétuelle évolution, ce choix n'est pas exhaustif.

A voir : Montage vidéo avec Premiere Pro CS4 (32 bit)

Les interfaces graphiques des programmes de montage vidéo Adobe Premiere Pro (gauche) et Magix Video Pro X (droite) se ressemblent. Il en est de même des programmes concurrents ce qui facilite la migration d'un programme vers l'autre. Les différentes fenêtres sont dynamiques et parfois flottantes. La fenêtre inférieure appelée Arrangeur affiche soit le storyboard soit la ligne du temps (timeline) ainsi que les différentes pistes (film, son, texte, transitions, etc) et sert à la postproduction. Malgré leur apparence, ces programmes sont assez intuitifs. Comme tout bon programme, ces deux développeurs ont prévu une aide contextuelle ainsi que des tutoriels, un service technique et un forum destiné aux utilisateurs enregistrés.

Les programmes de montage vidéo destinés au grand public sont vraiment très nombreux. Que valent-ils ? Ils sont souvent intuitifs, disposent d'une belle interface (voici celle de Wondershare Video Editor) mais beaucoup sont trop simples pour un amateur exigeant, incomplets ou dégradent les vidéos HD dès leur chargement du fait qu'ils ne supportent pas tous les codecs.

On peut toutefois dresser une courte liste de programmes intéressants comme Movie Maker de Microsoft (gratuit avec la suite Live), QuickTime Pro d'Apple, AVS Video Editor, Magix Vidéo Deluxe (Movie Edit Pro pour la version US) ou encore PowerDirector de CyberLink. Ici également la liste n'est pas exhaustive.

Bonne nouvelle, la plupart de ces logiciels sont proposés en version démo (trial) pour une durée allant jusqu'à 30 jours.

L'importance des codecs

Un codec est un système (logiciel ou circuit intégré) codant (en sortie) ou décodant (en entrée) des signaux grâce à des algorithmes de compression et de décompression adaptés aux différents besoins de qualité, de définition et de ressources informatiques. Un codec est défini par une norme et un format de données.

Lors de l'exportation d'un diaporama (slideshow), Lightroom génère un fichier vidéo au format MP4 tirant profit du codec MPEG-4 AVC (ou H.264). 

Ce format utilise un algorithme de compression très performant. En effet, si une vidéo HD 1080p non compressée d'une minute occupe environ 200 MB en format AVI, une fois compressée en MPEG-4 AVC sa taille peut se réduire à 20 MB voire même 2 MB si l'image est peu détaillée sans qu'on perçoive de perte de qualité ! Mais cette qualité n'est pas toujours préservée quand vous l'éditez dans un autre logiciel de montage vidéo.

La qualité de la vidéo comme de la bande son dépendent des codecs utilisés en entrée (import) et en sortie (export) plus que des performances du logiciel car les formats et les codecs sont normalisés. En effet, équipé des bons convertisseurs, même un éditeur vidéo à 30 € générera une vidéo full HD d'aussi bonne qualité qu'un logiciel à 1000 €.

Choix et paramétrage des codecs dans le logiciel AVS Video Editor. Les options sont moins nombreuses que dans un logiciel professionnel.

Le problème se pose si vous souhaitez modifier cette vidéo originale dans un logiciel de montage vidéo. Dès l'ouverture du fichier dans ce programme vous constaterez déjà si l'image a été altérée ou non. Si le taux de compression est élevé par exemple et n'avez pas le choix du codec (c'est le cas de Video Studio Express de Aimersoft ou son clone Video Editor de Wondershare), ce n'est pas la peine de continuer, abandonnez ce programme au profit d'un logiciel plus complet.

Mais il ne suffit pas de choisir un logiciel de montage vidéo supportant par exemple le format MP4 pour avoir la garantie d'obtenir des vidéos full HD !

En effet, en fonction du codec sélectionné, la vidéo sera plus ou moins compressée. Ainsi, en format MP4 un codec vidéo H.264/AVC donnera une image de moins bonne qualité (deux fois plus compressée mais un fichier deux fois plus petit également) qu'un codec MPEG-4 (DivX/Xvid compatible).

Voici par exemple sur YouTube une vidéo dégradée lors de son exportation au format MP4 car le programme forçait l'utilisation du codec standard H.264/AVC, comparée à la même vidéo exportée au format MPEG avec le codec MPEG-2.

Il en est de même pour la partie audio qui ne sera pas d'office "surround", en dolby digital 5.1 par exemple et codec AC3; le programme doit également supporter ce format. En général les produits grands publics se limitent au format MPEG-2 stéréo qui est largement suffisant pour une utilisation amateur.

Ces limitations qu'il faut souvent interpréter en lisant les spécifications techniques des logiciels de montage vidéo signifient tout simplement que certains programmes ne supportent pas tous les formats ni tous les codecs. Dans ce cas, votre vidéo doit passer par un convertisseur. Citons parmi ceux-ci AVS Video Converter et Freemake Video Converter qui permettent par exemple de convertir un format MP4 en MPEG ou AVI. Généralement une telle conversion dégrade la qualité de la vidéo originale.

En guise de conclusion

Après avoir testé une dizaine de programmes (listés ci-dessous) et discuté avec des experts du time-lapse, en particulier Gunther Wegner, Henry Jun Wah Lee et Randy Halverson, j'ai porté mon choix sur LRTimelapse, Adobe Lightroom et Magix Video Pro X.

Précisons qu'Adobe Premiere Pro aurait été idéal mais vu mon usage occasionnel, payer dix fois le prix de Lightroom n'aurait pas été justifié.

Ceci dit, ces programmes sous licence comptent certainement parmi les plus performants et les plus utilisés par les amateurs de time-lapse.

Si vous êtes exigeant et souhaitez effectuer du montage vidéo autrement que sur YouTube, vous constaterez rapidement que les logiciels renommés et chers sont souvent les plus complets et plus performants que les programmes bon marché.

Il en va de même pour le matériel spécialisé (les accessoires), souvent onéreux dans ce marché de niche qui n'intéresse que les passionnés.

Comme le traitement d'image, la vidéo en time-lapse et le montage vidéo sont des techniques en soi qui demandent un certain apprentissage, mais tout à fait à la portée des débutants à condition d'y mettre le temps. Ne vous découragez pas et rappelez-vous qu'Internet regorge d'informations.

Une fois que vous aurez maîtrisé la prise de vue en time-lapse, le (pré)traitement d'image et le montage, la vidéo en time-lapse n'aura plus de secret pour vous.

Bonne chance !

Pour plus d'informations

Tutoriel

Tutorial: Motion Timelapse of the Milky Way (sur YouTube)

Exemples de vidéos en time-lapse

Revue de l'APN compact Canon PowerShot S120 (sur le blog)

New York, une ville qui ne dort jamais (sur le blog)

La Terre filmée en HD depuis la station ISS (sur le blog)

Le ciel étoilé comme vous ne l'avez jamais vu (sur le blog)

Time-lapse (publiée en 2006 sur YouTube)

BBC Nature video collection (55 vidéos en time-lapse)

Logiciel d'édition vidéo

LRTimelapse*

GBTimelapse

Adobe AfterEffects*

CandyLabs VideoVelocity

VirtualDub

CHDSK (firware alternatif pour APN Canon)

Matériel

Rotule programmable eMotimo TB3

Dolly Stage One de Dynamic Perception

Dolly Ditogear.

Logiciels de montage vidéo

Final Cut Pro (Mac)*

iMovie (Mac)

Adobe Premiere Pro (Mac/PC)*

Adobe Lightroom (Mac/PC)*

Vegas Pro

Photolapse

Microsoft Movie Maker

Apple QuickTime Pro (Mac/PC)

AVS Video Editor*

Magix Video Pro X*

Magix Vidéo Deluxe (Movie Edit Pro)

Cyberlink PowerDirector

Wondershare Video Editor

Aimersoft Video Studio Express

Codecs audio et vidéo pour Windows 7*

*Logiciels conseillés

Retour aux Rapports techniques

 


Back to:

HOME

Copyright & FAQ