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Test image du DJI Mavic Pro

For english-speaking readers, here is the review.

Si vous êtes un tant soit peu intéressé par l'image aérienne, il y a de fortes chances que vous ayez entendu parler du récent DJI Mavic Pro, ce petit drone pliable de la célèbre marque chinoise. Vous avez également sûrement (comme moi) épluché le web pour tout connaitre de lui, ses modes de vol, ses qualités, ses faiblesses. Sauf qu'autant on trouve des tests du comportement du drone à la pelle, autant les tests approfondis de la caméra sont aux abonnés absents… J'ai donc passé quelque temps à tester les différents aspects permettant d'optimiser au maximum la qualité des images. Ce sont ces résultats que je vais vous présenter ici.

photo Mavic

NOTE : l'utilisation du DJI Mavic Pro est pour le moment réservé à mon utilisation personnelle.
J'ai fait de mon mieux pour tester sa caméra avec les moyens à ma disposition.

Résolutions, framerate & impact sur la qualité d'image

L'objectif est ici simple : connaitre l'impact de la résolution et de la cadence d'images sur la qualité des plans, sachant que le débit maximum d'encodage est de 60mbps (en H.264 - 8bit - 4.2.0).

Impact sur les détails de la résolution et de la cadence d'images

Alors premier constat, le débit varie suivant la résolution : c'est logique mais dommage, puisqu'on aurait pu bénéficier du débit max quelle que soit la résolution, ce qui aurait réduit les artefacts de compression sur les tailles d'image inférieures.
La perte de résolution est progressive à mesure que l'on sélectionne des plus petites tailles d'images (logique). En revanche, la résolution prend une énorme claque dès que l'on augmente la cadence d'images, et on a en plus un effet de solarisation qui fait perdre tout détail aux textures.

ATTENTION : le Mavic nécessite de faire la mise au point ! Certains des premiers utilisateurs se sont plaints d'une qualité d'image inférieure au Phantom 3. Ils avaient en fait oublié ce réglage (nouveau, sur ces drones). Si on ne fait pas la mise au point, l'image, n'apparait pas forcément floue (à cause de la forte compression) mais tous les détails sont lissés (cela ressemble à un effet de solarisation) et c'est très moche (d'où les plaintes) !

Mise au point Mavic
Mise au point Mavic
Mise au point Mavic
Comparaison de netteté de l'image à l'allumage, après mise au point et totalement floue. Images en taille réelle.

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Déformation de l'objectif

Les objectifs intégrés des drones DJI sont plutôt connus pour leur faible déformation des images. J'ai tout de même voulu calculer cette déformation pour deux raisons : connaitre la déformation réelle de l'objectif et avoir un outil performant pour supprimer cette déformation en cas de besoin (tracking divers, intégration 3D, etc…).
A ce niveau, les résultats sont excellents : presque aucune déformation à déplorer. Aucune correction n'est nécessaire en utilisation normale. Eventuellement dans le cas d'un tracking et d'insertions 3D, mais vraiment pour être perfectionniste.

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Filtres images

L'onglet Filtres permet d'appliquer une courbe de contraste et un rendu des couleurs prédéfinis. De nombreux choix sont possibles mais j'ai choisi de me concentrer sur les quatre premiers car ils affectent surtout la courbe de contraste en gardant des couleurs "naturelles".
Le but est de trouver le filtre qui permet de conserver un maximum de détails tout en permettant le meilleur étalonnage en post-production (sachant que l'on est en H.264 - 8bit - 4.2.0).

Comparatif des Filtres de l'app DJI Go

Les filtres Standard et TrueColor sont selon moi trop contrastés : on perd des détails dans les ombres et les hautes lumières. J'ai été très agréablement étonné du rendu du D-Log (compte-tenu de la compression) mais du banding apparait à l'étalonnage... Le filtre D-Cinelike est le meilleur compromis selon moi. A noter que pour tous ces filtres, les points blancs et noirs ne changent pas.

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Les réglages Style

Les réglages de Style d'image permettent d'ajuster trois paramètres (lorsqu'on passe en Personnalisé) : la netteté, le contraste et la saturation.
Les résultats sont présentés dans l'ordre suivant : 0, -3 et +3.

Netteté 0
Netteté -3
Netteté +3
Influence du réglage de netteté. La portion d'image est zoomée à 200%. Images en taille réelle.
Contraste 0
Contraste -3
Contraste +3
Influence du réglage de contraste. Images en taille réelle.
Saturation 0
Saturation -3
Saturation +3
Influence du réglage de saturation. Images en taille réelle.

La netteté à -3 rend l'image presque floue (cf mon paragraphe sur la mise au point) avec un très fort lissage des textures. A +3, la différence est minime avec la valeur à 0.
Le contraste à -3 change le point blanc et le point noir. J'ai réalisé un second test pour voir si l'on gagne en dynamique mais la réponse est non : les canaux clippés le restent (on est aux limites du capteur, pas du format d'enregistrement). A +3, la perte détails dans les basses et hautes lumières est énorme. Selon moi, il faut éviter d'utiliser ce paramètre car il ne fait rien gagné. Au contraire, si on diminue le contraste, on diminue le nombre de valeurs sur lequel la vidéo est encodée, et, je le rappelle, nous sommes en 8bit, donc 255 valeurs par canal (c'est peu). Pas la peine donc de se priver d'une partie d'entre elles.
Le paramètre Saturation agit comme attendu, rien à dire de particulier sur lui.

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Mes réglages image

Après tous ces essais, j'en suis venu à régler la caméra avec les paramètres suivants : filtre D-Cinelike, style Personnalisé avec la netteté à -1, le contraste à 0 et la saturation à +1.
J'ai souvent vu des utilisateurs qui conseillaient de baisser la saturation pour avoir une image la plus plate possible (en terme de contraste et de saturation). Compte-tenu encore une fois du format d'enregistrement, c'est selon moi une mauvaise idée : on peut toujours désaturer une image sans soucis, alors que qu'augmenter la saturation donne vite une résultat excessif et brouillon en 8bit, sans compter l'apparition de banding dans les aplats.
Mon objectif à travers ces tests était de déterminer les réglages qui me donnent la meilleure image brute possible. Le filtre D-Cinelike permet un équilibre entre détails dans les basses lumières et perte de contraste trop importante pour être récupérée à l'étalonnage sans banding. Ce filtre s'accompagne d'une légère baisse de saturation que je compense grâce aux réglages de Style. Lors de mes tests, je n'ai pas constaté de sur-saturation des couleurs les plus vives avec ce paramètre à +1. Elles atteignent les valeurs les plus hautes autorisées par l'espace de couleur REC709.

A la fin de tous mes tests, je suis revenu sur le D-Log. J'aime beaucoup le rendu du contraste avec cette courbe mais la baisse de saturation l'accompagnant crée du banding lorsqu'on pousse les couleurs à l'étalonnage. Je me suis alors demandé si le banding persisterait si la saturation du fichier brut était plus forte. J'ai donc ré-effectué mes tests en D-Log en poussant la saturation à +3 (ce qui la ramène dans des valeurs à peu près normales). Les résultats ont été plus que concluants, aussi je conseille maintenant de tourner en D-Log - sat+3 ou en D-Cinelike - Sat+1.

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Test d'exposition de la caméra, dynamique & sensibilité

Maintenant que nous connaissons les meilleurs réglages pour conserver le maximum de détails, il faut s'attaquer au point le plus crucial : comment régler la caméra pour qu'un maximum de détails soient capturés ?
Pour cela, j'ai mis en place un test très simple : éclairage avec un projecteur LED à 45° de l'axe de la caméra. L'intensité était mesurée au luxmètre pour qu'elle corresponde aux réglages de la caméra du drone (ouverture fixe à f2.2, ISO 100, shutter 1/50, UHD 25fps). Pour le décor, hé bien, c'est moi. Les réglages de la caméra restent fixes durant tout le test, seule l'intensité lumineuse change. Un plan de 5s est enregistré pour chaque réglage.
Le but est d'observer comment la caméra se comporte en surexposition et en sous-exposition pour trouver le réglage optimal.

Test d'exposition en intérieur - D-Cinelike / Sat +1
Test d'exposition en intérieur - D-Log / Sat +3

Selon moi, la surexposition d'1 EV donne la meilleure image tout en laissant un peu de marge dans les hautes lumières. Au réglage de base, l'image est un peu trop sombre à mon goût. A +2 EV, l'image tient encore la route sans zones surexposées.
J'ai ensuite normalisé les plans capturés pour qu'ils aient une exposition similaire à celle enregistrée à +1 EV.

Ce test met clairement en évidence une chose : il ne faut pas sous-exposer la caméra et surtout ne pas espérer récupérer un quelconque détail dans les basses lumières. En revanche, si l'image est légèrement surexposée (jusqu'à +2 EV, par rapport au réglage de base), on peut retrouver une exposition correcte à l'étalonnage (attention, je ne parle pas de récupérer des détails dans les hautes lumières si elles sont brûlées ; dans ce cas, on ne peut rien faire).

J'ai reproduit ce test en extérieur. Les paramètres d'exposition des caméras sont identiques et déterminés au luxmètre.

Test d'exposition en extérieur

Le constat est opposé à celui fait en intérieur : à exposition équivalente, la plus faible dynamique du capteur du Mavic fait brûler les détails sur certains canaux. Il vaut mieux sous-exposer un peu le Mavic si on veut protéger les hautes lumières.

J'ai réalisé un test de dynamique pour voir comment réagissaient les deux caméras.

Test de dynamique

Les résultats confirment les observations précédentes : le Mavic clippe à +3 EV quand la BMCC monte entre +4 & +5. La courbe plus en S du D-Cinelike réduit la marge de manoeuvre en enterrant plus tôt les basses lumières et en réduisant les valeurs allouées aux hautes lumières. Le graphique confirme également ma bonne impression concernant le D-Log, puisque cette courbe se comporte de manière à peu près similaire à la BMCC bien qu'elle soit toujours un peu plus lumineuse.
On retiendra qu'à exposition équivalente, le Mavic clippe environ 1,5EV plus tôt que la BMCC dans les hautes lumières. Pour compenser cela si besoin, on peut sous-exposer d'1 EV le Mavic. En D-Log, cela ramène l'exposition 0 à peu près au niveau de celle de la BMCC.

Un point maintenant sur la sensibilité de la caméra. Elle est réglable de 100 ISO à 3200 ISO.
Observons ce qu'il se passe lorsqu'on augmente la sensibilité (l'éclairage est diminué en conséquence) en visant les réglages considérés optimaux (+1 EV)

Test de sensibilité de 100 à 1600 iso

Le bruit augmente régulièrement à mesure de la montée en sensibilité. Pour moi, de 100 à 400 ISO, les vidéos sont utilisables sans (trop) de réduction du bruit. A partir de 800 ISO, le fourmillement devient vraiment prononcé, et surtout, ce sont des macroblocks qui fourmillent. Les choses empirent vraiment à 1600 ISO. Mais en utilisant la réduction temporelle du bruit de DaVinci Resolve Studio, j'arrive à obtenir un résultat acceptable à 800 et 1600 ISO (même si ce n'est pas optimal).

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Un mot sur les filtres ND

Concernant les filtres ND fabriqués par DJI pour le Mavic, il y a du bon et du mauvais.
Commençons par le bon : la partie filtrante est en verre, pas de risque de vieillissement comme avec du plastique ; je n'ai pas noté de teinte colorée sur les images en utilisant les filtres, quelle que soit leur force.
Maintenant, le mauvais côté des choses : l'armature des filtres est en plastique pour pouvoir venir se clipper sur la caméra. Le problème est qu'en mettant en place ou en retirant le filtre, vous avez toutes les chances de le tordre un peu et de casser le verre… Attention aussi aux traces de doigt. Et les filtres sont tellement petits et légers que même avec mes petits doigts, il est compliqué de les manipuler, alors pour les doigts normaux, je n'imagine pas…
Dernière chose, au bout d'un mois d'utilisation, le ND16 (celui que j’utilise le plus) a vu son verre se décoller de l'armature. Bref, pas vraiment un produit amener à durer dans le temps...

Mise en place du filtre
Taille des filtres
Fragilité des filtres
Filtre en place, taille des filtres et leur fragilité.

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LUT Mavic vers Blackmagic

Dernière partie, et non des moindres ! Les réglages déterminés ci-dessus permettent de capturer un maximum de détails avec la meilleure qualité possible. Pour autant, le rendu brut ne me satisfait pas totalement (avant même l'étalonnage).
J'ai donc effectué quelques réglages pour obtenir une image qui me plait. Ce rendu servira de base à un éventuel étalonnage plus poussé.

Pour ce faire, j'ai comparé le rendu brut du Mavic à celui de la Blackmagic Cinema Camera dans les mêmes conditions (réglage optimal de celle-ci). C'est mon rendu de référence et je cherche à m'en approcher au maximum avec le drone (pour pouvoir marier plus facilement les images).

Comparaison du rendu entre BMCC & DJI Mavic Pro (D-Log / Sat +3 & D-Cinelike / Sat +1)

L'image de la Cinema Camera n'est retouchée qu'en terme de contraste et saturation (sauf pour les teintes magentas qui tirent vers le rouge).
Par rapport à la BMCC, l'image du Mavic en D-Log tend vers le rouge/magenta sur les basses lumières. J'ai effectué des corrections pour gommer cet aspect (ce n'est pas le cas en D-Cinelike).
Mon but ici était de faire le moins de corrections possibles pour ne pas trop tirer sur les images du drone.
Pour finir, j'ai ajusté les couleurs et leur saturation pour les rapprocher au maximum de celles de la BMCC.
Il est compliqué d'obtenir quelque chose de parfait et quand mes réglages fonctionnaient sur une image, sur les autres, quelque chose clochait...
Après de nombreux aller-retour entre des images d'intérieur et d'extérieur, je suis arrivé à un compromis : la correspondance n'est pas parfaite mais suffisamment bonne pour que quelques réglages suffisent à parfaire le tout.
Au final, j'ai créé deux LUT, l'une pour le D-Cinelike, l'autre pour le D-Log. Elles doivent être être appliquées respectivement sur les images du Mavic, en D-Cinelike / sat +1 ou en D-Log / sat +3. La correspondance a été faite avec une LUT neutre pour la BMCC, également incluse. Corrigez les images en amont des LUT pour que les images soient le plus proche possible puis appliquez votre étalonnage en aval (le look de votre vidéo).

Comparaison entre images brutes et corrigées du Mavic en D-Log / sat +3
Comparaison de rendus avec seulement les LUT appliquées (à différentes expositions)

Malgré les défauts de l'image du Mavic, je suis très content du résultat après correction !

Vous pouvez télécharger les LUTs ici.
C'est gratuit mais une mention dans les crédits de vos vidéos sera toujours appréciée !

Pour finir, deux exemples en conditions réelles : le premier en D-Log, en poussant les potards à fond au niveau étalonnage pour montrer jusqu'où on peut aller ! Le second en D-Cinelike, plus raisonnable et stylisé.

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