Green Screen / Chroma Key

Définition

Un écran vert (également appelé chroma key ou chromakey) est un fond de couleur uniforme – typiquement un vert vif ou un bleu – devant lequel sont filmés des acteurs, des objets ou des véhicules. Ce fond est ensuite supprimé numériquement lors du compositing et remplacé par d'autres images, des CGI ou des matte paintings.

Le procédé repose sur le principe que certaines couleurs (le vert pour les caméras numériques, le bleu pour le cinéma) peuvent être précisément supprimées de l'image par des algorithmes de keying. L'écran vert est aujourd'hui la norme dans les longs métrages, les séries télévisées, la publicité et les documentaires.

Pourquoi le vert plutôt que le bleu ?

Vert numérique (Kodak #0F7B0F ou Chroma Green #00B140)

• Les caméras numériques modernes ont une résolution verte plus élevée dans le motif Bayer (deux fois plus de capteurs verts que rouges ou bleus)
• Meilleur rapport signal/bruit dans la composante verte
• Moins de lumière parasite sur les teints clairs
• Keying plus facile grâce à une plus grande profondeur de couleur dans le canal vert

Écran bleu (selon Petro Vlahos)

• Encore utilisé pour : les costumes avec des composantes vertes, les cheveux roux, les yeux verts
• Procédé historique, rare aujourd'hui
• Génère plus de lumière parasite sur les teints clairs

Éclairage de l'écran vert : le standard d'or

Directives d'éclairage

Rapport d'éclairage :
- Luminosité de l'écran : 2-3 stops au-dessus du sujet
- Niveau IRE de l'écran : 70-75% (pas plus de 75% !)
- Luminosité du sujet : environ 45-50% IRE
- Rapport de contraste : 2:1 ou 3:1

Mesures pratiques

• Constance de l'espace colorimétrique : Température de couleur ±200K sur tout l'écran
• Constance de la luminosité : Variation maximale de 1 stop sur la surface de l'écran
• Pas de points chauds : Valeurs maximales ne dépassant pas 80% IRE
• Chute minimale : <5% de luminosité vers les bords

Configuration typique pour la 4K

Lumière principale (Écran) :
├── 4x HMI 4K par64 (16 000W au total)
├── Filtre de polarisation (réduit les reflets)
└── Diffusion pour une lumière uniforme

Lumière de remplissage (Acteur) :
├── 2x panneaux LED (2500K-3200K)
└── Panneaux réfléchissants pour réduire la lumière parasite

Contre-jour/Séparation :
└── 2x panneaux LED à l'arrière (contour)

Suppression de la lumière parasite :
├── Gélatines magenta devant le contre-jour
├── Déflecteurs réfléchissants à côté de l'acteur
└── Filtre de polarisation sur la lumière principale

Différents types d'écrans verts

1. Écrans textiles (traditionnels)

• Matériaux : Coton, Spun, Chroma-Coton
• Luminosité : 90-95% de réflectance
• Avantage : Peu coûteux, facile à transporter
• Inconvénient : Plis, surface mate, installation chronophage
• Tailles : 4m x 2,5m à 8m x 6m standard
• Stockage : Enroulable, nécessite un repassage avant le tournage

2. Écrans rigides

• Matériau : Plastique ou MDF avec revêtement de couleur
• Luminosité : Très uniforme, calibrable avec précision
• Avantage : Pas de plis, surface parfaitement plane
• Inconvénient : Difficile à transporter, nécessite une structure de cadre
• Idéal pour : Les tournages en studio, la constance sur plusieurs jours

3. Panneaux LED / Scènes de production virtuelle

• Technologie : Écrans micro-LED ou mini-LED
• Résolution : Pitch de pixels de 0,7 mm à 2,0 mm
• Fidélité des couleurs : Calibration professionnelle sur les valeurs Chroma
• Avantages :
• Éclairage réactif (s'adapte à la caméra)
• Aperçu en caméra possible
• Configuration murale à 270° (Volume de The Mandalorian)
• Réduit le compositing de 60 à 80%
• Coût : 80 000 à 150 000 €/jour de location

4. Écrans infrarouges / invisibles

• Technologie : Tissus émettant des IR, invisibles à l'œil
• Exigence de la caméra : Caméras modifiées IR ou filtre IR spécial
• Avantage : Les acteurs voient un fond noir parfait
• Inconvénient : Très spécialisé, rarement utilisé

Problèmes et solutions liés à l'écran vert

Problème 1 : Lumière parasite (teinte de couleur)

Qu'est-ce que c'est ? La lumière verte se reflète de l'écran sur l'acteur, particulièrement sur les cheveux et les épaules.

Solutions :

• Contre-jour magenta pour neutraliser
• Filtre de polarisation sur la lumière principale
• Plus grande distance entre l'acteur et l'écran (min. 2,5m)
• Déflecteurs réfléchissants sur les côtés

Problème 2 : Points chauds

Qu'est-ce que c'est ? Zones excessivement lumineuses dans l'écran dues à un mauvais positionnement de la lumière.

Solutions :

• Diffusion devant la source de lumière principale
• Configuration multi-lumières avec différents angles
• Lumière de surface plutôt que spot
• Contrôle régulier du mètre IRE

Problème 3 : Plis et surface inégale

Qu'est-ce que c'est ? Ombres et variations de luminosité dues à une surface non plane.

Solutions :

• Utiliser des écrans rigides
• Tendre complètement le textile, le repasser et le fixer avec des pinces
• Compensation par éclairage additionnel
• Corriger en compositing avec des outils de despill

Problème 4 : Artefacts de mouvement

Qu'est-ce que c'est ? Le flou de mouvement à des vitesses d'obturation élevées de la caméra entraîne des bords fins.

Solutions :

• Vitesse d'obturation minimum 1/48 à 24 ips (obturateur 180°)
• Pour les mouvements rapides jusqu'à 1/96 (obturateur 90°)
• Flou de mouvement sub-pixel en compositing
• Mouvements de caméra plus lents possibles

Écran vert dans différents scénarios

Scènes d'intérieur (studio TV / plateau de studio)

Défi : Hauteur de plafond limitée, gestion de la lumière parasite
Solution :

• Rideaux occultants derrière l'écran
• Mobilité limitée
• Panneaux LED pour un meilleur contrôle

Tournage de véhicules (rigs de voiture, cockpits)

Défi : Surfaces réfléchissantes (verre, métal)
Solution :

• Écran infrarouge possible
• Filtre de polarisation essentiel
• Vitesses d'obturation plus élevées pour le flou de mouvement
• Placement spécial de la lumière autour des fenêtres

Scènes aquatiques (natation, plongée)

Défi : L'eau réfléchit l'écran vert, flou de mouvement
Solution :

• Tissus robustes (résistants aux UV)
• Écran bleu plutôt que vert (plus contrasté avec l'eau)
• Lumières sous-marines avec des fréquences spéciales
• Vitesses d'obturation très courtes (1/120 ou plus)

Espaces confinés (ascenseurs, cockpits d'avion)

Défi : Pas de place pour un grand écran, géométrie étroite
Solution :

• Film d'écran vert plutôt que grands panneaux
• Rotoscopie parfois nécessaire
• Keying extrêmement précis requis
• Solution de repli vers la roto si le keying ne fonctionne pas

Écran vert vs. Écran bleu vs. Scènes LED

Montage de caméra et spécifications techniques pour l'écran vert

Exigences du capteur

Minimum pour un bon keying :
- Au moins 8 bits par canal de couleur
- Mieux : 10 bits ou 12 bits (ProRes, ARRIRAW)
- ISO inférieur à 800 (le bruit est mauvais pour le keying)
- Espace colorimétrique : DCI ou Rec.2020 (pas sRGB)

Considérations sur la fréquence d'images

• 24 ips standard : Flou de mouvement à 1/48 d'obturation sans problème
• 60 ips (haute vitesse) : Nécessite 1/120 d'obturation pour le flou de mouvement, difficile
• 120 ips+ : Obturateur extrêmement court → peu de flou de mouvement → artificiel
• Mouvements lents : jusqu'à 1/96 acceptable sans aspect artificiel

Exigences des objectifs

• Netteté : Le flou doux est mauvais pour le keying
• Aberrations : L'aberration chromatique latérale nuit à la qualité du keying
• Point idéal : Ouverture F5.6 - F8 (pas trop ouverte, pas trop fermée)
• Précision de la mise au point : Essentiel pour la qualité des bords

Checklist écran vert pour superviseur VFX

Avant le début du tournage

• [ ] Matériau de l'écran inspecté et calibré
• [ ] Plan de positionnement des lumières établi
• [ ] Calibration du mètre IRE effectuée
• [ ] Workflow des données de caméra planifié
• [ ] Exigences de clean plates définies
• [ ] Tests des logiciels de keying effectués
• [ ] Stratégie de despill planifiée

Pendant le tournage

• [ ] Niveaux IRE vérifiés quotidiennement
• [ ] Clés de test au moins une fois par jour
• [ ] Qualité des bords des cheveux vérifiée
• [ ] Gestion de la lumière parasite
• [ ] Enregistrement des clean plates le jour du tournage
• [ ] Données de mouvement enregistrées correctement
• [ ] Versionnement et étiquetage cohérents

Après la fin du tournage

• [ ] Tous les fichiers archivés
• [ ] Métadonnées exportées correctement
• [ ] Sauvegarde de toutes les données de caméra
• [ ] Briefing de l'équipe post-production effectué
• [ ] Leçons apprises documentées

Écran vert en post-production

Après la fin du tournage, le processus de compositing commence :

Plage d'écran vert
├── Linéarisation (Log → Linéaire)
├── Keyer Keylight
│ ├── Définir la couleur de l'écran
│ ├── Optimiser le seuil
│ └── Appliquer la suppression de la lumière parasite
├── Nettoyage de la matte
│ ├── Effectuer le despill
│ ├── Affiner les bords des cheveux
│ └── Ajuster l'érosion/dilatation
├── Fusion avec l'arrière-plan
└── Étalonnage des couleurs pour correspondre

Histoire et développement

Le procédé s'est développé à partir des techniques de "Traveling Matte" dès 1918. Petro Vlahos a perfectionné la technique de l'écran bleu en 1958 pour "Ben Hur". Le passage à l'écran vert a eu lieu à partir des années 1980, car les capteurs numériques traitent les canaux verts avec plus de précision. "Qui veut la peau de Roger Rabbit" (1988) a fait de l'écran vert la norme hollywoodienne. La technologie des volumes LED depuis 2019 ("The Mandalorian") révolutionne à nouveau le procédé.

Voir aussi

• Compositing – Intégration en post-production
• Keying – Suppression de l'écran vert/bleu
• Motion Tracking – Capture des données de caméra
• Clean Plate – Arrière-plan sans acteur
• Color Grading – Ajustement final des couleurs
• Production Virtuelle – Alternative avec scènes LED