Camera Calibration

Avant qu'un programme de tracking puisse reconstruire une caméra virtuelle à partir d'une prise de vue, il doit savoir avec quel équipement elle a été filmée. C'est précisément ce que fournit l'étalonnage de la caméra : les soi-disant intrinsèques — distance focale, distorsion de l'objectif, dimensions du capteur, position du centre optique. Ces valeurs décrivent comment l'objectif projette le monde tridimensionnel sur le capteur, y compris toutes les déviations par rapport au modèle idéal de la chambre noire.

Comment l'étalonnage est effectué

Le classique est le graphique en grille : un motif en damier ou en points, filmé sous plusieurs angles. Parce que la géométrie du motif est connue, le logiciel peut en calculer la distance focale et le profil de distorsion. Les fiches techniques des objectifs et les métadonnées de la caméra sont utilisées en complément — les objectifs de cinéma modernes fournissent parfois leurs valeurs directement via des interfaces de données. Sur le plateau, le tournage du graphique fait partie de la routine VFX : par objectif, par distance focale, idéalement à l'ouverture de la prise de vue.

Pourquoi l'imprécision ruine tout

Le logiciel de tracking résout un système d'équations dans lequel les intrinsèques devraient être des grandeurs fixes. Si elles ne correspondent pas, le solveur répartit l'erreur sur le mouvement de la caméra — le suivi semble utilisable à première vue, mais les éléments CG flottent, glissent le long des bords ou basculent lors des panoramiques. La distorsion non corrigée est particulièrement insidieuse : sur le bord de l'image, un grand angle s'écarte rapidement de plusieurs pixels de l'image idéale, et c'est précisément là que toute couture de compositing se trahit. C'est pourquoi, pour le compositing, on travaille avec une image désensée et la distorsion n'est réintroduite qu'à la fin.

• Filmer de nouveaux graphiques après chaque changement d'objectif — même la même distance focale se comporte différemment d'un objectif à l'autre.
• Les prises de vue avec zoom nécessitent un traitement spécial : la distance focale et la distorsion changent au cours du zoom, le graphique seul ne suffit alors pas.
• Données de l'objectif et de la caméra dans le rapport de caméra : le mode de recadrage du capteur et la surface réelle du capteur utilisée sont les plus souvent oubliés.