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L'évolution de la technologie Canon d'autofocus avec détection des yeux

Découvrez comment Canon a développé une technologie d'autofocus capable de suivre les yeux des oiseaux en vol et comment elle a transformé la photographie sur le terrain pour le photographe d'oiseaux Jonas Classon.
Un garrot à œil d'or nageant vers l'appareil photo, qui se reflète dans l'eau en dessous.

Il est particulièrement complexe d'obtenir des yeux nets lorsqu'un garrot à œil d'or nage tout droit vers l'appareil photo. L'autofocus avec détection des yeux de Canon gère la situation sans problème. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM et d'un multiplicateur Canon Extender EF 1.4x III à 1/2000 s, f/5.6 et ISO2500. © Jonas Classon

Obtenir des yeux nets est primordial dans la photographie de portrait, mais avez-vous déjà pris le temps de réaliser son importance dans la photographie d'oiseaux ?

Les deux genres de photographie peuvent parfois avoir des objectifs très similaires. « J'essaye de comprendre le caractère de l'oiseau », explique le photographe spécialiste des oiseaux Jonas Classon. « J'essaye vraiment d'aller en profondeur. Je sens parfois une véritable connexion avec l'oiseau et ce qui compte vraiment pour moi, c'est d'être en mesure de le cadrer et de le montrer à mes spectateurs, de ressentir cette réelle connexion avec un animal sauvage. »

En outre, imaginez la différence avec un système d'autofocus (AF) capable de détecter et de verrouiller un oiseau en vol, même dans les conditions les plus difficiles, telles qu'une faible luminosité et des obstacles en permanence sur son chemin. « Cela m'a pris 10 ans pour être capable de prendre des clichés d'action de chouettes lapones, avec beaucoup d'entraînement et de nombreuses photos ratées », affirme Jonas. « Dès que j'ai su comment faire, le Canon EOS R5 et l'autofocus avec détection des yeux sont arrivés. »

« Hier soir, une heure après le coucher du soleil, j'ai pris une photo d'une chouette lapone chassant dans la forêt. Je n'étais pas capable de le faire quelques années auparavant.

Lorsque l'autofocus avec détection des yeux d'animaux de Canon est arrivé, tout a changé. Il m'a permis de photographier pendant une heure supplémentaire et, selon moi, c'est là que se déroule toute l'action. »
Une chouette lapone vole vers l'appareil photo, ses ailes floutées par le mouvement et la verdure au premier plan et les arbres en arrière-plan sont flous également.

Lorsqu'une chouette lapone s'approche de l'appareil photo, l'autofocus avec détection des yeux est capable de les garder nets, tandis que la grande ouverture adoucit l'arrière-plan et le premier plan. Ainsi, en plus d'isoler son sujet, la grande ouverture permet à Jonas de photographier plus longtemps dans la soirée, lorsque les chouettes sont les plus actives, tout cela grâce à l'autofocus. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM à 1/1250 s, f/4 et ISO4000. © Jonas Classon

Un garrot à œil d'or s'élance hors de l'eau, provoquant une série d'éclaboussures dans le cadre.

Grâce à un autofocus efficace d'un bord à l'autre, les photographes n'ont pas besoin de modifier les collimateurs s'ils souhaitent recomposer pendant une scène d'action. Jonas a constaté que lorsque l'autofocus est verrouillé sur l'œil d'un oiseau, il continue de suivre le sujet même si celui-ci se déplace sur le côté du cadre. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM et d'un multiplicateur Canon Extender EF 1.4x III à 1/1600 s, f/5.6 et ISO1250. © Jonas Classon

Le développement de l'autofocus avec détection des yeux d'animaux

Les appareils photo numériques modernes disposent d'un autofocus qui peut non seulement suivre automatiquement les sujets en mouvement, mais également suivre ceux qui se déplacent à grande vitesse. Canon continue de repousser les limites en développant des technologies d'autofocus qui sont non seulement capables de suivre des mouvements rapides, mais également une multitude de sujets, dont les chiens, les chats et les oiseaux. Mais Canon ne s'est pas arrêté là : l'entreprise s'est efforcée de développer un autofocus qui peut rester fixé sur des sujets aussi petits qu'un œil d'oiseau.

La dernière version du système EOS iTR AFX de Canon, qui repose sur l'intelligence artificielle (IA) et le Deep Learning, permet aux nouveaux appareils photo, dont le Canon EOS R3, l'EOS R5 et l'EOS R6, de reconnaître et de suivre les sujets avec un niveau de précision inégalé. Cette technologie est le fruit d'années de développement.

En savoir plus sur la façon dont le Deep Learning révolutionne la photographie dans cet épisode du podcast Shutter Stories de Canon :

Afin de développer la capacité de l'autofocus à suivre les yeux des chiens, des chats et des oiseaux, l'IA doit d'abord être formée pour reconnaître de tels sujets. Parmi les sujets qui se déplacent rapidement, les oiseaux sont particulièrement difficiles à photographier : il existe une multitude d'espèces, avec autant de différences de forme et de taille. Les cygnes, par exemple, sont grands et blancs, avec un long cou et une tête relativement petite, tandis que les perruches sont petites, avec des couleurs vives, et ont un petit cou et une tête relativement grande. Les fringillidés ont un bec petit et pointu, alors que les toucans ont un énorme bec coloré. Certains oiseaux ont une crête proéminente sur leur tête, tandis que le sommet de la tête de nombreux autres est lisse et arrondi. Les colibris sont tellement petits qu'ils peuvent tenir dans le creux de la main, alors que de nombreuses espèces d'albatros peuvent avoir une envergure de plus de trois mètres.

Par rapport aux différences entre une autruche, une chouette et un pingouin, les variations entre les espèces de chien, même celles aussi diverses que les chihuahuas et les dogues allemands, sont minimes. Qui plus est, la forme et la posture des oiseaux peuvent radicalement varier, allant des oiseaux se reposant sur une branche aux oiseaux en vol plané, les ailes déployées.
Un technicien portant des gants blancs nettoie le capteur d'un appareil photo Canon.

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Une mouette rieuse sortant de l'eau à l'aube.

Une mouette rieuse sortant de l'eau au petit matin. En utilisant l'écran orientable de l'EOS R5 et en s'appuyant sur l'autofocus avec détection des yeux, Jonas a pu poser l'appareil photo au sol et se concentrer sur la composition de l'image. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM à 1/1600 s, f/4 et ISO2500. © Jonas Classon

Une nuée de cygnes chanteurs volant dans un ciel rose.

Jonas suivait deux cygnes chanteurs lorsqu'un plus grand groupe est soudainement apparu. Lorsque d'autres oiseaux interrompent une scène, l'autofocus va continuer de suivre l'oiseau ciblé à l'origine, sauf si le photographe change intentionnellement le point focal. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 200-400mm f/4L IS USM Extender 1.4x à 1/500 s, f/4 et ISO1250. © Jonas Classon

Tous les oiseaux, toutes les formes

Pour entraîner l'IA à reconnaître un sujet aussi complexe, une immense quantité de données a été nécessaire. Canon a rassemblé une multitude d'images de nombreuses espèces d'oiseaux représentés dans toutes les positions possibles et imaginables : au repos, en vol, avec les ailes déployées pour prendre leur envol, rabattues pour plonger et battant des ailes. Ensuite, il a été nécessaire d'apprendre à l'IA ce qui n'était pas un oiseau. Au cours du développement, tous les sujets, quels qu'ils soient, étaient identifiés par erreur comme des oiseaux, y compris les fleurs, les lettres sur les panneaux et les mains en l'air.

Pas à pas, les erreurs et les mauvaises identifications ont été corrigées, créant ainsi minutieusement un système précis avec un taux de réussite exceptionnel. Bien évidemment, le processus de développement ne s'est pas arrêté là. Il a ensuite été nécessaire d'affiner la qualité de la détection AF pour une utilisation concrète.
Pour former leur IA, les ingénieurs de développement chez Canon ont choisi le sanctuaire pour oiseaux Kakegawa Kachouen, dans la préfecture de Shizuoka, au sud-ouest de Tokyo, comme principal site de test. Le sanctuaire est le refuge d'une incroyable multitude d'oiseaux, dont des grues, des cygnes, des pingouins, des paons et même des majestueux oiseaux prédateurs, tels que des faucons et des chouettes, qui sont libres de voler comme ils le souhaitent, transformant ce sanctuaire en un environnement idéal pour tester la photographie des oiseaux.

Cela s'est avéré bien plus compliqué que prévu pour les ingénieurs. En plus de tous les défis que nous avons mentionnés, les oiseaux ne s'arrêtent tout simplement pas pour poser devant les photographes. Bien que l'IA soit passée maître dans la reconnaissance des photos d'oiseaux, elle a dû apprendre à les identifier en mouvement et à les suivre pendant leurs déplacements, alors que leur forme se transforme au fil des battements de leurs ailes, par exemple. Cette formation était essentielle pour que l'autofocus fonctionne aussi bien pour la capture vidéo que pour les photos.

Après de longs mois, les développeurs de Canon ont été convaincus que le système pouvait offrir des performances d'autofocus de très haute qualité, même avec les sujets les plus complexes, dans les conditions les plus difficiles.
Un marié et cinq garçons d'honneur de plusieurs générations, la plupart portant des lunettes de soleil, marchent vers l'appareil photo avec un grand sourire.

Fonctionnement du système d'autofocus intelligent de Canon

Découvrez comment le système d'autofocus intelligent des nouveaux appareils photo Canon « assure de réussir la quasi-totalité de ses clichés ».
Deux grèbes huppés se touchant le bec dans l'eau.

Lorsque les grèbes huppés réalisent une parade nuptiale, ils tournent rapidement leur tête d'un côté à l'autre. Avant d'utiliser l'autofocus avec détection des yeux, Jonas affirme qu'il n'obtenait que deux ou trois images nettes sur une série de dix. Désormais, son taux de réussite est proche de 100 %. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM et d'un multiplicateur Canon Extender EF 1.4x III à 1/500 s, f/5.6 et ISO1600. © Jonas Classon

Une guifette noire s'envolant directement en direction d'un insecte orange.

Une guifette noire fixe son regard sur un insecte en vol. Le suivi AF de Canon est capable de faire face aux mouvements rapides de l'oiseau avant l'impact. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM à 1/3200 s, f/4.5 et ISO1250. © Jonas Classon

Jeu de regard

« Pour tester l'autofocus avec détection des yeux avec des photographes pour la toute première fois, nous sommes allés dans un parc animalier », raconte le spécialiste senior des produits pour Canon Europe, Mike Burnhill. « À l'entrée, un merle pataugeait dans une flaque d'eau. Nous avons braqué l'appareil photo sur lui et l'autofocus s'est verrouillé sur l'œil noir de cet oiseau noir dans une eau boueuse. C'était fantastique. Les photographes ont tout de suite été séduits. »

La détection des yeux d'animaux avec autofocus de suivi n'est qu'un aspect du système d'autofocus intelligent de Canon, qui offre une multitude d'avantages, dont une performance AF en basse lumière incroyable et des vitesses d'acquisition de l'autofocus de pointe. Grâce à la technologie Dual Pixel CMOS AF II de Canon, chaque pixel du capteur peut être utilisé pour l'imagerie et l'autofocus, ce qui signifie que l'autofocus peut acquérir et suivre des sujets dans l'ensemble du cadre, malgré les obstacles et les distractions. « Étant donné que chaque pixel peut à la fois effectuer la mise au point et prendre une photo, il n'a pas besoin d'être l'un ou l'autre », indique Mike. « Il est les deux en même temps. C'est là que se trouve toute la magie. Il offre tellement de données, il nous donne la capacité de réaliser toutes sortes de choses, comme effectuer la mise au point jusqu'aux bords. » Le processeur numérise l'ensemble de la scène jusqu'à 120 fois par seconde, en évaluant tout autant les zones floues que les zones mises au point, en anticipant lorsque des objets sont susceptibles de croiser le chemin des sujets, afin de maintenir le suivi du sujet sans interruption.

Résultat : un autofocus capable de détecter les yeux d'un oiseau en vol et de rester verrouillé sur ces derniers.
Un oiseau à tête noire volant en direction de l'appareil photo, d'une netteté saisissante sur un arrière-plan flou.

Jonas a été ravi de découvrir l'efficacité de l'autofocus avec détection des yeux, même en basse lumière et avec un arrière-plan susceptible de détourner l'attention. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM à 1/1600 s, f/4 et ISO3200. © Jonas Classon

Une guifette noire plongeant vers le ras du sol, à travers des tiges de plantes.

Une guifette noire recherchant des insectes dans les roseaux. Bien que Jonas ait pris la photo à travers les roseaux, l'autofocus avec détection des yeux a réussi à maintenir la mise au point sur l'oiseau. Photo prise avec un Canon EOS R5 équipé d'un objectif Canon EF 600mm f/4L IS III USM à 1/1000 s, f/4 et ISO4000. © Jonas Classon

Révolutionnaire

Pour Jonas, cette avancée radicale est révolutionnaire sur le terrain.

« Auparavant, je réduisais l'ouverture à f/5.6 ou f/6.3 juste pour avoir davantage de profondeur de champ afin d'obtenir la bonne mise au point. Désormais, grâce à l'autofocus avec détection des yeux, je peux véritablement augmenter l'ouverture », affirme-t-il. « Je peux diminuer jusqu'à f/4 ou jusqu'à une autre valeur selon les capacités de mon objectif. Cela me permet non seulement de photographier pendant une heure de plus, mais je peux également obtenir de super arrière-plans et premiers plans. Il ouvre une multitude de possibilités. »

L'autofocus avec détection des yeux d'animaux a également révolutionné les endroits où Jonas peut photographier. Avant, il avait tendance à se limiter aux champs ouverts, où il pouvait obtenir des clichés nets, mais désormais, il suit le périple des chouettes. « Dorénavant, je peux prendre des photos plus créatives en incluant de l'herbe au premier plan et d'autres éléments naturels, car l'autofocus est fixé sur l'oiseau », déclare-t-il. « C'est une énorme différence pour moi, car désormais, je peux prendre des clichés d'action des chouettes chassant au cœur de la forêt, sans que les arbres interrompent l'autofocus. Cela m'offre de nouvelles opportunités. »

Enfin, l'autofocus avec détection des yeux produit de manière fiable des résultats remarquables. « De nos jours, les photos sont de moins en moins floues », déclare Jonas. « Si une chouette vole droit vers moi, j'obtiens 18 photos parfaitement nettes sur les 20 prises. Je peux donc choisir les angles parfaits pour les ailes et la meilleure composition. »

Jonas affirme que l'autofocus avec détection des yeux d'animaux de Canon lui ouvre de nouvelles opportunités, pour photographier presque sans limites, et il le trouve encore stupéfiant.

« Comment peut-on trouver l'œil noir d'un oiseau noir, par temps nuageux, avec un arrière-plan susceptible de détourner l'attention ? », demande Jonas. « Comment est-ce que cela est possible ? Au début, je n'y croyais pas. Mais Canon l'a fait. C'est fantastique. »

Rédigé par Mark Alexander and Alex Summersby


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