Le hacking des appareils photos

Publié le 10 février 2010 - 10 commentaires -

 

   

On peut chan­ger le sys­tème d’exploitation de son micro-ordinateur, PC ou Macin­tosh, on peut jail­brea­ker son iPhone, et ces sys­tèmes évoluent régu­liè­re­ment à force de mises à jour et autres ser­vices packs. On peut aussi y ins­tal­ler toutes les appli­ca­tions de son choix.

Mais pour la plu­part des autres appa­reils de l’électronique de loi­sirs, on en est réduits à uti­li­ser le logi­ciel qui y est inté­gré, le plus sou­vent sous la forme de “firm­ware”, un logi­ciel ins­crit dans une mémoire réins­crip­tible. Pas d’installation pos­sible d’applications ! Et juste quelques rares mises à jour de firm­ware au gré de la volonté du fabri­cant. Quel qu’il soit, et notam­ment chez les lea­ders que sont Canon et Nikon. Pour le numéro trois du mar­ché, Sony, il semble que les mises à jour du firm­ware soient encore plus rares pour les reflex de la série Alpha. Or le déca­lage est de plus en plus grand entre les capa­ci­tés tech­niques de ces maté­riels, la diver­sité de leurs usages et leur évolu­ti­vité per­mise par les fabricants.

C’est le cas des appa­reils pho­tos numé­riques, notam­ment les réflex qui sont traitent main­te­nant à la fois de la photo, de la vidéo HD et sont dotés de fonc­tion­na­li­tés assez riches. Ils s’appuient sur un – voire deux - pro­ces­seur très sou­vent construit autour d’un coeur ARM, le même que l’on retrouve inté­gré dans les “Sys­tem on Chip” (SoC) qui équipent les set-top-boxes, les télé­vi­sions, de nom­breux smart­phones et aussi l’iPad d’Apple.

Le pro­blème, c’est que ces dif­fé­rents appa­reils sont fabri­qués par des construc­teurs asia­tiques, essen­tiel­le­ment japo­nais, dont la culture logi­cielle est plus que défi­ciente. Au Japon, l’immatériel a beau­coup moins de valeur que le maté­riel dans la culture des ingé­nieurs. La valeur du logi­ciel dans le maté­riel est tou­jours mise en arrière plan. Pour­tant, du fait de leur sophis­ti­ca­tion, les appa­reils réflex pour­raient deve­nir la base d’écosystèmes logi­ciels tout autant qu’un navi­ga­teur Inter­net (comme Fire­fox) ou un mobile (tel un smart­phone). On pour­rait rêver un peu : quid de la pos­si­bi­lité d’ajouter des exten­sions logi­cielles dans le firm­ware d’un appa­reil réflex, pour amé­lio­rer la ges­tion et le tri des pho­tos, pour trai­ter ses vidéos, etc ?

Comme les construc­teurs n’y mettent pas du leur, le mar­ché “bri­cole”. C’est le cas du Canon EOS 5D Mark II intro­duit sur le mar­ché fin 2008 et que j’utilise depuis l’été der­nier. Il est équipé du pro­ces­seur Digic IV de Canon (“carte mère” ci-dessous).

Il se trouve que c’est le pre­mier réflex à avoir inté­gré la prise de vue vidéo en Full HD (1920x1080 pixels) et en “Full Frame” (avec un cap­teur de 24x35 mm). Et il est encore le seul à le faire à ce jour ! Mais seule­ment en 30p (30 images par secondes). Or en cinéma ou en télé­vi­sion, la cadence atten­due est le 24p (plus pré­ci­sé­ment, le 23,976 images/secondes) ou le 25p. Quand au 30p du NTSC, c’est en fait du 29,97 images/secondes.

Les réa­li­sa­teurs de films qui appré­cient le 5D II pour la qua­lité de ses images vidéo et la mai­trise de la pro­fon­deur de champs avec ses optiques sont aga­cés par ce 30p. Pour pas­ser au 24p ou au 25p ou au NTSC 29,97 fps, ils doivent conver­tir leurs vidéos par logi­ciel. Cela prend non seule­ment du temps mais le résul­tat n’est pas parfait.

Entre temps, Canon a sorti le 7D, un appa­reil qui n’est pas “plein for­mat” comme le 5D II, mais qui, lui, est capable de gérer le 24p et le 25p. Les uti­li­sa­teurs de 5D II attendent donc une mise à jour du firm­ware de la part de Canon pour sup­por­ter ces cadences. Canon a annoncé en octobre 2009 qu’il pro­po­se­rait cette mise à jour d’ici avril 2010. Sept mois d’attente, inter­mi­nables pour les pas­sion­nés qui ont adopté le 5D II pour tour­ner des films de toutes sortes (publi­cité, entre­prise, longs métrages, docu­men­taires). En mai 2009, Canon avait bien sorti une mise à jour de son firm­ware pour ajou­ter le contrôle manuel de l’exposition pen­dant la prise de vue vidéo, mais c’était une bien maigre mise à jour. C’était une réac­tion à une demande pres­sante des uti­li­sa­teurs de l’appareil.

Des déve­lop­peurs indé­pen­dants n’hésitent pas à créer leur propre firm­ware. Ils se docu­mentent je ne sais com­ment et pro­posent (à leurs risques et périls) aux uti­li­sa­teurs de ces appa­reils de mettre à jour leur réflex avec un firm­ware de leur cru. C’est le cas du firm­ware de Magic Lan­tern créé par un jeune camé­ra­man aux com­pé­tences poin­tues en logi­ciels embar­qués, Tram­mel Hud­son. Il a réa­lisé le “reverse engi­nee­ring” du Canon 5D II et créé une ver­sion de son firm­ware qui s’installe en mémoire RAM et sans écra­ser celui de Canon.

Ce firm­ware amé­liore les fonc­tion­na­li­tés d’enregistrement audio et vidéo. Il ajoute notam­ment un vumètre audio et réduit le bruit de fond de l’enregistrement en désac­ti­vant l’amplificateur interne. Côté vidéo, il ajoute un contrôle de l’exposition avec un “Live wave­form dis­play” qui per­met par exemple de régler l’éclairage d’un fond vert pour réa­li­ser une incrus­ta­tion. Il per­met aussi une sor­tie Full HD via l’HDMI pen­dant l’enregistrement, alors que le firm­ware de Canon uti­lise l’HDMI mais avec une sor­tie “SD”. Le tout est gra­tuit et en licence GPL. L’auteur sou­haite car­ré­ment créer une pla­te­forme ouverte et exten­sible pour cet appa­reil. Une bonne idée mais qui risque fort d’avoir du mal à déco­ler car le croi­se­ment des pas­sion­nés de photo et de vidéo HD sur cet appa­reil et du déve­lop­pe­ment dans l’embarqué ne donne pas une grande masse de contri­bu­teurs potentiels.

Il existe une autre offre, avec CHDK, qui pro­pose des firm­ware pour un grand nombre d’appareils com­pacts tou­jours chez Canon et avec une liste de fonc­tion­na­li­tés encore plus impres­sion­nante que pour le Magi­cLan­tern et orien­tées “pho­to­gra­phie” : enre­gis­tre­ment RAW, contrôle manuel, etc.

La liste des fonc­tion­na­li­tés pou­vant être ajou­tées à un appa­reil via du logi­ciel est en effet très longue. Rien que pour le Canon 5 Mark II, les évolu­tions du logi­ciel qui seraient utiles tant pour la vidéo que pour la photo sont nom­breuses, avec par exemple :

• Per­mettre un tour­nage en 720p et pas seule­ment en 1080p. Utile pour publier ses vidéos sur Internet.
• Amé­lio­rer les algo­rithmes d’autofocus uti­li­sés pen­dant la prise de vue vidéo. Car en stan­dard, ils ne fonc­tionnent vrai­ment pas bien du tout.
• Zoom numé­rique pour aller au delà de son zoom optique en vidéo.
• Mon­tage vidéo de base, pour décou­per par exemple un fichier vidéo en deux. Per­met­tant de faire le ménage sur sa carte Com­pact­Flash lorsqu’elle est remplie.
• Créa­tion auto­ma­tique d’un nou­veau fichier à la volée lorsque l’on a atteint la limite des 4 Go pro­ve­nant du sys­tème de ges­tion de fichier FAT32 uti­lisé (en atten­dant l’utilisation de l’ExtFAT qui la fera sauter).
• Prise de vue de pho­tos auto­ma­tique à inter­valle régu­lier, sans avoir à pas­ser par un logi­ciel et un micro-ordinateur.
• Prise de vue vidéo qui se déclenche auto­ma­ti­que­ment lorsqu’il y a du son. Qui per­met­trait d’enregistrer des confé­rences en évitant les “blancs”.
• Affi­chage de la vidéo via l’HDMI en plein écran 1080p.
• Cor­rec­tion de la balance des blancs sur les pho­tos enre­gis­trées en RAW per­met­tant de gagner un peu de temps dans le contrôle qua­lité et de pré­pa­rer la dérawtisation.
• Cor­rec­tion de la balance des blancs dans les vidéos enre­gis­trées (pro­ba­ble­ment pro­blé­ma­tique car elles ne sont pas enre­gis­trées en “RAW video”).
• Iden­ti­fi­ca­tion auto­ma­tique des pho­tos ratées (sur­ex­po­sées, sou­sex­po­sées) pour les effa­cer d’un coup. Idem pour les pho­tos entiè­re­ment floues.
• Effa­ce­ment des pho­tos à par­tir de ou jusqu’à un endroit donné de la carte mémoire. Qui n’a pas oublié d’effacer sa carte mémoire avant de cou­vrir un événe­ment et de ne s’en rendre compte qu’après avoir pris plu­sieurs photos ?
• Visua­li­sa­tion des vidéos indé­pen­dam­ment des photos.

Et ces besoins ne pour­raient que s’élargir encore le jour où les appa­reils réflex seront connec­tés d’une manière ou d’une autre à Inter­net et en stan­dard (par seule­ment via la chè­ris­sime exten­sion Wifi, le WFT-E4 qui est à 1000€). On pour­rait alors ima­gi­ner pilo­ter son réflex (ins­tallé sur pieds) avec son smart­phone et autres joyeu­se­tés du même genre.

Bien entendu, ce sont des consi­dé­ra­tions mar­ke­ting et écono­miques qui frei­ne­ront ces évolu­tions logi­cielles. L’intérêt des construc­teurs d’appareils photo est de mettre à jour leurs gammes d’appareil pour pous­ser à la consom­ma­tion et au renou­vel­le­ment des bases ins­tal­lées. On le voit bien avec les rumeurs qui courent sur le 5D Mark III qui sui­vrait l’actuel 5D Mark II. Ses fonc­tion­na­li­tés évoluées relè­ve­raient pour une grande part du logi­ciel, et pas for­cé­ment des capa­ci­tés maté­rielles. Certes, le pro­ces­seur de cette nou­velle ver­sion serait plus puis­sant, mais le pro­ces­seur exis­tant est lar­ge­ment suf­fi­sant pour faire un tas de choses !

Il est aussi clair qu’en se lan­çant dans une ouver­ture logi­cielle, les construc­teurs met­traient le doigt dans un engre­nage déli­cat : com­plexité issue du choix et de l’ouverture, sup­port tech­nique, pro­blèmes de sta­bi­lité du logi­ciel, manque de com­pé­tences en déve­lop­pe­ment logi­ciels chez les fabri­cants, etc. Mais l’attente est de plus en plus forte pour ces évolu­tions logi­cielles et il leur fau­dra les prendre en compte un de ces jours.

Alors, un Canon AppS­tore ou un Nikon AppS­tore relèveraient-ils de la science-fiction ? Quel construc­teur sera le pre­mier à inno­ver en la matière ? Faudra-t-il attendre le PMA 2013 (salon de la photo à Las Vegas), la Pho­to­kina 2014 ou le CES 2015 pour voir cela arriver ?

Publié le 10 février 2010 Post de Olivier Ezratty | Logiciels, Logiciels libres, Photo numérique | 13244 lectures