Fujifilm’s 4K lenses: changing the TV industry with amazing image quality

Watching on the big screen in a movie theater. On a flat-screen TV at home. On a mobile device on the go. People are enjoying more videos and with higher expectations than ever before. To satisfy the demand of viewers in this constantly evolving world, the motion picture and broadcast industries require the highest possible level of image quality. Since it offers four times the resolution of HD, 4K is growing in popularity as a new standard for movies and broadcasts.

In 2015, Fujifilm developed the FUJINON UA series, the world’s first 4K zoom lenses for use in broadcasting, spurring the adoption of this new standard. This product series has helped lead to the establishment of television stations that broadcast exclusively in 4K and plans for 4K recording of the upcoming 2016 Summer Olympics in Rio de Janeiro. Behind this major advance in television image quality lies a Fujifilm product strategy that sweeps away conventional wisdom about what a lens can or cannot be.

Broadcast and movies: two different worlds of camera lenses

In the world of television production, camera operators are constantly selecting and focusing on meaningful elements in the scene in front of them. For this reason, when it comes to cameras and lenses, maneuverability and ease of operation are top priorities. Broadcast camera lenses need to be light, compact, and portable, and have easy-to-use focus and zoom functions. Since broadcast camera operators must nimbly shift focus on a variety of subjects as they shoot, they tend to favor high-magnification zoom lenses. Fujifilm began developing television camera lenses in the 1960s and since then has released a wide range of products that fulfill these and many other stringent requirements.

So when Fujifilm entered the movie camera market in 2002, its engineers were understandably concerned about accommodating the different needs and culture of the motion picture industry. In contrast to the spontaneous world of TV, shooting a movie requires camera operators to capture scenes that are carefully planned in advance. Moreover, cinematic artists in highly specialized roles take ample time to get every detail perfect. Image quality tends to be prioritized over maneuverability and ease of operation. Although the new market Fujifilm was entering was undergoing major changes, such as the conversion to digital capture and projection, movie camera lenses still reflected a long tradition of putting image quality above all else.

4K as an opportunity to revolutionize movie camera lenses

Addressing the need for outstanding image quality in the motion picture industry, the first 4K movie camera reached the market in 2006. In 2009, Fujifilm released the world’s first zoom lens for use with 4K digital movie cameras. Then Fujifilm bet on its own ability to develop an entirely new type of 4K digital movie camera lens: compact and lightweight with high-magnification zoom capability. For added flexibility, the drive unit for the zoom and focus was detachable from the lens. The FUJINON ZK series was revolutionary—a kind of hybrid, combining the ultra-high-image quality of a movie camera lens with the maneuverability and ease of operation of TV camera lens.

Yet Fujifilm’s engineers were still not satisfied. They were determined to develop a movie camera lens that was even easier to use. The movie production environment was becoming even more competitive, and a more versatile lens could save costly hours on the set or on location while allowing operators to concentrate on capturing outstanding footage. Although confident they could produce a hit product, the engineers immediately ran into some significant design challenges.

The image sensor of a movie camera is much larger than that of a TV camera. For this reason, high-magnification zoom capability means a long and heavy lens—unless its design is truly innovative. To create a lens that was highly compact and lightweight, the engineers needed to design an intricate lens mechanism, develop lens elements of extreme thinness, and decrease the number of lens elements overall. Further, the engineers needed to design the drive unit to offer the functionality demanded by both the TV and movie industries. This 4K movie camera lens would require extremely advanced manufacturing technologies, and, of course, Fujifilm would not permit even the slightest compromise in image quality or stability.

As they embraced these challenges, Fujifilm’s engineers were inspired by the fact that no other company in the world was in a position to develop the lens they envisioned. Indeed, at the time, most other movie camera lens manufacturers did not have the technology to offer a 4K lens with high-magnification zoom with a drive unit of this level of performance.

The addition of a drive unit made the 4K lens a success in the broadcast environment.

The addition of a drive unit made the 4K lens a success in the broadcast environment.

Addressing major changes in the movie and TV industries

When Fujifilm showed the new digital movie camera lens prototype to camera operators, they typically said, “This just looks like a TV camera lens!” They seemed dismissive of the product at first. Yet when Fujifilm officially revealed the new FUJINON ZK lens at an international trade show, advance orders flooded in from around the world. Surprising and delighting industry experts, the FUJINON ZK lens overturned conventional wisdom, making waves in the motion picture industry.

As an unexpected bonus, the FUJINON ZK lens quickly caught on with TV camera operators, who used it with their 4K cameras. Although there was already strong demand for 4K capture, there was no 4K lens on the market designed specifically for their needs. Although originally designed for movie cameras, the FUJINON ZK lenses proved effective in dealing with the challenges of 4K shooting for television.

Still, the movie camera specification of the FUJINON ZK didn’t fully meet needs of television: the zoom magnification rate was not quite high enough, and the focus performance was not quite up to TV capture standards. There was still unfulfilled demand for a 4K lens designed specifically for television. So Fujifilm set out to develop a broadcast 4K camera lens in advance of its competitors.

Comparison of HD and 4K images

Spurring the adoption of 4K in the television industry

In developing the FUJINON UA series of television camera lenses, Fujifilm paid close attention to input from professionals who had used the FUJINON ZK lens in TV applications, thereby gaining a solid understanding of industry expectations for 4K broadcast image quality.

The world’s first 4K lenses for television received an enthusiastic welcome from TV stations, broadcasters of live events, and video production companies. In particular, since the launch of the series, 4K broadcasting of live sports events has expanded rapidly. In the UK, some sports broadcasters have leveraged the potential of these new lenses to field live 4K feed vans and even launch TV channels broadcasting exclusively in 4K. Signaling the shift to a new era of image quality, many broadcasters have adopted the FUJINON UA series and are now preparing to record the 2016 Rio Summer Olympics in 4K.

Setting aside conventional wisdom and tearing down the walls that separate industries, Fujifilm has helped bring about the 4K revolution in both movies and television. Building on its success offering game-changing products in these markets, Fujifilm is now researching and developing lenses for use with 8K resolution cameras.

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Objectifs 4K Fujifilm : transformer l'industrie télévisuelle avec des images d'une qualité incroyable

Sur grand écran au cinéma. Sur écran plat à la maison. Sur appareil mobile pendant les déplacements. Les gens regardent plus de vidéos et en attendent plus qu'auparavant. Pour satisfaire les demandes changeantes des utilisateurs du monde entier, les industries de l'audiovisuel et du cinéma ont besoin de la meilleure qualité d'image possible. Avec une résolution quatre fois supérieure à celle de la HD, la renommée de la 4K ne fait qu'augmenter. Elle est devenue le nouveau standard pour le cinéma et la télédiffusion.

En 2015, Fujifilm développait la série FUJINON UA, les premier objectifs zoom 4K au monde destinés à la télévision, accélérant ainsi l'adoption de cette nouvelle norme. Le produit a contribué au développement de chaines télévisées diffusant exclusivement en 4K et aux projets d'enregistrement en 4K pour les jeux olympiques d'été 2016 à Rio de Janeiro. Derrière cette avancée majeure de la qualité d'image télévisuelle se cache une stratégie de développement des produits Fujifilm laquelle s'affranchit des idées préconçues sur les capacités d'un objectif.

La télévision et le cinéma: deux univers différents en termes d'objectifs pour caméra

Dans la production télévisuelle mondiale, les cadreurs ont l'habitude de sélectionner les éléments clés de la scène filmée pour les mettre en avant. C'est pourquoi la maniabilité et le facilité d'utilisation sont des priorités majeures des caméras et d'objectifs. Les objectifs des caméras de télévision doivent être légers, compacts, portables et être dotés de réglages de mise au point et de zoom d'utilisation facile. Dans la mesure où les opérateurs de télévision sont supposés être rapides pour faire la mise au point sur un grand nombre d'objets, ils ont tendance à choisir des zooms à amplitude focale élevée. Fujifilm a commencé à développer des objectifs de télévision dans les années 60 et propose depuis une large gamme de produits pour satisfaire les exigences strictes de cette activité.

Lorsque Fujifilm a abordé le marché du cinéma en 2002, ses ingénieurs se sont préoccupé de répondre aux besoins propres et à la culture de l'industrie cinématographique. Par rapport à la spontanéité de la télé, le tournage d'un film suppose que les cadreurs enregistrent des scènes soigneusement réglées à l'avance. Par ailleurs, les artistes du cinéma, dans des rôles très spécialisés, prennent tout le temps nécessaire pour ajuster le moindre détail. Dès lors, la qualité d'image prend le dessus sur la maniabilité et la facilité d'utilisation. Malgré les importantes transformations de ce nouveau marché exploré par Fujifilm, telles que le passage au au numérique, les objectifs de cinéma continuent de répondre à une longue tradition dans laquelle la qualité d'image prime sur toute autre considération.

Le 4K, une opportunité de révolutionner les objectifs de cinéma

Répondant à l'exigence de qualité et d'excellence des images dans l'industrie du cinéma, la première caméra 4K cinéma a été lancée sur le marché en 2006. In 2009, Fujifilm a sorti le premier objectif zoom utilisable par les caméras numériques ciné 4K. Dès lors Fujifilm a parié sur sa propre capacité à développer un tout nouveau genre d'objectif pour caméra numériques de cinéma : compact et léger, doté d'une amplitude de zoom élevée. Pour plus de flexibilité, l'unité motrice pour le zoom et la mise au point pouvait être séparée de l'objectif. La série FUJINON ZK était révolutionnaire, une sorte d'hybride combinant l'ultra haute qualité d'image d'un objectif de cinéma avec la maniabilité et la facilité d'utilisation d'un objectif de télévision.

Toutefois, les ingénieurs de Fujifilm n'étaient pas encore totalement satisfaits. Ils étaient déterminés à développer un objectif de cinéma encore plus simple à utiliser. L'environnement de la production des films devenait encore plus compétitif, et un objectif polyvalent permettrait de gagner des heures de travail précieuses en scène ou sur le site tout en permettant aux opérateurs de se concentrer pour saisir une séquence parfaite. Bien que confiants dans leur capacité à réaliser un produit à succès, les ingénieurs se heurtèrent immédiatement à des défis de conceptions majeurs.

Le capteur d'image d'une caméra de cinéma est bien plus grand que celui d'une caméra de télé. C'est pourquoi une amplitude de zoom élevée suppose toujours un objectif long et lourd, à moins que son design ne soit réellement innovant. Pour créer un objectif très compact et léger, les ingénieurs devaient concevoir un mécanisme d'objectif très intégré développer des éléments d'une extrême finesse, et diminuer le nombre d'éléments optiques. Il devaient en outre concevoir une motorisation offrant les fonctionnalités exigées tant par les industries audiovisuelles que cinématographique. Cet objectif de cinéma aurait nécessité des technologies de production extrêmement avancées et, bien sûr, Fujifilm ne se serait pas permis le moindre compromis en terme de qualité ou de stabilité d'image.

Relevant ces défis, les ingénieurs de Fujifilm étaient motivés par le fait qu'aucune autre entreprise dans le monde n'était en mesure de développer l'objectif dont ils rêvaient. En effet, à l'époque, la plupart des fabricants d'objectifs de caméra ne disposaient pas de la technologie nécessaire pour proposer un objectif 4K doté d'un zoom de grande amplitude et bénéficiant d'une unité motrice à ce niveau de performance.

L'ajout d'une unité motrice a fait du 4K un succès dans l'environnement télévisuel.

L'ajout d'une unité motrice a fait du 4K un succès dans l'environnement télévisuel.

Faire face aux changements majeurs dans les industries cinématographique et audiovisuelle.

Quand Fujifilm a présenté le nouveau prototype d'objectif cinéma aux opérateurs, leur réaction immédiat fut : "Il ne diffère en rien d'un objectif de télévision !" En première approche, ils semblaient douter du produit. Cependant, lorsque Fujifilm révéla officiellement le nouvel objectif FUJINON ZK lors d'un salon commercial international, les commandes affluèrent de partout dans le monde. A la grande surprise et la satisfaction des experts de l'industrie, l'objectif FUJINON ZL bouleversa la sagesse populaire, et fit des vagues dans l'industrie cinématographique.

Et en prime, l'objectif FUJINON ZK eu rapidement du succès auprès des opérateurs de télévision qui l'utilisèrent sur leur cameras 4K. Malgré une demande déjà forte pour le 4K, il n'existait pas de tel objectif, conçu spécifiquement pour leurs besoins, sur le marché. Bien que produits à l'origine pour le cinéma, les objectifs FUJINON ZK se sont montrés capables de relever les défis imposés par les tournages télévision en 4K.

Malgré cela, les caractéristiques cinématographiques du FUJINON ZK ne lui ont pas permis de répondre totalement aux attentes de la télévision : Le taux de grossissement du zoom n'était pas suffisant, et la performance de la mise au point, n'était pas à la hauteur des standards exigés par les tournages télévisés. L'exigence d'un objectif 4K spécifique pour la télévision n'était donc pas encore satisfaite. C'est pourquoi Fujifilm a développé un objectif de télévision 4K en avance sur ses concurrents.

Comparaison entre les images HD et 4K

Encourager l'adoption du 4K dans l'industrie télévisuelle

En développant la série d'objectifs de télévision FUJINON UA, Fujifilm a pris en compte les contributions des professionnels ayant utilisé l'objectif ZK lors de tournages TV, gagnant ainsi une solide compréhension des attentes en termes de qualité d'image télé 4K de l'industrie.

Les premiers objectifs 4K pour la télévision furent accueillis avec enthousiasme par les chaînes de télévision, les chaînes de diffusion d'événements en direct et les sociétés de production vidéo. Depuis le lancement de la série, le tournage 4K d'événements sportifs en direct s'est rapidement développé. En Grande-Bretagne, certaines chaines sportives ont tiré profit du potentiel de ces nouveaux objectifs pour lancer des unités mobiles d'actualité en direct et des chaînes de télévisions diffusant exclusivement en 4K. Signant le passage à une nouvelle ère de la qualité des images, de nombreuses chaines ont adopté la série FUJINON UA et se préparent actuellement à enregistrer en 4K les jeux olympiques d'été de 2016 à Rio.

Transgressant les traditions et abattant les murs qui séparaient les industries, Fujifilm a aidé à faire entrer la révolution 4K aussi bien sur le grand que sur le petit écran. Travaillant au succès de produits qui changent la donne sur les marchés, Fujifilm recherche et développe à l'heure actuelle des objectifs destinés aux caméras 8K.

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