La dynamique d’image en vidéo


Qu’est-ce que la dynamique d’image ?

On entend souvent parler de dynamique d’image, mais sans vraiment savoir à quoi cela correspond. Ainsi, la plupart des gens confondent cette notion avec la luminosité alors qu’il n’en est rien. En fait, la dynamique d’image est synonyme de contraste intra-image.

 

Qu’est-ce que le contraste intra-image ?

Le contraste intra-image le plus connu est le fameux contraste ANSI, donné par les fabricants de téléviseurs ou de vidéoprojecteurs, ou indiqué par certains testeurs. Ce dernier correspond au contraste intra-image à 50 % de blanc, c’est-à-dire qu’il se détermine avec une mire damier (cf. figure ci-dessous) comportant autant de cases blanches que de noires.

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Mire damier servant à la détermination du contraste ANSI

Pour déterminer le contraste ANSI d’un diffuseur d’images (télé ou vidéoprojecteur), l’opérateur va se placer dans le noir complet et commence par mesurer la luminance des cases blanches, puis il en calcule la valeur moyenne. Ensuite, il réalise la même opération avec les cases noires. Et enfin, il calcule ce contraste en appliquant la formule suivante :

Contraste ANSI = luminance moyenne des cases blanches / luminance moyenne des cases noires

 

Par exemple, pour un vidéoprojecteur, un contraste ANSI de 300:1 signifie que les cases blanches sont 300 fois plus lumineuses que les noires. Plus ce nombre est élevé et plus l’image aura un aspect éclatant, elle paraîtra très contrastée.

En vidéoprojection, un bon contraste ANSI commence à partir de 300:1 et peut aller au-delà de 500:1 pour les meilleurs projecteurs dans ce domaine. Pour les télévisions LCD LED edge, c’est beaucoup plus, les meilleures d’entre-elles pouvant dépasser 5000:1 ! Quant-aux télés OLED, leur contraste ANSI est considéré comme infini puisque la luminance du noir est estimé en théorie à 0 cd/m².

 

Plus généralement, le contraste intra-image peut se définir comme étant le rapport entre la luminance des blancs et celle des noirs, les deux mesures étant réalisées dans la même image. Plus il est élevé et plus l’image sera perçue comme contrastée. Une image présentant une forte dynamique est donc une image fortement contrastée.

 

Comment connaître les performances en contraste d’une télé ou d’un vidéoprojecteur ?

Le contraste ANSI est important mais pas suffisant pour connaître les performances en termes de contraste d’une télé ou d’un vidéoprojecteur, car il n’indique que le contraste intra-image à 50 % de blanc. Pour bien faire, il faudrait disposer de la courbe de contraste de 0 à 50 % de blanc, comme nous pouvons le voir sur la figure ci-dessous à propos du vidéoprojecteur Sony VW520ES.

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Courbes de contraste du Sony VW520ES réalisées par Anna&Flo sur Projectiondream.com

Pour consulter le test du Sony VPL-VW520ES réalisé par Anna&Flo sur Projectiondream, c’est ici.

Au passage, nous pouvons voir qu’en vidéoprojection, le contraste intra-image est fortement impacté par l’environnement. Le résultat le pire étant celui du salon aux murs blancs (courbe en rouge), alors que pour une pièce optimisée (courbe en jaune) le contraste intra-image est très proche de celui d’une pièce idéale (courbe en bleu). Mais nous y reviendrons plus tard.

 

Il est rare de disposer de ce genre de courbes, alors pour évaluer plus simplement les performances, en termes de contraste, d’une télé ou d’un vidéoprojecteur, il suffit d’en connaître les contrastes séquentiel (on/off) et ANSI. Le contraste séquentiel va permettre de connaître la capacité du diffuseur à délivrer de bons noirs lors des scènes sombres, alors que le contraste ANSI indique la même chose mais pour les scènes plus lumineuses.

En résumé, si une télé ou un vidéoprojecteur possède à la fois des contrastes séquentiel et ANSI élevés, alors vous aurez toutes les chances que le contraste intra-image soit bon, quelle que soit la luminosité de la scène visionnée. La dynamique d’image sera donc excellente !

 

Quels paramètres impactes la dynamique d’image ?

Il existe essentiellement quatre paramètres qui influencent la dynamique d’image : les performances de votre diffuseur d’images, celles de votre source (lecteur de bluray, lecteur multimédia, etc.), la luminosité du diffuseur et l’environnement de visionnage.

 

Les performances du diffuseur d’images, en termes de contraste, sont cruciales.

Plus le contraste intra-image de votre télé (ou de votre vidéoprojecteur) est fort, des scènes les plus sombres jusqu’aux plus lumineuses, et plus vous aurez la sensation d’une bonne dynamique d’image. A l’inverse, si votre diffuseur d’images ne délivre pas de bons noirs, vous aurez la sensation d’une image fade, peu contrastée.

 

Les performances de la source sont aussi importantes.

Les qualités intrinsèques de votre source (lecteur de bluray, récepteur TNT, etc.), notamment en termes de fidélité (couleurs, contrastes, etc.), comptent pour beaucoup. En outre, il se peut que vous utilisiez une source HDR (« High Dynamic Range » en anglais ou « imagerie à grande plage dynamique» en français), comme un lecteur UHD bluray, par exemple. Il est évident que l’utilisation d’une source et d’un diffuseur HDR est un élément déterminant puisque l’augmentation de la dynamique d’image est la raison d’être du HDR !

 

La luminosité du diffuseur a un impact psychologique !

La norme indique une luminance de 120 cd/m2 pour une télé LCD et de 48 cd/m2 en vidéoprojection. Ces chiffres sont importants pour le confort visuel, mais l’œil aimant les images lumineuses, il pourrait être intéressant de dépasser un petit peu ces valeurs. Cela n’aura pas d’impact sur le contraste intra-image réel, mais l’image sera perçue psychologiquement comme plus dynamique. C’est ce qu’on appelle un effet psycho-visuel. Mais attention, il faut être raisonnable, et si vous augmentez trop la luminance de votre diffuseur, cela finira par être contre-productif.

L’idéal serait de faire comme pour le HDR, c’est-à-dire d’augmenter uniquement les pics lumineux, mais cela n’est pas possible avec un diffuseur SDR (Standard Dynamic Range en anglais ou image à dynamique standard en français).

 

L’environnement de visionnage est crucial, en particulier en vidéoprojection !

Imaginez-vous en train de regarder sur votre télé, une scène très sombre de votre film préféré, par une belle journée ensoleillée. Le suspens est à son comble, mais vous n’arrivez pas à vous immerger dans l’action, car dans ces conditions où la pièce est très éclairée, votre télé est incapable de préserver le moindre noir à l’image !

Cette problématique est encore plus délicate en vidéoprojection. Il faut bien avoir conscience que la pollution lumineuse (réflexion de la lumière sur le plafond et les murs clairs) est ce qui fait le plus chuter le contraste intra-image. L’idéal serait d’être dans le noir complet, dans une salle dédiée parfaitement optimisée, comme pour les salles Dolby Cinéma*, mais cela est extrêmement rare et onéreux.

En pièce de vie, avec un plafond blanc et des murs clairs, le plus simple pour préserver le contraste intra-image est d’avoir recours à une toile de projection grise technique. Sur l’animation ci-dessous, nous voyons de manière évidente l’apport de ce type de toile sur le contraste intra-image en pièce de vie.

Mur blanc vs écran Xtrem Screen Zero Frame Daylight Reference 1.1
Mur blanc vs écran Xtrem Screen Zero Frame Daylight Reference 1.1

Mais il existe aussi la solution des rideaux noirs adoptée par Anna&Flo de Projectiondream, comme nous le démontre Anna sur la vidéo ci-dessous.

 

*Salles Dolby Cinéma : salles de cinéma commerciales complètement optimisées pour réduire au maximum la pollution lumineuse.

 

Qu’est-ce que le HDR ?

La technologie HDR pour High Dynamic Range (« imagerie à grande plage dynamique » en français) est un procédé, issu de la photographie, qui augmente la plage dynamique d’une image. Le but est de pouvoir exploiter plus de nuances de luminosité afin d’offrir des images proposant des détails aussi bien dans les tons lumineux que dans les tons sombres. Cela permet de « déboucher les noirs » des zones sombres et d’augmenter les pics lumineux des zones claires.

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Photo issue de 4K.com

 

Le HDR en vidéo a pour vocation de rendre plus naturelles les couleurs et d’améliorer significativement les contrastes, en se rapprochant de ce que l’œil humain perçoit dans la réalité. Ainsi, en plus d’augmenter la dynamique d’image, le procédé HDR est accompagné d’un élargissement de l’espace de couleur affiché à l’écran.

 

En ce qui concerne la vidéoprojection, l’utilisation du HDR a tendance à considérablement réduire la luminosité. Il faut donc faire appel à des projecteurs plus lumineux ou à une toile de projection à fort gain.

 

 

Cet article a été rédigé par Hervé Thiollier – Consultant / installateur home cinéma – Calibreur vidéo – Revendeur Oppo

Site web : ht-consulting.pro

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