Alors que 2015 a vu le lancement de la télévision 4K Ultra HD sur les marchés grand public grand public, les créateurs de contenu se sont davantage concentrés sur le futur déploiement du HDR ou "plage dynamique élevée"..

Alors qu'entendons-nous par HDR? Le bit DR, ou plage dynamique, d'un téléviseur décrit le rapport de contraste que l'appareil est capable d'afficher: quel est le niveau de luminosité des blancs et (surtout) à quel point le noir est-il noir.

Si le HDR est bien utilisé, nous obtenons une image nettement meilleure que celle de la télévision actuelle - non seulement beaucoup plus lumineuse, mais aussi avec des détails beaucoup plus nets..

Pour les besoins de l’industrie télévisuelle, nous utilisons une télévision moyenne courante comme référence et appelons cette SDR ou «plage dynamique standard». Ce serait un téléviseur qui peut afficher quelque chose dans la région d'environ 200-300 nits.

"Nits" est un raccourci pour la luminosité mesurée en "candelas par mètre carré" et scanne également mieux que "cd / m2".

Cet écran de référence aura un rapport de contraste de… eh bien, cela dépend également de qui vous demandez et de la façon dont ils l'ont mesuré… mais une bonne estimation serait quelque chose comme 1000: 1.

Les futurs services HDR vous donneront un écran beaucoup plus lumineux et un rapport de contraste beaucoup plus large. L’actualité exacte de ces chiffres reste un sujet d’actualité, mais les premiers tests de consommation suggèrent que tous se portent bien que le grand public s’attende à un régal. Nous recherchons une amélioration de la qualité d'image bien plus impressionnante que le passage de la définition standard à la haute définition ou haute définition à la 4K…

Oeil du spectateur

Le système visuel humain (HVS) lui-même est très complexe et n'est pas encore complètement compris, mais l'évolution a amené le HVS à tirer de nombreux indices visuels importants grâce au contraste. Donnez au HVS un meilleur rapport de contraste et cela augmente considérablement la sensation d'être «présent».

Maintenant, le HDR arrivera probablement en même temps qu'une gamme de couleurs beaucoup plus large (WCG) et un passage à la livraison au format 10 bits (1 024 au lieu des 256 étapes d'échantillonnage actuelles). Ces trois améliorations (HDR, WCG et 10 bits) sont collectivement appelées «HDR +»..

En combinant ces trois nouveaux facteurs, nous avons un tout nouveau niveau de qualité de télévision à venir..

Les fabricants feront les revendications les plus incroyables en ce qui concerne leurs capacités HDR. Comme toujours, caveat emptor. Cependant, pour donner une idée de ce que nous, les responsables du contenu, pensons que le HDR devrait être, prenons l'une des nombreuses idées concurrentes pour la télévision HDR - Dolby Vision. C'est un schéma propriétaire que Dolby préconise actuellement. En effet, le nouveau film Star Wars, The Force Awakens, vient d'être annoncé comme le dernier film compatible Dolby Vision.

Le laboratoire de Dolby a créé un écran à refroidissement par liquide capable d'afficher des dizaines de milliers de lentes. Lors des tests, leurs recherches prétendent montrer que les téléspectateurs sont les plus satisfaits d'un écran capable de produire quelque chose comme 20 000 nits.

Pour référence, une ampoule à incandescence de 100 watts pompe environ 18 000 nits. Il est clair qu’une image complète avec une telle luminosité serait très inconfortable, mais un reflet précis des courbes sur une Aston Martin brillante et à l'épreuve des balles, par exemple, serait quelque chose à voir..

Trop de puissance

Ces types de niveaux de luminosité ne sont toutefois pas pratiques; La police écologique de l'UE, par exemple, ne serait pas très satisfaite de la puissance requise par de tels dispositifs. Alors sortons du laboratoire et retournons à la vie quotidienne.

Sur la base d'une combinaison de ma propre expérience, de celle de mes connaissances au sein de l'industrie et de l'intégration de la consommation d'énergie et du potentiel de fabrication réaliste, une estimation non scientifique conclut que pour être suffisamment brillant pour le HDR, un écran doit être présent 1500-2500 nits.

Un tel affichage aura fière allure et ne causera pas de pannes de la centrale chaque fois qu'un événement populaire en direct est sur le point de commencer. Cela ressemble également à une bonne gamme de chiffres à combiner avec une gamme de couleurs plus étendue.

Certains fabricants citent environ 1 000 nits au top-end jusqu'à présent. Donc, toujours un travail en cours puis.

Vues contrastées

Ensuite, nous devons penser au rapport de contraste. C'est très bien d'avoir beaucoup de lentes, mais il ne suffit pas de rendre une image plus lumineuse, nous avons également besoin de noirs profonds et «vrais». Si vous rendez la photo plus lumineuse, vous supprimez une grande partie des détails, perdant ainsi la netteté supplémentaire offerte par HDR..

Certains fabricants réclament pourtant un taux de contraste incroyable de 1 000 000: 1. Il est difficile de déterminer exactement quelles techniques de mesure ont été utilisées pour arriver à ce chiffre, alors plutôt que d'essayer de les analyser une par une, il est peut-être préférable de comprendre pourquoi 1 000 000: 1 est un chiffre magique..

En gardant les chiffres généraux, 10 000: 1 correspond à la quantité de contraste pouvant être perçu confortablement à tout moment par le système visuel humain..

En termes de film, cela équivaut à 13,3 diaphragmes. Les films couleur négatifs capturent environ 14 diaphragmes et les impressions sont projetées avec un rapport de contraste d’environ 6,5 diaphragmes ou 1 000: 1. La latitude supplémentaire dans le négatif permet donc aux créatifs de travailler avec plus de détail de contraste avant de réaliser des impressions..

Pendant ce temps, loin des écrans et dans la vie de tous les jours, l'œil s'adapte constamment à des conditions d'éclairage différentes et permet un taux de contraste total d'environ 1 000 000: 1 (20 diaphragmes)..

C'est pourquoi 1 000 000: 1 est le chiffre magique et que l'industrie du film le connaît depuis des décennies..

Pourquoi est-ce que je parle de f-stops et de filmer tout le temps? L'industrie de la télévision est toujours en train de rattraper le film en HDR. N'ayant pas encore décidé d'un ensemble de normes, la seule et la meilleure référence que je puisse choisir est les décennies de travail de l'industrie cinématographique pour décider de ce que signifie le HDR..

Également en utilisant les f-stops comme référence On peut voir que les chiffres des taux de contraste sont basés sur une échelle logarithmique qui correspond à la manière dont le film et notre vision réagissent à la lumière..

Il convient également de noter que les prétentions des fabricants concernant des taux de contraste de 1 000 000: 1 peuvent être basées sur une sorte d’échelle arbitraire ou même linéaire. En attendant qu'ils nous disent leurs méthodes de mesure, restons sceptiques.

À moins qu'ils, par miracle de l'ingénierie, aient développé un changement de paradigme dans la technologie et que personne d'autre dans l'entreprise ne le sache…

En réalité, l’œil est satisfait avec environ 10 000: 1 une fois qu’il s’est adapté à une situation d’éclairage donnée. Pour simuler la manière dont l'œil s'adapte dans la vie réelle, nous avons besoin de suffisamment de contraste dynamique sur notre écran de télévision pour pouvoir faire face aux basses lumières de la nuit et aux prises de lumière du jour sans régler l'appareil.

Nous souhaitons également un téléviseur offrant plus de contraste qu'un film négatif couleur. Une autre estimation de sondage de paille suggère qu'un rapport proche de 100 000: 1 (16,6 f-stops) donnerait suffisamment de latitude pour le faire.

En résumé, disons qu’un bon téléviseur HDR aurait une gamme de couleurs plus étendue qu’aujourd’hui et serait capable de fournir environ 1 500 à 2 500 nits avec un taux de contraste (mesuré indépendamment) proche de 100 000: 1..

À l'heure actuelle, nos téléviseurs préférés ne sont pas capables d'atteindre de tels niveaux de luminosité. Le SUHD JS9500 de Samsung peut atteindre une luminance de pointe d’environ 1 000 nits, tandis que les deux premiers OLED, respectivement de LG et de Panasonic, enregistrent environ 450 nits..

HDR est ce que nous voulons, pas 4K

Le nombre de pixels 4K Ultra HD dans un environnement de visualisation normal n'est pas nécessaire (comme je l'ai déjà mentionné). C'est la qualité du pixel, pas la quantité, c'est ce qui compte.

Pendant des années, nous avons trouvé notre meilleur contenu sur film. La raison en est la capacité du film à collecter autant de couleurs et de contrastes qu'il est nécessaire pour produire de superbes images. Les capteurs numériques du passé ne pouvaient tout simplement pas correspondre.

Les temps ont changé, de même que nos méthodes d'affichage du contenu. Cependant, le même souhait s'applique: nous voulons des images de qualité et donc des pixels de qualité..

Pour ce faire, nous devons viser à reproduire les capacités de contraste et de couleur du système visuel humain. De meilleurs pixels nous donnent des images plus profondes et plus naturelles. Plus de contraste nous donne une excellente perception de la netteté et de la résolution et attire davantage l'attention lorsqu'il est utilisé de manière créative.

Et les avantages d'une couleur plus naturelle ne nécessitent aucune explication.

Pour le moment, s’en tenir au seul HDR, il est généralement admis que le HDR est une technologie bien plus excitante que l’augmentation numérique en 4K de la quantité de pixels..

Lors des tests menés auprès des consommateurs, la plupart des gens préfèrent les images HD HD à la 4K SDR. C'est juste plus agréable à l'oeil. Maintenant, vous pouvez bien sûr combiner HDR et 4K - mais c'est toujours la partie HDR qui semble être l'amélioration la plus saisissante.

HDR est également meilleur pour la réalité de la livraison.

Bien que certains prétendent que le 4K peut être livré à environ 15 Mb / s sur le réseau, la plupart des utilisateurs soucieux de la qualité de l’imagerie suggéreront des besoins en bande passante beaucoup plus élevés. Peut-être que 25Mbps + sont nécessaires pour 4K, en particulier pour des contenus comme le sport.

Aie.

Cela va coûter cher et (pour certains fournisseurs de services) extrêmement difficile à mettre en œuvre.

Plus de lentes ont besoin de plus de bits

Vient ensuite l’occasion que nous avons évoquée plus tôt, ce que les gars du streaming apprécient vraiment: le passage à la technologie 10 bits..

Même si notre contenu télévisuel actuel bénéficiera également de pixels plus brillants et plus profonds, le taux de contraste supplémentaire mettra en évidence le fait que le contenu est actuellement diffusé en 8 bits. Comme nous ne disposons que de 256 échantillons de luminance par pixel pour créer des artefacts en bandes, nous pouvons éliminer les artefacts en bandes sur 10 bits (1024 échantillons par pixel) dans la mesure du possible..

Encore une fois, l’industrie du film numérique a résolu ce problème il ya environ 25 ans..

Illustration de la «bande» sur des gradients lisses lorsque vous utilisez trop peu d'étapes d'échantillonnage.

Le problème est que l’industrie de la radiodiffusion n’est pas encore prête à diffuser du 10-bit. L’industrie dans son ensemble se conforme dans l’ensemble aux normes mises en place par le Comité sur les normes de télévision avancées (ATSC). L’organe se réunit ce mois-ci pour discuter de la mise en œuvre du ATSC 3.0, indispensable pour la diffusion 10 bits..

Ceci suggère donc qu'il reste du travail à faire, des infrastructures à développer, etc. Un processus qui prend du temps.

Cela n'empêche pas les utilisateurs d'écrans HDR de profiter du contenu actuel, mais il ne profite pas pleinement de l'occasion offerte par le HDR..

Chemin à parcourir OTT

Les types de diffusion en continu («over the top» ou OTT), comme Netflix et Amazon, n’ont pas ce problème. Ils peuvent livrer ce qu'ils veulent tant que ça peut aller dans les tuyaux.

Fournir un flux HDR HDR 10 bits sur IP ne nécessite que très peu, voire pas du tout, de bande passante supplémentaire par rapport au SDR HD à 8 bits.

En effet, l'encodage en 8 bits est assez difficile et contient de nombreuses erreurs, alors que l'encodage en 10 bits comporte moins d'artefacts. Donc, à la fin, 8 bits et 10 bits sont à peu près les mêmes données utiles.

C'est beaucoup plus pratique que d'essayer de presser 4K Ultra HD SDR dans le même tuyau.

Amazon diffuse déjà certaines émissions en HDR

Ajoutez à cela le fait que la plupart des contenus sont déjà réalisés en 10 bits (et ce depuis un certain temps), alors les streamers peuvent également commencer à revendiquer le haut niveau en matière de qualité du contenu, y compris des films remasterisés. Ils pourraient même diffuser du contenu en direct sans trop d'effort supplémentaire.

Pas besoin d'UHD

En conclusion, je pense que nous n’aurons peut-être pas vraiment besoin de 4K pour être envoyés à la télévision 4K à la maison..

Nous pouvons capturer le contenu avec une caméra d'une résolution aussi élevée que possible, ce qui permet de créer des images sous-échantillonnées de meilleure qualité, mais pour les conditions de visionnage normales, la résolution Ultra HD n'est tout simplement pas nécessaire..

Cependant, les détails de contraste magnifiquement nets et nets sous forme de HDR devraient nous donner une véritable raison d’acheter un nouveau téléviseur. Puis, avec l’ajout de WCG et de 10 bits à la création de HDR +, nous avons un avenir très coloré, prometteur et lumineux..

Espérons que les diffuseurs de contenu commenceront à agir plus rapidement et que les fabricants de téléviseurs seront à même de saisir cette occasion..

Pour en savoir plus: Livre blanc Ericsson - Comprendre la télévision ultra haute définition

Bill Scanlon est un professionnel expérimenté du cinéma et de la télédiffusion ayant plus de 25 ans d'expérience dans l'industrie. Il est un ardent défenseur de «Pixels de qualité» tout au long du film et de la diffusion. Un conseiller du secteur et un intervenant régulier discutant de ses antécédents en 3D, CGI / Visual Effects et, surtout, en ce qui concerne les nouvelles technologies telles que l'Ultra HD et la manière dont cela permet la fusion des disciplines du film et de la diffusion.

Il a également été producteur exécutif de la première diffusion internationale Ultra HD en direct d'un événement sportif majeur..