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Qu’est-ce que et comment fonctionne le HDR dans le cinéma et les jeux vidéo? Nous parlons du présent et du futur de cette technologie

Qu'est-ce que et comment fonctionne le HDR dans le cinéma et les jeux vidéo?  Nous parlons du présent et du futur de cette technologie

Il est rare aujourd’hui de trouver un téléviseur ou un moniteur qui ne prend pas en charge la technologie HDR. Cependant, peu d’utilisateurs savent exactement comment cela fonctionne ou en quoi consistent cet effet et les technologies associées. Avec des consoles de nouvelle génération au coin de la rue et le contenu HDR comme l’un de ses atouts, nous voulions approfondir ce sujet.

Les panneaux de nos écrans et les appareils qui leur sont associés ont été l’un des secteurs de l’électronique grand public qui a le plus avancé ces dernières années, avec des technologies telles que OLED établies sur le marché, et le début des premiers produits MicroLED tels que le la preuve vivante. Cette avancée a favorisé un saut de qualité et le nombre de technologies associées à l’image et au son, favorisant leur fidélité, mais aussi le plaisir de consommer des contenus autour d’eux.

Parmi ces technologies, l’une qui est sur les lèvres de beaucoup depuis longtemps est le HDR, ou High Dynamic Range dans notre langue; une technologie – ou plutôt un ensemble d’entre elles – vouée à rendre la représentation des images que nous voyons sur nos écrans plus gracieuse, mais dont les particularités, le grand nombre de normes, ou la simple ambiguïté, peu d’utilisateurs connaissent son fonctionnement.

Avec des technologies comme celle-ci étant une partie essentielle du catalogue des caractéristiques de consoles de nouvelle génération, et la popularité croissante du contenu adapté à ce traitement particulier de l’image sur nos écrans, nous avons voulu dédier un espace au HDR, pour expliquer de manière simple en quoi il consiste et comment cela fonctionne avec l’espoir que, à ces lecteurs qui vous êtes préoccupé par le problème, vous pouvez trouver des réponses ici.

Une question de capacités et de normes


Image: LG

Prenant ce texte comme une extension de ce que nous avons écrit sur le HDR il y a un an dans ces mêmes parties, nous allons expliquer très brièvement de quoi exactement était fait ce fouillis de mots qui est une plage dynamique élevée. Dans nos téléviseurs, le principal déterminant d’une image en direct est une œuvre en conjonction entre le contraste, c’est-à-dire la plage entre la luminosité maximale et minimale d’un panneau alimenté, et représentation des couleurs, ou la capacité d’un panneau à représenter avec précision une gamme de couleurs à l’écran. La conjonction des deux valeurs, ainsi que la capacité d’un panneau à les modifier, est souvent appelée Plage dynamique; plus il est large, plus l’image finale d’un panneau sera vivante.

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C’est le décalage entre les normes habituelles et la capacité des écrans qui a encouragé leur utilisationLes panneaux d’aujourd’hui ont une large plage dynamique et un excellent rendu des couleurs qui permettent des images profondes et agréables à regarder; mais ces écrans sont encore une fenêtre pour représenter un signal, et les caractéristiques de l’image qui est finalement affichée devant nous dépendent de ce signal. C’est là qu’intervient il est appelé SDR, ou Standard Dynamic Range dans notre langue; qui n’est rien de plus qu’un nom pour mettre dans le même sac les technologies de capture, d’encodage et de représentation, qui ont été la norme jusqu’à l’apparition des panneaux modernes, qui laissent loin derrière les limites de ces plages dynamiques.

Face à la nécessité d’éliminer les limites que nous trouvons, nous avons commencé à explorer l’adéquation des technologies qui permettraient de tirer parti des capacités des panneaux modernes; Contrairement au SDR, l’ensemble des techniques de représentation d’une plus grande plage dynamique et son application en vidéo est ce que nous appelons habituellement le HDR dans nos téléviseurs et moniteurs. Grâce à l’utilisation d’un signal préparé pour montrer des images dans une plage dynamique élevée et son application dans un dispositif capable de traiter et de représenter ladite plage, nous obtenons que les niveaux de contraste entre les zones les plus sombres d’une image et celles avec une plus grande exposition soient plus large, le tout sans abîmer gravement la couleur, c’est le grand atout du HDR sur les écrans et pourquoi il y a une certaine obsession à ce sujet aujourd’hui.

L’utilisation du HDR sur nos écrans

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La représentation correcte du contenu compatible HDR sur nos écrans dépend de la capacité à traiter le signal pertinent et à préparer votre contenu pour que l’affichage agisse en conséquence; mais que se passe-t-il exactement? Comme nous l’avons vu dans notre spécial sur les panneaux et leurs caractéristiques, pour représenter des images sur nos écrans, il faut un certain type de rétroéclairage qui représente la représentation d’une couleur, quelle que soit la technologie utilisée. Les téléviseurs compatibles avec les technologies HDR sont capables d’offrir des pics de luminescence très élevés, mais la clé de leur capacité à représenter les données du signal diffusé ne dépend pas de valeurs absolues l’éclairage, mais la gamme offerte par le panneau.

La qualité du contenu HDR dépend du signal obtenu, du niveau de contraste du panneau et de sa profondeur de couleurL’idée derrière la plage dynamique élevée est que la différence entre les zones les plus sombres d’une image et celles qui sont plus claires est plus grande, de sorte que le contraste est augmenté et la profondeur des couleurs représentées est améliorée. Pour ce faire, les téléviseurs compatibles HDR sont capables de lire les métadonnées d’un signal et d’adapter l’éclairage de sa dalle en fonction de ce que ce signal demande; généralement, pour cela un valeur de luminescence pour chaque couleur dans une seule image, ainsi que dans différentes zones de la même image, afin que notre écran sache où il doit «être plus sombre» ou «se montrer plus clairement» devant nous. La réalité est qu’en dehors des technologies OLED, le rétroéclairage de nos écrans est constant, donc l’effet que nous venons de décrire est obtenu avec une adaptation de la luminosité en temps réel, généralement à travers un processus appelé Gradation localeet une gamme plus large de couleurs capables de représenter des nuances plus foncées de la même gamme.

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C’est pour cette raison que la représentation des couleurs est un facteur crucial dans un téléviseur compatible avec les technologies HDR, en particulier en dehors des technologies telles que les panneaux OLED ou MicroLED, car ils dépendent de cette gamme pour simuler un contraste plus élevé. Téléviseurs prenant en charge ce que l’on appelle souvent « True HDR » ont des normes 10 bits quand il s’agit de représenter la couleur, et même plus; La raison en est que le nombre d’associations de signaux peut être étendu avec une couleur et un niveau dans la plage dynamique spécifique, améliorant la sensation de profondeur en échange d’un léger sacrifice de la fidélité de la couleur rendue. Une profondeur de couleur inférieure, telle que le 8 bits habituel sur de nombreux moniteurs, se traduit par une moins bonne représentation des effets HDR, quel que soit le rétroéclairage utilisé. De cette manière, nous pouvons établir cela, en ignorant le signal et d’autres facteurs extrêmement importants lorsque l’on parle des technologies HDR; Si nous nous concentrons uniquement sur le panneau, la qualité de la représentation de la plage dynamique élevée dépend de l’emplacement de la couleur, de sa profondeur et du niveau de contraste de ce panneau.

Quelques normes que nous verrons dans la prochaine génération de consoles

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Une particularité des technologies HDR est que, contrairement au SDR, il n’y a pas de standardisation claire et définie des technologies susmentionnées, mais plutôt que différents fabricants et entreprises, associés ou non, établissent leurs propres normes et spécifications concernant la plage dynamique élevée et les éléments qui y sont liés. Les consoles de nouvelle génération, en tant que systèmes émetteurs de signaux, peuvent être utilisées avec la grande majorité de ces normes, parmi lesquelles nous soulignons les éléments suivants:

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  • HDR10. Cette norme est la plus courante parmi les consoles actuelles, car c’est une norme ouverte en termes d’adoption. Son nom vient des 10 bits sur lesquels la norme est basée; l’espace colorimétrique est Rec.2020 et sa luminance maximale est d’environ 1000 nits. Actuellement, il est des normes les plus simples, mais son caractère ouvert lui confère une grande prédominance.
  • HDR10 +. C’est une évolution du HDR10 original; il conserve son caractère ouvert et librement adoptable et est présent dans des marques de premier plan telles que Samsung. Sa principale particularité par rapport à son prédécesseur est la possibilité de traiter des informations dynamiques sur l’éclairage image par image, améliorant ainsi l’effet du HDR par rapport à son prédécesseur.
  • Dolby Vision. Contrairement aux deux standards précités, Dolby Vision est un standard développé exclusivement par Dolby lui-même et dont l’adoption nécessite un support plus spécifique, via le matériel; c’est pourquoi on le trouve généralement dans les appareils haut de gamme. En échange de cette exclusivité, nous parlerions de l’une des normes les plus complètes, avec un support jusqu’à 12 bits et avec des métadonnées spécifiques pour chaque trame exposée. De plus, comme pour HDR10 +, son support englobe celui du HDR10.
  • HLG. Son nom vient de « Hybrid-Log Gamma » et c’est un standard développé par certains réseaux de télévision pour son application en direct, qui n’a pas besoin de métadonnées et de décodage supplémentaire pour reproduire le contenu sur nos écrans.
  • DisplayHDR. C’est le standard HDR développé par l’association VESA et c’est celui que l’on retrouve le plus dans les moniteurs pour ordinateurs de bureau et autres écrans en dehors du marché de la télévision. C’est une norme quelque peu laxiste, avec plusieurs versions qui coexistent ensemble. Actuellement, les versions les plus courantes sont DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 et DisplayHDR 1000; Parmi ceux-ci, seuls les deuxième et troisième offrent une véritable prise en charge de la plage dynamique élevée.

Ce ne sont cependant pas les seules normes que nous pouvons trouver aujourd’hui, mais celles qui bénéficient d’un soutien plus large; Les fabricants développant leurs propres désignations et spécifications, il devient de plus en plus difficile d’englober tous les types. Comme les consoles de nouvelle génération promettent de tirer pleinement parti de cette technologie, nous vous recommandons de jeter un coup d’œil à notre test PS5 ainsi qu’à notre test Xbox Series X et Series S.

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