Télévision à haute gamme dynamique

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La télévision à haute gamme dynamique (ou HDR-TV) (en anglais High Dynamic Range Television), communément dénommé HDR, est un format numérique de vidéo dont la caractéristique principale est une gamme dynamique plus grande que la télévision à gamme dynamique standard (SDR).

Le HDR permet d’améliorer l’expérience visuelle du spectateur en autorisant l’affichage de hautes-lumières plus lumineuses, plus détaillées et plus saturées tout en améliorant le détail dans les zones sombres de l'image[1],[2].

Intérêt[modifier | modifier le code]

Des études ont montré qu’augmenter la luminosité et le détail des hautes-lumières ainsi que le détail dans les zones sombres permet aux spectateurs d’apprécier davantage les images télévisées[1].

La luminosité maximale des télévisions modernes est en constante augmentation et a déjà dépassé les limites des normes de télévision à gamme dynamique standard (SDR-TV) basées sur les caractéristiques des télévisions à tube cathodique (luminosité maximale de 100 cd/m²)[1],[3]. Les SDR-TV ont aussi comme défaut de ne pouvoir présenter qu'un faible niveau de détail dans les zones sombres de l'image et une faible saturation des couleurs à mesure qu'elles se rapprochent d'une luminosité de 100 cd/m² (ce qui blanchit les hautes-lumières)[2].

Les télévisions modernes sont aussi capables de couvrir un espace de couleur plus grand qu’auparavant. La combinaison du HDR et d’un espace de couleur étendu (tel que celui du Rec. 2020) permet l’apport d’un conséquent volume de couleur[1].

La dynamique des caméras et appareils photographiques a aussi largement dépassé celle de la télévision SDR. Les images générés par ordinateur (comme les effets spéciaux numériques ou les images des jeux vidéo) ont généralement un rendu interne effectuée avec une grande dynamique. Du contenu HDR peut donc d’ores et déjà être créé.

Normes et spécifications[modifier | modifier le code]

En juillet 2016, l’ITU a publié la recommandation BT.2100 définissant les normes de la télévision à haute gamme dynamique. Rec. 2100 recommande l'arrêt de l’utilisation des fonctions de transfert conventionnelles à courbe gamma et le remplacement de celles-ci par la fonction de transfert du Perceptual Quantizer (PQ) ou du Hybrid Log-Gamma (HLG). Rec. 2100 se construit au-dessus des recommandations Rec. 709 (HD-TV) et Rec. 2020 (UHD-TV). Rec. 2100 autorise le HDR sur la haute définition et sur l'ultra-haute définition, requiert une profondeur des couleurs d'au moins 10 bits et établit un écran de référence avec un pic lumineux supérieur à 1000 cd/m² et un niveau de noir inférieur à 0,005 cd/m²[1] .

Le Perceptual Quantizer (PQ) a été développé par Dolby et publié en tant que SMPTE ST 2084. Il définit une fonction de transfert permettant l’affichage de vidéos HDR avec un niveau de luminosité allant jusqu’à 10 000 cd/m².

L’Hybrid Log-Gamma (HLG) a été développé par BBC et NHK et permet l’affichage de contenu HDR tout en assurant un certain niveau de compatibilité avec les écrans SDR.

Formats[modifier | modifier le code]

Le format HDR10 Media Profile regroupe la fonction de transfert SMPTE ST 2084 (PQ), un sous-échantillonnage 4:2:0, 10 bits de profondeur de couleur, l’espace colorimétrique Rec.2020 et les métadonnées SMPTE ST 2086, MaxFALL, MaxCLL. [4]

Le format Dolby Vision regroupe la fonction de transfert SMPTE ST 2084 (PQ), 12 bits de profondeur de couleur, l’espace colorimétrique Rec.2020 et les métadonnées dynamiques. L'écran de référence utilisé pour Dolby Vision doit avoir un pic de luminosité maximal d’au moins 4000 cd/m². Pour le futur, des écrans de référence avec un pic lumineux de 10 000 cd/m² sont prévus[2].

Certifications[modifier | modifier le code]

Le logo Ultra HD Premium™ certifie une compatibilité HDR ainsi que soit un pic de luminosité supérieur à 1000 cd/m² et un niveau de noir inférieur à 0,05 cd/m² soit un pic de luminosité supérieur à 540 cd/m² et un niveau de noir inférieur à 0,0005 cd/m²[5].

HDR et Ultra-HD[modifier | modifier le code]

L'Ultra HD Forum a lié le déploiement de l’Ultra-HD avec celui du HDR.[6] Toutefois, le HDR peut être déployé dans des vidéos avec une définition d'image inférieure[1].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a b c d e et f (en) « BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange » [PDF], sur Union internationale des télécommunications, (consulté le 11 janvier 2017)
  2. a b et c (en) « Dolby Vision », sur Dolby Laboratories, Inc, (consulté le 10 janvier 2017).
  3. (en) « BT.1886 : Reference electro-optical transfer function for flat panel displays used in HDTV studio production », sur Union internationale des télécommunications, (consulté le 12 janvier 2017)
  4. (en) « CEA Defines ‘HDR Compatible’ Displays », sur Consumer Technology Association, (consulté le 10 janvier 2017).
  5. (en) « What does the “Ultra HD Premium™” logo mean? », sur UHD Alliance (consulté le 10 janvier 2017).
  6. (en) « End-to-end guidelines for phase A implementation », sur Ultra HD Forum, (consulté le 10 janvier 2017).

Liens externes[modifier | modifier le code]