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Distance de vision par rapport à l'écran : guide pratique

Message » 13 Nov 2009 18:20

Bonjour,

Je reviens sur un sujet jamais vraiment traité en tant que tel sur HCFR, ou alors pas depuis longtemps, parce que la question de la distance par rapport à l'écran est récurrente sur tous les groupes de discussion ou forums consacrés à la TV ou au HC, et que les réponses sont souvent fantaisistes dans la presse, sur le Net et dans le commerce spécialisé. Je ne sais pas si je poste sur le bon sous-forum. Que les modérateurs m'excusent !

Je pense que la seule réponse tangible à cette question doit partir des capacités de la vision humaine, c'est-à-dire l'acuité visuelle et le champ de vision.

La résolution de l'œil humain correspond à ce que l'ophtalmologie appelle le minimum separabile, qui est défini par un angle de séparation des points discernables. La résolution moyenne d'un œil humain disposant d'une bonne acuité, et dans de bonnes conditions de luminosité, est d'environ 1/3000 de radian (soit, en degrés, 1,2 minutes). Cette valeur est souvent arrondie à 1'. Mais, les recommandations techniques retiennent généralement la valeur moyenne en radians de 1/3000.
Références :
- The image processing handbook p.89 (http://books.google.com/books?id=Vs2AM2cWl1AC&printsec=frontcover&hl=fr&source=gbs_v2_summary_r&cad=0#v=onepage&q=&f=false)
- Syndicat National des Ophtalmologistes de France (http://www.snof.org/vue/av.html)
- Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_de_s%C3%A9paration_de_l%27oeil et aussi http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9solution_num%C3%A9rique)

Quelle distance de vision maximale par rapport à l'écran implique ce pouvoir de résolution ? Prenons l'exemple d'un écran de 46" 16/9 qui est plus ou moins le standard actuel en TV :
Diagonale d'un 46" = 1168 mm
Hauteur d'un 46" 16/9 = 573 mm
Résolution en HD 1080 = 48 ppp
En SD PAL, 1 ligne fait 573/576 = 0,995 mm
En HD 1080, 1 ligne = 573/1080 = 0,53 mm

Rappelons le calcul d'un arc de cercle : longueur arc = angle (en radians) x rayon
Donc, distance de vision maximale (rayon) = longueur d'une ligne d'écran / angle de résolution de l'œil (en radians)
En SD PAL, distance maximale = 0,995 x 3000 = 2985 mm ou 2,99 m, soit 2,55 fois la diagonale de l'écran
En HD 1080 (BD ou TNT HD), distance maximale = 0,53 x 3000 = 1590 mm ou 1,59 m, soit 1,36 fois la diagonale de l'écran

Le coefficient par rapport à la diagonale (d) est une constante. En effet, d² = h² + (h x 16/9)² donc d = h x 2,04
Coef SD PAL = 3000 x h / 576 = 5,21 x h = 2,55 x d
Coef HD720 = 3000 x h / 720 = 4,16 x h = 2,04 x d
Coef HD1080 = 3000 x h / 1080 = 2,78 x h = 1,36 x d
Et pour le futur, Coef HD 4K = 3000 x h / 2160 = 1,39 x h = 0,68 x d

En fait, ce sont les enfants qui regardent tout près qui ont raison ! :wink:

Bien entendu, cette distance est théorique. S'éloigner un peu plus fait perdre des détails mais peut être plus confortable si l'image n'est pas parfaite (émissions TV encodées en temps réel, disques recompressés...). Se rapprocher n'est pas gênant à condition de ne pas dépasser la limite du champ visuel qui est d'environ 120° (2/3 de pi en radians). La distance minimale est donc égale à largeur écran / (2/3 x pi), or largeur = d x 0,87, donc distance mini = d x 0,42 (soit 49 cm pour un 46"). Dans la future HD 4K, la marge de positionnement sera donc fort réduite : entre 0,42 et 0,68 fois la diagonale. Quant à l’Ultra HD (ou Super Hi-Vision) en 7680 x 4320, elle impliquerait une distance maximale de 0,34 x diagonale, qui serait inférieure au champ de vision ! Elle se destinerait donc plutôt aux personnes disposant d’un champ de vision ou d’une acuité visuelle au dessus de la moyenne. :D

Car, bien entendu, 1/3000ème de radian n'est qu'une moyenne. L'acuité visuelle varie dans la population (distribution gaussienne) et en fonction de l'âge (ça monte de 0 à 6 ans, puis baisse après 60 ans). Un œil humain doté d'une excellente acuité peut monter à 1/6000. Mais attention ! Cela vaut sur une image fixe et demande un effort de concentration qui ne peut être tenu longtemps. Donc, ce n'est pas applicable à la TV. En revanche, ça peut se concevoir sur un moniteur d'ordinateur dans certaines applications comme la photo où l'œil ne se concentre sur un détail que brièvement, et à condition, bien sûr, que l'utilisateur ait une excellente vue. Gardez aussi en mémoire que l'acuité visuelle baisse de manière prononcée entre 60 et 80 ans (50%) et donc qu'il faut se rapprocher de son écran si on n'est pas parfaitement corrigé, mais pas trop parce que le champ visuel baisse aussi à partir de cet âge. :cry: De l'autre côté de la pyramide des âges, n'oubliez pas que les jeunes enfants ont une acuité visuelle faible (5/10 vers 4 ans) qui justifie qu'ils se rapprochent beaucoup plus que vous. :)

Pour l'anecdote, le problème de la distance optimale dans une salle de cinéma se pose de manière différente. Si la règle de la distance minimale imposée par le champ visuel est la même (ex: 7,2 m de recul minimum pour un écran de 15 m de large), la distance maximale est beaucoup moins précise en raison de la technologie argentique encore massivement utilisée. D'une part, il n'y a pas de pixels mais un "grain" beaucoup plus flou dans ses contours, Et d'autre part, la taille du grain est éminemment variable selon la pellicule et l'éclairage utilisés pour la prise de vue, la qualité de la copie, la distance de projection et la taille de l'écran. Il n'y a donc pas vraiment de règle pour la distance maximale. Mais ça devrait probablement changer avec le cinéma numérique...

Enfin, pour ceux qui s'inquiètent pour leur santé, je les renvoie au site de l'INRS (http://www.inrs.fr/htm/le_travail_sur_ecran.html#ancre6). Il n'y pas de risque avéré concernant les rayonnements émis par les écrans, surtout avec les écrans plats. Les seuls risques sont la fatigue visuelle, notamment si vous êtes trop près (problème de champ de vision) ou trop loin (concentration nerveuse pour voir les détails), ainsi que les problèmes musculo-squelettiques ou le stress nerveux lorsqu'on travaille sur écran (mais c'est hors sujet s'agissant de TV ou de HC). Toutefois, une rumeur tenace continue de courir depuis les années 60 sur le danger des rayonnements émis par les écrans. En fait, elle concernait les écrans cathodiques et reposait surtout sur les rayons X de faible puissance émis par les canons à électrons. Elle était en partie consécutive à la découverte de la sous-estimation de la nocivité des rayons X émis par d'autres appareils considérés comme anodins, notamment la radioscopie (qui fut interdite au début des années 70). Depuis lors, on a pu montrer que les rayons X des écrans cathodiques étaient stoppés efficacement par le verre. Puis la généralisation de la micro-informatique et le rapprochement induit par l'augmentation des résolutions ont fourni le recul nécessaire pour l'étude des effets des écrans cathodiques. Enfin, les écrans cathodiques ont de toute façon disparu progressivement. Quant aux écrans plats, ils n'émettent pas de rayons X, et s'ils restent émetteurs de rayonnements UV ou électromagnétiques, leur puissance est beaucoup plus faible que dans un écran cathodique.

Vos commentaires et vos critiques (constructives SVP) sont les bienvenus. :idee:
Dernière édition par gailuron le 14 Nov 2009 0:02, édité 2 fois.
gailuron
 
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Message par Google » 13 Nov 2009 18:20

Publicite

 
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Message » 13 Nov 2009 18:36

Merci pour avoir ouvert ce topic riche d'enseignements fondamentaux, gailuron ! :wink:

Ne serait-ce pas la forte luminosité des écrans de l'époque, qui a incité les ophtalmologues à recommander une certaine distance de vision ? La luminosité est extrèmement néfaste pour les rétines ! le soleil est le pire ennemie de nos yeux (physiologiquement... bien sur :lol: ) ! :idee:

Nos cellules visuelle ne se régénèrent jamais ! ce qui est perdu... est définitivement perdu ! on possède tous un capital qui s'ammenuise avec le temps ! plus l'exposition lumineuse est importante, plus ce capital va diminuer rapidement ! enfin... il me semble avoir lu celà !

@+ :wink:
riri76
 
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Message » 13 Nov 2009 18:50

riri76 a écrit:Ne serait-ce pas la forte luminosité des écrans de l'époque, qui a incité les ophtalmologues à recommander une certaine distance de vision ? La luminosité est extrèmement néfaste pour les rétines ! le soleil est le pire ennemie de nos yeux (physiologiquement... bien sur :lol: ) ! :idee:

@+ :wink:

Peut-être aussi. Mais j'étais enfant dans les années 60 et j'avais un père médecin. Sa principale inquiétude, à l'époque, c'était les rayons X et, dans une moindre mesure, les UV. Quand il était là, je regardais la TV (une 21 ou 22", je pense) à 3m au moins comme le reste de la famille. Et quand j'étais seul, je me rapprochais à 1m-1,50m de l'écran. :)

A l'époque, la 1ère chaine était en 819 lignes, mieux que la résolution du PAL/SECAM (625 lignes). :wink:
gailuron
 
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Message » 13 Nov 2009 19:05

gailuron a écrit:A l'époque, la 1ère chaine était en 819 lignes, mieux que la résolution du PAL/SECAM (625 lignes). :wink:


C'est bien vrai ! j'était également petit dans les années soixantes, cependant, je me rappel que sur les mires d'interprogrammes (elles étaient longues les coupures de programmes à cette époque entre 14 heure et 17heure30 :lol: ), on pouvait voir les lignes qui étaient très fines et peux espacées ! de même que la statue finement détaillée ! c'est l'arrivé de la couleur qui a balayée notre "haute définition" de l'époque !

@+ :wink:
riri76
 
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Tableau

Message » 15 Nov 2009 19:44

Je rajoute ce tableau :
Image

Attention ! Les distances de vision sont des indications ! N'oubliez pas que l'acuité visuelle n'est stabilisée qu'entre le puberté et la soixantaine, et qu'elle varie d'un individu à l'autre, même après correction ! Ceci dit, entre 7 et 60 ans, et après correction, ça ne varie pas non plus de 50% d'un individu à l'autre... :lol: (sauf cas exceptionnels bien sûr).
Dernière édition par gailuron le 03 Jan 2010 16:30, édité 1 fois.
gailuron
 
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Message » 02 Jan 2010 17:54

Post très intéressant!

J'avais fait le même genre de remarque début 2008 sur ce forum, afin de montrer que le gain du FullHD par rapport à un écran HDReady n'est pas valable dans tous les cas :

http://forum.hardware.fr/forum2.php?con ... 0#t1405045

J'avais par contre pris un angle d'1min. Cependant, le markéting ayant fait ces victimes, le FullHD est désormais présent majoritairement malgrès qu'une grande majorité des personnes ne peuvent pas l'exploiter au maximum. Pour voir ce que représentais les personnes pouvant profiter d'une résolution FullHD, j'avais lancer ce sondage, pas trop suivis puisque je n'ai pas le module de sondage :

viewtopic.php?f=1194&t=29924278

Voila, merci pour les info supplémentaires!
RomainD2
 
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Message » 02 Jan 2010 21:46

RomainD2 a écrit:Post très intéressant!

J'avais fait le même genre de remarque début 2008 sur ce forum, afin de montrer que le gain du FullHD par rapport à un écran HDReady n'est pas valable dans tous les cas :

http://forum.hardware.fr/forum2.php?con ... 0#t1405045

Il me semble que tu confonds Hardware.fr et HCFR. Hardware.fr est beaucoup plus technique. J'avoue que je le consulte pour tout ce qui est matériel informatique mais pas pour la TV ou le cinéma à domicile. Sur HCFR, le public est en majorité moins technique. Pour preuve, mon article, pourtant peu technique, n'a fait l'objet d'aucune relance ou commentaire hormis ceux de riri76.

Je vais lire ton article que je n'ai fait que parcourir rapidement.

RomainD2 a écrit:J'avais par contre pris un angle d'1min. Cependant, le markéting ayant fait ces victimes, le FullHD est désormais présent majoritairement malgrès qu'une grande majorité des personnes ne peuvent pas l'exploiter au maximum. Pour voir ce que représentais les personnes pouvant profiter d'une résolution FullHD, j'avais lancer ce sondage, pas trop suivis puisque je n'ai pas le module de sondage :

viewtopic.php?f=1194&t=29924278

Voila, merci pour les info supplémentaires!


Comme en HiFi, beaucoup de gens ne choisissent pas leur TV rationnellement. Les réponses à ton petit sondage montrent qu'un certain nombre prennent la "plus grosse", ou du moins la plus grosse pour leur bourse, histoire d'épater les copains et la famille et de flatter son ego. D'autres ne songent pas à adapter la distance de vision à la résolution de l'image en utilisant des meubles à roulettes. D'autres encore restent persuadés que regarder de trop près risquent de nuire à leur vue ; ce sont pourtant les mêmes qui regardent leur écran d'ordinateur à quelques dizaines de centimètres. :wink:
gailuron
 
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Message » 02 Jan 2010 22:15

Bravo pour ce sujet au combien souce de discordes au sein de ma cellule familiale :mdr:

Comme cela me fait plaisir d'avoir enfin quelque personnes qui soutiennent mes propos à ce sujet!

Je me résume un peu.

Je suis en conflit avec ma femme au sujet de la distance à laquelle je souhaiterai placer notre lcd 102cm 1080p lors du visionage d'un BD.

Me voici avec quelques arguments qui, de surcroit, sont appuyés de sources sérieuses.

Merci pour votre aide :wink:

Léo
LeoHD
 
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Message » 02 Jan 2010 23:06

Bonsoir,

pas de post forcément très constructif de ma part donc je m'en excuse d'avance. :mdr:

Je suis à 2m de mon 50", je regarde majoritairement des blu-ray, je vois avec ton tableau que la distance idéale serait de 1m73 pour les sources en 1080p, honnêtement j'ai déjà essayé à 1m80 et ça commence à devenir désagréable pour moi en tout cas, déjà sur les blu-ray de qualité moyenne on voit plus facilement les défauts, mais surtout lors des travellings j'ai du mal à suivre l'image avec un recul si faible..
demze
 
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Message » 02 Jan 2010 23:15

gailuron a écrit:
RomainD2 a écrit:Post très intéressant!

J'avais fait le même genre de remarque début 2008 sur ce forum, afin de montrer que le gain du FullHD par rapport à un écran HDReady n'est pas valable dans tous les cas :

http://forum.hardware.fr/forum2.php?con ... 0#t1405045

Il me semble que tu confonds Hardware.fr et HCFR. Hardware.fr est beaucoup plus technique. J'avoue que je le consulte pour tout ce qui est matériel informatique mais pas pour la TV ou le cinéma à domicile. Sur HCFR, le public est en majorité moins technique. Pour preuve, mon article, pourtant peu technique, n'a fait l'objet d'aucune relance ou commentaire hormis ceux de riri76.


Non, pas de confusions. Quand je dis sur ce forum, c'est celui que je site en lien, sinon, j'aurai dis sur ce forum même. Je n'ai pas forcément l'impression que Hardware-fr est plus technique que HC-fr en ce qui concerne le H-C, l'informatique, surement! Sur Hardware, je n'ai pas eu de relance non plus à ce propos, même en faisant simple avec un graphe et un tableau, les gens n'arrivent toujours pas à l'avaler... C'est pour cela que j'avais mis la démonstration à part!
RomainD2
 
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Message » 03 Jan 2010 3:44

Ce qui est dit ici sur la distance nécessaire pour profiter au mieux de la HD est très juste, si on prend comme paramètre la capacité de séparation de l'œil.
Cependant un autre facteur doit être pris en compte : la zone de l'œil qui correspond à cette capacité, et cela ne correspond pas du tout au champ de vision complet, soit 120°...

Image

Ce petit schéma montre les différentes zones de notre vision, pour profiter au mieux de l'image celle ci doit se trouver dans la zone de reconnaissance des mots (zone de la fovéa), soit un angle de 40° au mieux...
Si on ramène cette valeur à la diagonale cela nous donne un rapport de 1.10 fois la diagonale (si mes calculs sont justes...), pour un angle de 30° qui semble correspondre à la moyenne humaine (quoique je n'ai pas trouvé de statistique à ce sujet) on arrive à un rapport de 1.49.
En cherchant un peu je suis arrivé à trouver des sources indiquant un angle de 2° pour cette zone de la vision humaine...
Pour le 1080p cela ne pose pas trop de soucis pour ceux qui ont une excellente vue, par contre pour le 4k on voit rapidement qu'il n'est pas possible de profiter de la totalité de l'image, soit la capacité de séparation sera dépassée, soit c'est l'angle de vision qui le sera.
Urus28
 
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Message » 03 Jan 2010 12:02

Pour étayer ce topic, toujours sur le même post :

http://forum.hardware.fr/forum2.php?con ... 0#t1405045

Un peu plus bas, j'avais fait une expérience afin de différencier deux pixels adjacents sur un écran FullHD, en partant de loin, et en se rapprochant jusqu'à pouvoir distinguer le pixel blanc sur un fond noir, et le noir sur un fond blanc! J'arrive à peu près aux résultats du calcul théorique, mais ceci se fait avec une concentration maximale sur un seul point de l'écran, et en sachant ou il se trouve a peu près! Donc pour profiter sur une dalle 1080p, quand certains certifient pouvoir faire la différence sur un 46" avec 3m de recul, entre HDReady et FullHD, ce sur une image complètement mobile, j'ai de gros doutes...

Urus28 : Très belle explication, et illustration. Je n'ai pas fait de test de champ visuel qui serait tout aussi intéressant, mais je pense que même 30°, c'est assez élevé pour la zone de reconnaissance du texte... Sur un 42" avec 2.50m de recul, je ne saurai te dire si le logo TF1 en haut lorsque je me concentre sur le centre de l'image, j'arrive vraiment à le lire, ou je le devine parce que je sais qu'il existe... A voir!
RomainD2
 
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Message » 03 Jan 2010 15:40

Salut à tous.

Ce sujet est excessivement intéressant, étant moi-même en pleine réflexion. J'aime beaucoup l'idée d'aborder le sujet sur la base d'éléments techniques et biologiques (comme quoi il y aussi du public technique sur HCFR ;-)).
Ceci étant, il me semble que tous ces calculs sont tout à fait valables dans le cas de la résolution maxi de l'écran, je n'ai aucun doute la-dessus. Par contre, le calcul me parait biaisé dans le cas de la SD. En effet, le calcul basé sur le nombre de lignes est cohérent en thérie, mais il ne tient pas compte du flou généré par le fait que l'image ne corresponde pas à la résolution native de l'écran et que le redimensionnement ne soit absolument pas parfait. C'est d'ailleurs exactement comme quand on n'affiche pas la résolution native sur un écran LCD d'ordinateur.
Du coup, j'aimerais bien qu'on aborde aussi, et même surtout, la distance mini de vision.
J'ai par exemple fait le test sur un plasma 50" sur la TNT SD, à moins de 2m50-3m, c'est tout simplement ignoble à regarder tellement c'est flou. Ce n'est d'ailleurs pas une question de pixelisation (comme on peut le lire parfois) mais bien de flou.

Pour finir, un petit lien intéressant à ce sujet (mais qui n'aborde toujours que les distances maxi) : http://myhometheater.homestead.com/viewingdistancemetric.html
Il confirme d'ailleurs l'histoire des 30°...
noli
 
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Message » 03 Jan 2010 17:22

Pour le cas de la SD, il a été abordé dans le topic Hardware, par Les Numériques entre autres! Je pense qu'il faut faire l'approximation qu'on ne prend pas en compte les algorithmes d'upscalling (je ne sais pas comment ils fonctionnent de toute façon...) Donc le principe est de se dire que sur une dalle 42", on a 720*406 lignes (en résolution 16/9ème...) et de calculer la distance maximale ou l'on peut faire la distinction entre deux pixels adjacents comme pour la démonstration ci dessus!

Ce qui donne 3.40m pour un 42" d'après le graphe des numériques.
RomainD2
 
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Message » 03 Jan 2010 17:35

Urus28 a écrit:Ce petit schéma montre les différentes zones de notre vision, pour profiter au mieux de l'image celle ci doit se trouver dans la zone de reconnaissance des mots (zone de la fovéa), soit un angle de 40° au mieux...
Si on ramène cette valeur à la diagonale cela nous donne un rapport de 1.10 fois la diagonale (si mes calculs sont justes...), pour un angle de 30° qui semble correspondre à la moyenne humaine (quoique je n'ai pas trouvé de statistique à ce sujet) on arrive à un rapport de 1.49.
En cherchant un peu je suis arrivé à trouver des sources indiquant un angle de 2° pour cette zone de la vision humaine...

Puis-je me permettre d'émettre quelques réserves quant à l'interprétation à tirer de ces données en matière de cinéma ? J'ai de gros doutes sur l'angle de vision moyen qu'il faut retenir pour la distance minimale. Certes, je pense que l'angle maximal de 120° que j'avais pris pour le calcul dans mon post initial n'est pas la bonne approche. Mais je ne suis pas sûr non plus qu'il faille faire tenir toute la largeur de l'image dans la zone de la fovéa. Ce qu'il faut faire tenir dans cette zone, c'est la largeur des sous-titres, et vous remarquerez qu'ils sont toujours centrés et n'occupent généralement pas plus de la moitié de la largeur de l'écran.

N'oubliez pas que le réalisateur fait toujours en sorte de centrer l'image sur la zone où il veut attirer l'attention du spectateur, et que lorsque l'action prend toute la taille de l'écran, il filme en plan éloigné de sorte que la vue du spectateur ne se concentre plus sur les détails d'une partie du plan. N'oubliez pas non plus que les yeux gardent leur mobilité pendant la séance sans qu'il y ait sensation d'inconfort, contrairement aux mouvements de tête.

Si on appliquait strictement votre règle des 30°, une bonne partie des sièges de la plupart des salles de cinéma devrait être neutralisée. :wink:

noli a écrit:Du coup, j'aimerais bien qu'on aborde aussi, et même surtout, la distance mini de vision.
J'ai par exemple fait le test sur un plasma 50" sur la TNT SD, à moins de 2m50-3m, c'est tout simplement ignoble à regarder tellement c'est flou. Ce n'est d'ailleurs pas une question de pixelisation (comme on peut le lire parfois) mais bien de flou.

Là, je crains qu'on n'entre dans un domaine où la part de subjectivité est importante et où les cas de figure sont multiples.
1° La notion d'inconfort visuel est assez subjective. Je connais des gens qui supportaient la TV analogique sur un écran 4/3 de 32" à 1,50 m :lol: Pour ma part, à la même distance, je trouvais qu'un 24" était déjà trop grand. :)
2° La qualité du scaler est évidemment très importante, qu'il s'agisse de la TV elle-même, du lecteur (BD ou DVD) ou de la carte graphique de l'ordinateur source
3° Mais le plus important est sans doute la qualité de l'encodage. Il y a d'énormes différences entre les DVD eux-mêmes, entre la TNT SD et les meilleurs DVD, entre les meilleurs BD et la TNT HD ! La TNT, que ce soit en SD ou en HD, diffuse à des débits vidéo très bas (environ 3,5 Mb/s en SD contre 8 Mb/s pour les meilleurs DVD, 7 Mb/s en HD contre 30 Mb/s pour les meilleurs BD). Mais, il est clair que le meilleur encodage MPEG2 SD (celui des DVD) actuel a été conçu à l'époque pour des écrans à tube ne dépassant pas 32". Le meilleur encodage MPEG4 HD actuel (celui des BD) atteindra sans doute aussi ses limites le jour où les écrans plats dépasseront les 65", parce qu'on tombera aussi en dessous des 35 points par pouce. A partir de cette résolution, les défauts de l'image deviennent intolérables aux distances permises par le champ de vision.
gailuron
 
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