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Quelques expériences sur le contraste

Message » 05 Sep 2006 19:58

Introduction
Une petite synthèse pour vous faire partager mes préoccupations et mes expériences sur le vaste sujet du contraste.
J'ai déjà eu l'occasion d'aborder ce sujet ici et ailleurs.
Sur le Web j'ai trouvé l'excellent papier de Matt Cowan dont je partage l'approche et auquel j'ai emprunté les références sur les caractéristiques des salles de cinéma.


Rappel - Contraste "on-off"
On mesure successivement une mire blanche et une mire noire.
Image
Selon la norme il faut faire la mesure en 9 points et une moyenne. Mais en pratique une mesure centrale suffit.
Ce qui ne va pas : on mesure le niveau relatif de noir du projecteur et pas le contraste.


Rappel - Contraste "ansi"
On mesure le blanc et le noir dans la même mire, contenant une dose égale de noir et de blanc.
Image
Ce qui ne va pas : l'image mesurée est beaucoup trop blanche pour être représentative.

Analyse des images extraites de films
50 images extraits de DVD, me permettent de tester les projecteurs et de valider les réglages.
J'ai calculé leur luminosité théorique et mesuré des valeurs très proches.
Le résultat peut s'exprimer en % de la luminosité d'une mire blanche.

J'ai ensuite construit deux jeux de mires permettant des mesures de contraste.
La première (qui date de fin 2003) est construite pour maximiser le contraste pour une dose de blanc allant de 0 à un maximum de 50% (aucune image ne va au delà).
La seconde est une extrapolation des mires ANSI analogue à celle utilisée par Matt Cowan.

Ce qui nous donne pour des images très sombres (moins de 1% de blanc)
Image
L'image la plus sombre de mon jeu d'essai a une luminosité de 0,3%.
J'ai testé des mires jusqu'à 0,2%.

Pour des images sombres courantes (5% à 10% de blanc)
Image

Pour des images claires courantes (20%) et exceptionnellement claires (40%)
Image

20% est la valeur caractéristique de mes photos d'amateur en extérieur, 10% en intérieur.

On est très loin des 50% de la mire de contraste ANSI et c'est là que le bas blesse.

Les mesures - la pièce
Pour effectuer mes mesures j'ai utilisé deux pièces.
La première sombre, la seconde claire assez représentatives des extrêmes que l'on peut rencontrer en cinéma à domicile de la salle dédiée à la salle de séjour plus claire.
On peut faire mieux et … pire.

Image

Pour des images standard (10% de blanc) le contraste peut varier de 800:1 à 200:1 en fonction de la pièce. La "mauvaise" salle de cinéma ne faisant d'ailleurs guère mieux que la pièce claire.

Les mesures - la taille et la position de l'écran
On pense toujours à la couleur des murs.
Mais tout aussi importante est la taille de l'écran par rapport à celle de la pièce.
Si on double la surface de l'écran on divise la valeur du contraste des images claires par deux.

Image

Les mesures faites face au projecteur à courte distance (courbe orange) sont indépendantes de la pièce et renseignent donc sur les performances du projecteur.

Les mesures - les projecteurs
Comparons maintenant trois projecteurs, un LCD de 1982 (l'ancêtre) le TW600 (la référence en LCD pour le contraste) et le H72 (DLP courant).

Image

Le HS10 n'est "largué" que sur les images de moins de 10% de blanc, il est vrai prédominante dans certains films.
Sur des photos d'amateur usuel (10% à 20% de blanc) il n'y a quasiment pas de différence.

La différence entre TW600 et H72 ne se perçoit que sur des images vraiment sombres (moins de 3% de blanc). Inexistantes dans certains films.
Dans cette pièce on peut douter que l'on puisse percevoir la différence de contraste entre le H72 et un projecteur ayant 4000:1 de contraste natif.

Par contre dans la pièce sombre le DLP prend visiblement l'avantage sur toutes les images usuelles.
Image

Les mesures - iris dynamique
L'iris dynamique n'améliore pas le contraste … mais le niveau relatif du noir par rapport au blanc.
Il est désagréable d'avoir des images sombres … beaucoup plus claires que la référence de noir donnée par la pièce.


Image

Dans les images très sombres et faiblement contrastées l'iris dynamique va prendre le pouvoir en imposant des noirs abyssaux.
Mais si, pour une même luminosité moyenne, le contraste est très fort c'est le DLP qui gagne.
Entre les deux match nul : en même temps que l'iris se ferme le gamma de l'image est modifié.

Les mesures - filtre
On optimise souvent le contraste on-off d'un projecteur en utilisant un filtre correcteur de couleur.
Voyons ce qu'il en est ... du contraste.
La courbe bleue représente le contraste du H72 calibré à D65 sans filtre.
La courbe en pointillés orange celle du projecteur calibré avec filtre.
La courbe orange pleine celle que l'on obtient en retirant le filtre sans toucher au réglage du projecteur (ouf ;) )


Image

L'usage du filtre est gagnant sur les images à 5% de blanc et moins, et perdant au dessus.

Le choix final dépend ... de la salle :

Image
Dans les quatre cas de figure le réglage du projecteur est le même. Les courbes en pointillés étant obtenues avec filtre les courbes pleines sans filtre.
On s'aperçoit que l'usage du filtre n'a quasiment pas d'inconvénients dans la salle claire …
Dans la salle sombre c'est moins évident.

Dans ma panoplie de filtres j'en ai de quasiment sans défauts et des biens plus mauvais que ce CC30R…

Conclusions

J'attend de discuter avec vous sur le sujet ;)

Michel
Dernière édition par MLill le 28 Nov 2006 12:35, édité 2 fois.
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Message par Google » 05 Sep 2006 19:58

Publicite

 
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Message » 06 Sep 2006 10:31

Super et merci de cette belle démonstration....

On y voit bien le rôle positif et évident d'une pièce sombre et un mur noir autour de l'écran....

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Message » 06 Sep 2006 10:48

Merci Olivier :)

Si l'on dispose d'une pièce assez grande on peut obtenir un effet sur le contraste analogue au mur noir en laissant une certaine distance entre l'écran et le mur.

Michel
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Message » 06 Sep 2006 17:07

MLill a écrit:Merci Olivier :)

Si l'on dispose d'une pièce assez grande on peut obtenir un effet sur le contraste analogue au mur noir en laissant une certaine distance entre l'écran et le mur.

Michel


Je vois que tu t'occupes bien :wink:

latéralement ou en profondeur ?
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Message » 06 Sep 2006 17:55

Salut Frédéric :)

En fait c'est les deux. Plus l'écran est éloigné des murs et meilleur est le contraste.

Le contraste ANSI relevé dans le plan de l'écran mesure ... les caractéristiques de la pièce et pas celles du projecteur (à partir d'un certain niveau de qualité de ce dernier bien entendu).

C'est un moyen relativement simple de tester son installation.
Et en particulier les différentes tailles et positions possibles pour l'écran.

J'ai été très content de faire jeu égal (250:1) avec la bonne salle de cinéma et mieux que bien des installations dédiées (150:1 étant souvent cité comme un bon chiffre dans la littérature).
Runco par exemple donne le contraste ANSI de ses projecteurs mesurés en conditions réelles - excellente salle dédiée (CSMS Contrast Ratio 270:1 - son ANSI est un on off !).
http://www.runco.com/vx-2i_specs.html

Michel
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Message » 06 Sep 2006 18:00

Bon alors, mon écran qui se trouve pendu à 80 cm du mur du fond, qui n'a pas de mur directement sur la gauche (pièce en L), et 40 cm sur la droite, c'est du tout bon ?
Salvor Hardin
 
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Message » 06 Sep 2006 18:08

L'idée générale c'est qu'il y a des grands principes :
- murs sombres si possible
- éloignement des murs si possible

Et qu'il faut tester.

Avec une mesure miracle le contraste ANSI.

Michel
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Message » 06 Sep 2006 18:15

ce qui me rassure c'est finalement le peu d'avantage du filtre dans une grande majorité des cas.
j'y ai jamais cru à ce filtre :lol:

Beau post Michel, comme très souvent :P
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Message » 06 Sep 2006 18:16

MLill a écrit:L'idée générale c'est qu'il y a des grands principes :
- murs sombres si possible
- éloignement des murs si possible

Et qu'il faut tester.

Avec une mesure miracle le contraste ANSI.

Michel


j'essaierai de faire cette mesure du contraste ANSI avec le colorimètre HCFR lors de la révision des 200 heures prévue cet hiver.

Autrement, Michel, je trouve que ma pièce est putôt très sombre pour une pièce non dédiée (de nuit :wink: )

- j'ai au plafond (blanc) des poutres qui doivent coupés pas mal aussi les réflexions secondaires
- Les murs sont en enduit minéral (ambre : couleur rose/marron très pale). Alors je me dis que les milliers de petits creux et bosses disposés aléatoirement par ma spatule ont du réduire également les réflexions murales
- il y a environ 5m entre ma position de visionnage et le fond arrière de mon salon.

A ton avis, est ce que cela participe au fiat que je trouve ma pièce assez peu réfléchissante, ou c'est une idée que je me fais.
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Message » 06 Sep 2006 21:29

MLill a écrit:L'idée générale c'est qu'il y a des grands principes :
- murs sombres si possible
- éloignement des murs si possible


Michel


sans oublier le plafond qui, dans une pièce non dédiée, est en général blanc et qui vient "massacrer" le contraste :evil:
l'image est refletée sur le plafond qui renvoie la luimière sur l'écran, dans les scènes claires on voit les bandes noires devenir grises :evil:
si qqn a une sollution (à part repeindre le plafond en noir mat) ?

Francis
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Message » 06 Sep 2006 23:27

Bonsoir Michel,

Démonstration trés intéressante comme d'habitude :wink:
Il est clair que les facteurs agissant sur le contraste "mesuré" sont multiples et il faut en tenir compte dans sa quête de la meilleure image. Luminosité intrinsèque de la pièce, placement de l'écran, base de l'écran, focale du vp, filtre, lampe (et son vécu), luminosité résiduelle dans la pièce, gestion de l'iris dynamique, méthode de mesures, etc..sont autant d'éléments qui peuvent entrainer des écarts significatifs de mesures.

Cependant je me pose la question du contraste perçu par notre oeil : quelle différence de contraste (en ordre de grandeur) notre oeil est-il capable de distinguer sans instument de mesures ?
Concrètement, et en reprenant ton dernier exemple, pourrais je déceler à l'oeil la différence de contraste entre le projecteur mesuré à 2000:1 et celui mesuré à 1500:1 ?
En comparaison directe peut-être ? en comparaison alternative ?

Un test comparatif de contraste perçu, réalisé avec différents projecteurs cachés de la vue des testeurs, serait amusant. Du genre on passe une scène alternativement sur chaque vp et chacun note le contraste qu'il pense avoir perçu. Les résultats seront à coup sur étonnants... :lol:

Ps : Il me semble cependant que tes deux derniers graphiques sont identiques alors qu'ils ne devraient pas l'être... :oops: :wink:
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Message » 06 Sep 2006 23:41

Salvor Hardin a écrit: j'essaierai de faire cette mesure du contraste ANSI avec le colorimètre HCFR lors de la révision des 200 heures prévue cet hiver.

Autrement, Michel, je trouve que ma pièce est putôt très sombre pour une pièce non dédiée (de nuit :wink: )

- j'ai au plafond (blanc) des poutres qui doivent coupés pas mal aussi les réflexions secondaires
- Les murs sont en enduit minéral (ambre : couleur rose/marron très pale). Alors je me dis que les milliers de petits creux et bosses disposés aléatoirement par ma spatule ont du réduire également les réflexions murales
- il y a environ 5m entre ma position de visionnage et le fond arrière de mon salon.

A ton avis, est ce que cela participe au fiat que je trouve ma pièce assez peu réfléchissante, ou c'est une idée que je me fais.


Je pense qu'il faut mesurer (le contraste ANSI d'un LCD ou LCoS est cependant un peu juste pour les très bonnes pièces - cela n'a pas d'importance pour l'image juste pour la mesure de la pièce).

Ma pièce claire est ma pièce de Home Cinéma habituelle :oops:
Je double le contraste ANSI en passant de 2,34m de base à 1,65m.
Je préfère quand même un plus grand écran (immersion).

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Message » 06 Sep 2006 23:48

Superbe explication et gros boulot !
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Message » 06 Sep 2006 23:48

AUFR a écrit: sans oublier le plafond qui, dans une pièce non dédiée, est en général blanc et qui vient "massacrer" le contraste :evil:
l'image est refletée sur le plafond qui renvoie la luimière sur l'écran, dans les scènes claires on voit les bandes noires devenir grises :evil:
si qqn a une sollution (à part repeindre le plafond en noir mat) ?

Tout à fait le plafond est un mur comme les autres (au moins pour les araignées et ... le home cinéma ;) ).

Si le plafond est blanc on a intérêt à mettre l'écran le plus proche possible du sol, tout en conservant une position de vision confortable bien entendu.
Dans la pièce sombre le plafond est blanc mais relativement haut.

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Message » 06 Sep 2006 23:50

MLill a écrit:
AUFR a écrit: sans oublier le plafond qui, dans une pièce non dédiée, est en général blanc et qui vient "massacrer" le contraste :evil:
l'image est refletée sur le plafond qui renvoie la luimière sur l'écran, dans les scènes claires on voit les bandes noires devenir grises :evil:
si qqn a une sollution (à part repeindre le plafond en noir mat) ?

Tout à fait le plafond est un mur comme les autres (au moins pour les araignées et ... le home cinéma ;) ).

Si le plafond est blanc on a intérêt à mettre l'écran le plus proche possible du sol, tout en conservant une position de vision confortable bien entendu.
Dans la pièce sombre le plafond est blanc mais relativement haut.

Michel



J'en ai une bnine bonne pour toi ;

Largeur du salon : 3.77 m

Largeur de la toile au format 2.35 : 3.30m

Plafond blanc et mur beige clair :

Quid du contraste entre les bords de l'image proche du mur et le centre

:mdr: :mdr:
r4m
 
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