BE HCFR : DILA JVC X35

Home-Cinéma, Tests et Bancs d'Essais — publié le 6 janvier 2013
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11) MTF (Modulation Transer Function)

Tout vidéoprojecteur se prévaut d’être « full HD » c’est-à-dire qu’ils possèdent des matrices ayant une résolution de 1920 pixels sur leur largeur et 1080 pixel sur leur hauteur. Pourtant des différences visuelles subsistent.

Certains vidéoprojecteurs délivrent une image très nette alors que d’autres délivrerons une image plus douce voire limite floue. La netteté est souvent évaluée de façon subjective, et dans ce cas il est difficile de quantifier et de donner une valeur qui servira de point de comparaison entre les vidéoprojecteurs. Visuellement, il est difficile d’évaluer de combien de pourcentage un vidéoprojecteur sera plus nette ou moins nette qu’un autre.

12) Convergences

Bien évidemment de bonnes convergences des matrices contribuent au résultat final de la netteté.
Voici les convergences de notre modèle testé :

Au centre de l’image

JVC-X35-58 

En haut à droite de l’écran (l’endroit où visuellement les convergences sont les moins bonnes)

JVC-X35-59

Les convergences ne sont pas parfaites mais le résultat est bien meilleur que les générations précédentes des JVC.

Il existe des méthodes pour quantifier le pouvoir de résolution d’une optique ou plus précisément dans notre cas le couple lampe-matrices-chemin de lumière-iris et optique.

La méthode utilisée pour ce test consiste à mesurer la quantité de modulation (contraste) dans une paire de lignes (ligne blanche avec une ligne noire) issue d’une mire projetée par le JVC X35.

Nous recherchons ici le MTF ou FTM (fonction de transfert de modulation), voici son calcul :

MTF = (intensité lumineuse max – Intensité lumineuse min) / (intensité lumineuse max + intensité lumineuse min)

Un MTF d’un élément optique mesuré à « 1 » (100%) nous indique que la netteté de cette optique sera théoriquement parfaite. Plus la fréquence spatiale augmente (nombre de paire de lignes noires et blanches par mm) plus la valeur du MTF diminuera. Le phénomène de la diffraction apparait à haute fréquence spatiale c’est-à-dire qu’une partie de la lumière des lignes blanches se diffusera dans les lignes noires voisines et réproqiement. Il est généralement considéré comme limite de fréquence spatiale atteinte (la limite de Nyquist) lorsque le MTF d’une optique atteint 5%. 

L’image ci-dessous décrit bien le phénomène (observez les tracés bleu et rouge).

JVC-X35-60 JVC-X35-61

Pour le JVC X35, la limite de Nyquist n’est pas définie par son optique car nous n’avons pas la possibilité de mesurer les limites de ses performances. La seule possibilité de mesurer le MTF du JVC X35 est d’utiliser le couple matrice-optique. Dans ce cas la limite de Nyquist sera déterminée par la résolution des panneaux D-ILA.

Nous savons que les panneaux D-ILA mesurent 0.7 pouces de diagonale soit 1.778 cm. La résolution de ces panneaux est de 1920 pixels x 1080 pixels.

Pour connaître le nombre de pixel sur la diagonale il faut appliquer le théorème de Pythagore :

( Diagonale )² = ( Longueur )² + ( Hauteur
Diagonale = √ ( Diagonale
Soit :
Diagonale² = (1920)² + (1080)²
Diagonale = √ 4 852 800
Diagonale = 2202.907 pixels

Pour connaître la limite de Nyquist il faut diviser le nombre de pixels de la diagonale par sa longueur soit : 2202.907/1.778 = 1238.98 pixels/cm = 123.898 pixels/mm

La limite de Nyquist pour le JVC X35 est de 61.95 paires de ligne/mm (123.898/2) qui sera atteinte avec une mire de résolution de lignes blanches et noires de 1 pixel de large.

La procédure de mesure a consisté à placer un spectroradiomètre à une distance de mesure de 41 cm par rapport à l’écran de projection avec un angle d’ouverture de mesure de 0.125°. Avec cet angle d’ouverture le spot (le point noir sur la photo qui est le point précis de mesure) est plus petit que le pixel affiché à l’écran. Le spectroradiomètre va nous permettre de mesurer l’intensité lumineuse des pixels blancs et noirs.

JVC-X35-62

JVC-X35-63

Photo prise à travers le viseur du spectroradiomètre avec le spot (petit point noir au centre du viseur dans un pixel blanc). La photo est floutée car très difficile à effectuer :

JVC-X35-64

Voici les résultats des différentes mesures (JVC calibré à D65, iris ouvert mode lampe bas focale courte, image centrée dans l’optique) : 

PARAMETRE

Intensité lumineuse min
Pixel noir

Intensité lumineuse max
Pixel blanc

MTF

Mire 3 pixels lignes Verticales 

1.076 cd/m² 

60.88 cd/m²

96.526 %

Mire 3 pixels lignes horizontales

1.202 cd/m²

60.57 cd/m²

96.108 %

Mire 2 pixels lignes verticales

1.162 cd/m²

60.55 cd/m²

96.234%

Mire 2 pixels lignes horizontales

1.169 cd/m²

57.2 cd/m²

96 %

Mire 1 pixel lignes verticales

3.084 cd/m²

52 cd/m²

88.802 %

Mire 1 pixel lignes horizontales 

2.432 cd/m²

47.28 cd/m²

90.215 %

Le contraste inter-pixel vertical sur une mire 1 pixel est de : 52/3.084 = 16.86 :1
Le contraste inter-pixel horizontal sur une mire 1 pixel est de : 47.28/2.432 = 19.44 :1

JVC-X35-67

 

JVC-X35-66

Le JVC x35 possède donc un MTF élevé mais pourtant dans la pratique nous pouvons remarquer que sa netteté est moins forte que celle d’un vidéoprojecteur DLP.

Il faut regarder de plus près  la manière dont le X35 affiche une mire de 1 pixel. 

JVC-X35-69

Nous pouvons remarquer que malgré que le rapport de contraste entre les lignes blanches et les lignes noires est élevé, la largeur des lignes noires est plus importante que celle des lignes blanches. Ce constat s’explique par deux phénomènes. Le premier s’explique par une convergence des trois matrices qui n’est pas parfaite et le deuxième s’explique sans doute par la technologie D-ILA elle-même. La matrice n’arrive pas à afficher correctement le bord gauche d’un pixel noir. Malgré la mauvaise qualité de la photo ci-dessus, nous pouvons noir la différences entre le bord droit des pixels noirs qui est abrupt et le bord gauche qui est plus clair.Voilà qui nous amène au deuxième point important qui contribue à la netteté perçue : L’acutance ! 

L’acutance est une perception de meilleure netteté due aux effets de bord. Une acutance élevée se caractérise avec une transition instantanée entre un pixel blanc et un pixel noir. C’est la précision des contours. 

JVC-X35-68
Acutance faible en haut, acutance élevé en bas 

Nous voyons bien que sur la mire projetée par le X35 l’acutance n’est pas très élevée ce qui explique que malgré une MTF élevée l’image est un peu moins nette qu’avec un vidéoprojecteur DLP (MTF et acutance élevée).Malgré ce point la netteté du JVC s’est grandement améliorée au fil des générations. 

 

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