Banc d'essai HS-50 - PTAE-700 - HC900 - TX100

[MLill]

Bonjour à tous

Grâce à la réunion organisée en Lorraine par Gref (worf) et Eric (e.wolff) j'ai pu profiter d'un cabinet privé pour tester HS50, PTAE700 et HC900 (plus une rapide mesure du Z2).

Démonstration nouveaux projecteurs LCD/DLP en lorraine

Ayant beaucoup à raconter sur ces vidéo-projecteurs et les tests en général, je préfère démarrer un topic à part du CR de la rencontre.

Le temps m'a malheureusement manqué pour tester mon TX100 dans la même salle.
Je l'ai fait chez moi mais selon le même protocole.

J'ai effectué une triple aproche :
- d'abord un rapide calibrage avec Colorfacts (moins d'une heure)
- puis une mesure du contraste sur l'écran (et non pas en sortie d'objectif) en utilisant des mires avec différents pourcentages de blancs (avec un luxmètre précis à 0,01 lux)
- puis des photos de mires pour recouper les mesures précédentes et essayer d'aller plus loin.

En analysant les résultats j'ai bien évidemment envie de compléter les tests et de vérifier certains points .

Comme je ne vais pas pouvoir livrer tous les résultats à la fois je réserve les 3 premières réponses pour les exposés que j'enrichirai au fur et à mesure, en intégrant les apports de la discussion.

Michel

[MLill]

1) Calibrage Colorfacts

L'objectif est d'obtenir un rendu des couleurs et de la courbe de gamma corrects en un temps limité (moins d'une heure) avec le secours du propriétaire (sinon rien que pour lire le mode d'emploi et parcourir les menus il me faut plus d'une heure )

Je n'ai pas noté les réglages du projecteur (il faudrait filmer toutes les manips en temps réel ...).
Le choix qui me parait le plus important consiste à désactiver l'iris dynamique lorsque l'on calibre ...

L'ordinateur utilisé pour Colorfacts (sonde Gretag MacBeth) est un Acer Travelmate avec sortie DVI mais choix de configurations limitées (1400x1050 - 1280x768 - 1024x768 - 800x600).
Je commence toujours par utiliser directement l'ordinateur. L'ajustement sur la source effectivement utilisée étant la cerise sur le gâteau.

1.1 PTAE700
Deux ou trois choix logiques et quelques itérations et l'on arrive à une échelle de gris présentable.



En haut du graphique les différentes barres de l'échelle.
Puis les courbes de rouge de vert et de bleu qui dans l'idéal doivent être confondues.

L'image est trop rouge dans le gris sombre et pas assez dans le gris clair mais l'erreur (delta E de 6 ou moins) reste assez mesurée.

Lorsque les trois courbes sont confondues la température de couleur est de 6500K mais cette information en elle même ne garantit pas une colorimétrie exacte.
Elle peut cacher une colorimétrie qui tire soit sur le vert soit sur le magenta ... ou les deux en fonction de la nuance de gris.
D'où l'intérêt de la mesure de la distance dans l'espace colorimétrique CIE lab (delta E).
A 3 ou moins on est vraiment très bon. A 10 à côté de la plaque

Tout cela est tellement à plus simple à expliquer lorsque l'on peut le montrer.

La courbe de gamma est régulière mais trop sombre à mon goût (2,38 ).

Mon intime conviction après cette première prise en main et que l'on doit pouvoir arriver à une très bonne colorimétrie (delta E < 3 de 10 à 100 IRE) et à une meilleure courbe de gamma.

Je discuterai des diagrammes CIE en une seule fois pour les quatre projecteurs.

1.2 Sony HS50

Connexion au PC : après le TX100 et le PTAE700 qui ont un estomac d'autruche et semblent avaler en DVI tout ce que le PC leur propose, M Sony fait preuve de goûts plus délicats.
Ayant tout refusé avec une constance qui a provoqué mon admiration, il a eu le droit à sa ration de VGA. Na !
Ok, je ne sais pas sortir du 1280x720 du chipset Untel. Donc c'est ma faute.

J'aurais bien aimé pouvoir bricoler le mode cinéma très correct en sortie de carton.
Utilisateur 3 serait initialisé ainsi mais je ne le savais pas

Mais quand même avec un couple de réglages qui vont bien on obtient un résultat sympa (toujours iris désactivé)



En sortie de carton (puisque l'on n'a touché à aucune valeur de gain) c'est vraiment pas mal.

Surtout que la courbe de gamma est régulière et d'une valeur de 2.13 un peu "claire" mais quand même très proche des 2.22.

De toutes façons avec l'aide d'Image Director (logiciel PC) la précision du calibrage n'est limitée que par la patience de l'expérimentateur.

Pour faciliter les comparaisons je donnerai plus bas un seul graphique pour les gamma.

1.3 Mitsubishi HC900

OK mon PC ne peut le nourrir au naturel en 1024x576 mais il accepte tout le reste. Bon point surtout après la déconvenue Sony.

L'échelle de gris est déjà très bonne d'origine et en moins de temps qu'il ne faut pour ne le dire on obtient un résultat quasiment parfait .



Ah nostalgie du DL500 qui restituait lui aussi avec de si belles droites !

Hélas pas de réglage "PD - lecteur de DVD" sur l'entrée DVI qui permettrait de commuter les niveaux de 16-235 en 0-255.
Je n'ai pas réussi à obtenir une courbe de gamma correcte.
C'est exactement le même symptome sur le TX100 lorsque l'on se trompe ...

Le problème ne devrait pas exister si l'on connecte un lecteur de DVD en DVI/HDMI mais c'est tellement casse-pieds d'optimiser une courbe de gamma à partir d'un lecteur.

1.4 Hitachi PJ TX100

Le capteur étant mieux positionné (genre de détail dont on s'aperçoit parfois après ) la mesure de la courbe de gris peut commencer plus bas.
Par contre il ne s'agit pas d'une mesure sortie de carton sachant que j'ai redéfini les 32 points de l'échelle de gris pour avoir une courbe de gamma "parfaite".
Les pics du bleu sont dus à mon impatience et aux limites de mon matériel de calibrage pour une telle manip. Ils sont "facilement" résorbables.



C'est clair que l'on fait mieux avec le Mitsu en 100 fois moins de temps.

Courbe de gamma "parfaite" correspondant à mes critères de rendu de toutes les nuances de l'image aussi bien dans les zones claires que dans les zones sombres. Valeur mesurée de 2.24.

1.5 Z2

Conclusion après avoir passé autant de temps sur l'animal que sur les trois premiers (ou le TX100 lors de sa sortie de carton) : pas de calibrage possible sans filtre.
Les dérives de couleurs étaient nettes sur les extraits de Gladiator.
Je n'ai pas sauvegardé les valeurs

Pour le reste le projo m'a l'air d'encore très bien se défendre.

N'a accepté que le 800x600 en DVI (ni 1024x768 ni 1280x768).

1.6 les courbes gamma

Celles des quatres projecteurs sur un même graphe.
24 points de mesure, noir compris.



Seule la courbe du hc900 est irrégulière.

D'éminents experts (Greg Rogers ...) plaident pour une valeur de gamma forte au début (zones sombres) et plus faible à la fin (zones claires).
Je préfère l'inverse (débouchage des noirs et contraste des tons clairs).

Il est en tous cas clair que ces quatres courbes se traduisent par des images différentes, celle du Mitsu (avec cette connexion PC) étant anormale (mais on peut préférer).

Il y a aussi de subtiles différences sur la manière de calculer le gamma à partir des mesures au voisinage du noir

Michel

[MLill]

2 Mesure de la luminosité et du contraste (luxmètre)

Pour les mesures de luminosité et de contraste je n'ai pas utilisé le spectromètre (pas assez sensible dans le noir même sur une petite base d'écran) mais un luxmètre sensible à 0,01 lux.

Les mesures sont faites au niveau de l'écran de taille volontairment réduite (78 cm de base) pour limiter les interférences de la pièce. A pièce identique le contraste sera très supérieur sur un petit écran que sur un grand.

2.1 luminosité

Pour cela il suffit d'afficher un écran blanc, de mesurer la luminosité au centre et de multiplier la valeur lue par la surface illuminée par le projecteur (plus grande que celle de la mire dans ce test).

- TX 100 : 316lumens
- HS-50 : 205 lumens
- PTAE-700 : 192 lumens
- HC-900 : 193 lumens

En toute rigueur il faut fixer la sonde et se tenir à distance ce que je n'ai pas fait mais j'ai quand même confiance dans ces mesures.
Et éviter de se placer dans le champ du capteur du luxmètre ce que j'ai du oublier en mesurant le HC900

NB : j'ai relevé 130 lumens au luxmètre pour le HC900 mais, après contrôle des mesures Colorfacts et les photographies, j'obtiens 193 lumens.
Ce double contrôle confirme les valeurs relatives aussi bien des blancs que des noirs.

Après une deuxième séance avec le HC900 et cette fois-ci un réglage satisfaisant du contraste de la luminosité et du gamma je relève +- 300 lumens pour le même réglage de base.
Je retiens qu'il est au même niveau que le TX100

Pas de problème en ce qui concerne le TX100 son utilisation est optimisée .
Mais la mesure varie fortement en fonction de l'ouverture de l'iris et de la focale du zoom.
On peut sans difficulté le faire descendre en dessous de 200 lumens avec le même calibrage.

Je reste plus perplexe concernant les trois autres projecteurs.
Très difficile d'avoir une certitude sur ce qu'ils ont vraiment dans le ventre sans un test approfondi en faisant varier les réglages.
Dans le cas du 700 mes mesures me paraissent cohérentes avec celles d'Audiovision (348 lumens en mode normal contre 627 au TX100).
Dans le cas du HS50 je relève une apparente contradiction avec le test de WSR (400 lumens mais dans des conditions mal précisées).
Bastien Cluzet (un grand merci) a mesuré 255 lumens pour le HC900 avec les mêmes réglages de base (iris, roue chromatique, lampe).

J'ai trouvé les images présentées ce samedi bien sombres.
Sur 2,31m de base (3 m2 les chiffres ci-dessus donnent :
- TX100 9.8 ftl
- HS50 6.3 ftl
- PTAE700 5.9 ftl
- HC900 6.0 ftl
Chiffres qui peuvent être améliorés en utilisant un écran avec gain.

Une fois que la colorimétrie est assurée ma priorité va à la luminosité.
Je ne peux pas tirer plus du TX100 avec un contraste raisonnable.
Il me faudrait passer un certain temps sur les trois autres.

2.2 mesure du contraste dans le plan de l'écran

J'ai affiché la série de mires suivantes en faisant chaque fois une seule mesure au centre de l'écran. Dans l'idéal il faudrait fixer la sonde et se tenir suffisamment loin, mais je n'étais pas équipé pour cela.















Les mires avec un cadre blanc sont étudiées pour rayonner la même luminosité que des images vidéo standard du plus sombre au plus clair.
Le contraste mesuré tient compte des défauts de la pièce et de l'optique du projecteur.

Quatre courbes en fonction du pourcentage de blanc :



La courbe, plate de 0% à 5%, du TX100 vient (probablement) de ce que la mesure a été faite dans une pièce plus grande.
L'avantage au DLP est net (surtout une fois corrigée mon erreur sur la mesure du blanc).
J'ai appris en faisant ce test que l'avantage de contraste reste le même des images claires aux images sombres.
Le HS50 et le PTAE700 sont dans un mouchoir et probablement supérieurs au TX100 (iris sur réglé sur 5).

2.3 le jeu de l'iris dynamique

J'ai fait une deuxième mesure du PTAE700 et du HS50 en activant leur iris dynamique.
Les bandes blanches des mires à 2% 5% et 10% sont trop petites pour contrôler le blanc.
Mais c'est possible sur la mire à 30% et j'ai pu vérifier que si le noir était plus bas le blanc l'était aussi dans la même proportion.

En faisant le rapport des noirs iris automatique activé et désactivé on obtient une courbe donnant le pourcentage d'ouverture de l'iris en fonction de la luminosité de l'image.



Pour être parfaitement exact j'aurais aussi du tenir compte de l'impact de la fermeture de l'iris sur le rapport de contraste (ce qui aurait demandé une série de mesure supplémentaire iris fermé).

Sony ferme beaucoup plus l'iris que Panasonic.
Ce ne serait pas possible sans correction simultanée de la courbe de gris (gamma).
Pour en savoir plus il faut abandonner le luxmètre pour l'appareil photo ...

Ah oui pour les amateurs de chiffres explosifs : contraste on/off mesuré sur l'écran de 2875:1 pour le HS50 .
Conforme aux tests de WSR.

[MLill]

3) Analyse des photos

Toutes les photos ont été prises à la même distance de l'écran et aux mêmes focales (70mm ou 300mm) pour une base de projection identique.
Même dans le cas du TX100 (photos prises chez moi le lendemain) les tailles sont identiques.

3.1 Grille

L'option de projeter sur une base de 78cm est très défavorable à la photographie de la grille, la mise au point étant difficile et ... à cette échelle ... on note des interférences avec le grain de l'écran pourtant hyper discrèt

J'ai laissé l'appareil faire la mise au point automatique sur la mire de définition qui suivra et vérifié la mise au point à l'oeil dans le viseur du D70. L'expérience m'a appris hélas que ce n'est pas toujours suffisant pour avoir une mise au point parfaite.

Voici la grille photographiée sur une mire toute verte pour ne pas avoir de problèmes de convergence.

HS50


TX100

Curieux : l'espace toutes les deux lignes.

HC900

La grille est tellement peu visible que je mets en doute la qualité de ma photo.
Pourtant elle me semble nette.
A revoir sur une image projetée plus grande.

PTAE-700

Où est passé ma grille
Même en collant l'oeil à l'écran, compte tenu des conditions de projection, je n'ai rien vu

3.2 définition

Le test suivant consiste à projeter une mire avec quatre secteurs :
- 1 damier de 1 pixels
- lignes verticales de 1 pixel
- lignes horizontales de 2 pixels
- damier de 2 pixels.

On peut évaluer le piqué de l'image par la netteté des transitions noir-blanc.
Dans l'idéal il faudrait projeter les mires en digital à la résolution native du projecteur.
Hélas mon PC n'en est pas capable

J'ai donc utilisé
- PTAE700 et TX100 mire 1280x768 mise à l'échelle par le projecteur (liaison DVI)
- HS50 mire 1024x768 mise à l'échelle par le projecteur (liaison VGA)
- HC900 mire 800x600 mise à l'échelle par le projecteur (liaison DVI)

HC-900

Image très propre (point fort des DLP) mais contraste blanc-noir moyen (problème de photo ou d'objectif du projo ?).
A revoir à sa résolution native.

HS-50

Les noirs sont bien gris (liaison analogique ?) et les pixels très évidents (pas de problème de netteté de photo pour le coup).

PTAE-700

Pas si flou que cela

TX-100

Problème de convergence mais néanmoins les meilleurs résultats si l'on s'en tient à l'analyse de la profondeur des noirs.

A retenir : si le TX100 et le HS50 sont cousins germains, les PTAE700 et HC900 ont un rendu bien différent.
A confirmer : la qualité optique pas top top du HS50.


3.3 Etudes de la luminosité du contraste et de la colorimétrie à partir des photos

Pour ce qui suit j'ai utilisé 12 mires et l'appareil photo pour pousser l'enquête au delà de ce qu'il m'est possible en utilisant Colorfacts ou le luxmètre.
J'ai conçu les mires pour que les résultats puissent être croisées avec les 24 niveaux mesurés par Colorfacts.

24 barres sur des fonds plus ou moins clairs (piège pour iris dynamique )




4 séries de 24 barres chaque mire explorant plus en détail la moitié la plus sombre de la précédente.
Ci dessous la seule partie centrale.





Au préalable j'ai fait des séries de tests pour m'assurer que mon appareil photo, une fois réglé, restitue correctement l'échelle de gris :
- un gris neutre est restitué neutre
- un gris vert tire vers le vert sur la photo
- un gris bleu tire vers le bleu
- etc …

Ce résultat semble banal mais bien que prenant des "screen shots" depuis 2000 je n'y suis parvenu que cet automne en utilisant le D70 et, outil indispensable, Nikon Capture.
Il m'est possible d'analyser l'échelle de gris, un peu comme avec Colorfacts.
Mais il s'agit d'une approche empirique.

J'obtiens ce résultat pour le TX100

Dans cet exemple les erreurs sont exagérées par rapport au colorimétre.

Même écran, base d'image identique, même appareil photo et même taille de l'image sur la photo (ouf) les comparaisons (luminosité, noir, colorimétrie, gamma) deviennent possibles.

C'est un tel travail de précision que je n'ai pu envisager que parce-que le D70 est pilotable par l'ordinateur.
La photographie de mes 17 mires (réglages inclus) prend 10 à 15 minutes.

3.4 Le Bilan de l'analyse des photos

Les photos, prises dans les mêmes conditions, permettent d'évaluer les performances relatives des projecteurs.
Elles ne donnent pas avec précision des résultats en valeur absolue, tel qu'un rapport de contraste.

Luminosité
le TX100 est devant et les trois autres ensemble derrière.
Bien entendu ce résultat dépend des réglages effectués qui ne sont "optimums" que pour le TX100

Noir (iris dynamique activé)
Ensemble le TX100 et le PTAE700.
Loin devant le HC900.
Encore loin devant le HS50..

Contraste (dynamique de l'image)
Ensemble les 3 LCD.
Loin devant le HC900.
Cela vaut aussi pour le micro-contraste (noir que le projecteur est capable de reproduire au voisinage d'une zone blanche).
Cela joue dans la perception de la "définition". Et expliquent que certains d'entre nous trouvent le HC900 plus défini que le HS50 malgré son plus petit nombre de pixels.

Colorimétrie ("gray scale tracking")
Généralement on arrête l'analyse à 20 ou 30 IRE par manque de sensibilité des instruments de mesure.
Or les dérives prés du noir sont très gênantes (en particulier le bleuâtre des LCD).
La photo apporte un plus.
Le HC900 est quasi parfait.
Le HS50 très bon et je suspecte que le pilotage en 12 bits de ses panneaux n'y est pas pour rien.
TX100 derrière quels que soient les efforts passés en calibrage. Je pense que le PTAE700 ne peut pas faire mieux (cela reste à prouver).

….

J'en viens à la principale motivation de ma série de photos : essayer d'élucider le fonctionnement des iris dynamiques.

L'iris dynamique du PTAE700
Pas de surprise l'iris se ferme lorsque l'image est plus sombre.
Mais … une seule trace de fermeture de l'iris sur toutes mes mires, et encore très faible (environ 10%).
Les photos ne révèlent aucun traitement de l'image.

L'iris dynamique du HS50
Il se ferme beaucoup pour les images sombres.
Par contre les évolutions de gamma sont peu nettes sur les photos - quelques infimes indices :
- des traces de "blancs tassés" lorsque l'iris se ferme
- plus nettement, de "noirs tassés" lorsque l'iris s'ouvre.
Je n'avais pas envisagé les "noirs tassés".

A signaler une déviation de la colorimétrie qui pourrait être lié au réglage de contraste (selon WSR) :

Echelle de gris iris ouvert (à gauche) et iris fermé (à droite)


Je m'interroge sur la "calibrabilité" du projecteur, pour une utilisation avec l' iris dynamique actif.
Elle est en tous cas plus acrobatique qu'avec un projecteur traditionnel.

Mes mires ne m'ont pas permis d'établir que la luminosité de l'image était préservée lors de la fermeture de l'iris.

….

Conclusion des photos
Confirmation des mesures au luxmètre (cela m'a été utile pour le HC900).
Même si cela reste empirique le calibrage avec certains APN me paraît possible.
Restent des interrogations sur la correction de gamma dynamique du HS50.

Michel

[bobim]

En tout cas mille merci à toi Mlill

[Pio2001]

Lorsque les trois courbes sont confondues la température de couleur est de 6500K mais cette information en elle même ne garantit pas une colorimétrie exacte.
Elle peut cacher une colorimétrie qui tire soit sur le vert soit sur le magenta ... ou les deux en fonction de la nuance de gris.

Lorsque les trois courbes sont confondues on est à 6500 K, oui
Lorsqu'on est à 6500 K, on est pas sûr d'avoir une colorimétrie parfaite, oui
Mais lorsque les trois courbes sont confondues, on est sûr d'avoir une colorimétrie parfaite.

L'état d'un pixel est une variable à trois dimentions qu'on peut exprimer en

Rouge Vert Bleu
Teinte Saturation Luminance
L*a*b
Y-U-V
Luminance / Température de couleur / Balance vert-rose.
Etc

Le niveau des trois courbes est normalisé sur un axe correspondant à leur moyenne, on a perdu l'information de luminance. Cependant, par rapport à l'une d'elles, les deux autres donnent deux informations supplémentaires, qui définissent la teinte. On peut donc s'en servir pour déterminer toutes les paires de données qui interviennent en plus dans les descriptions comportant la luminance à part, soit par exemple

Saturation / Teinte
a*b
U-V
Temprérature de couleur / Balance Rose-Vert
etc

PS : dans la limite des gamuts respectifs.

[MLill]

Merci pio2001 pour ces compléments

J'en profite pour faire un petit up pour signaler la rédaction du chapitre sur la luminosité et le contraste qui devrait susciter quelques réactions

Michel

[Bastien Cluzet]

- TX 100 : 316lumens
- HS-50 : 205 lumens
- PTAE-700 : 192 lumens
- HC-900 : 130 lumens

Dans quels modes, TC, iris, puissance lampe ?

[MLill]

Dans quels modes, TC, iris, puissance lampe ?

Les mesures correspondent aux réglages "Colorfacts" donnés plus haut donc des TC mesurées à 6500K et des courbes de gamma à peu près correctes (sauf pour le mitsu à cause de son problème sur la liaison DVI avec un PC).

Elles sont à prendre plutôt comme des valeurs "minimales" (sauf pour le TX100) que pour des valeurs maximales qui demanderaient une meilleure maîtrise du projecteur.

Elles correspondent aussi aux valeurs des projecteurs tels qu'ils ont été démontrés ... après "calibrage".

Tous les projecteurs en mode de lampe eco.
Mitsu iris fermé et secteur blanc désactivé.
TX100 iris à 5.

PTAE700 et HS50 iris dynamique ou ouvert (approximativement le même résultat).

Michel

[worf]

Bonjour michel et les autres (fantastique travail).

Je rajouterais une petite mesure d'overscan sur le HS 50, il mange 25 pixels (X4) d'une image en liaison HDMI (720p ) et plus de 40 pixels (X4) en YUV.

[Damned]

2 mots, bravo et merci !

[Bardamu voyage]

Bonjour michel et les autres (fantastique travail).

Je rajouterais une petite mesure d'overscan sur le HS 50, il mange 25 pixels (X4) d'une image en liaison HDMI (720p ) et plus de 40 pixels (X4) en YUV.

Quel appétit

[aldo]

hé il s'en sort pas si mal le petit TX100
Aldo

[Fred2]

Bonjour michel et les autres (fantastique travail).

Je rajouterais une petite mesure d'overscan sur le HS 50, il mange 25 pixels (X4) d'une image en liaison HDMI (720p ) et plus de 40 pixels (X4) en YUV.

Merci pour cette précision

Cela représente combien de centimètres sur un écran de 2m de base ?

[Fred2]

Je tente une réponse mathématique à ma question ! Correcte ?


1280 pixels = 2000 mm

1 pixel = 1.5625 mm

Donc

en HDMI : 25 pixels * 1.5625 = 39 mm soit 3,9 cm
en YUV : 40 pixels * 1.5625 = 62.5 mm soit 6,25 cm

Mon calcul démontre un autre problème, le nombre de pixels perdus est-il réellement le même en largeur qu'en hauteur ??

Suis-je totalement à côté de la plaque ????