Le HDR (High Dynamic Range) en projection (Synthèse page 1)

[Hugo S]

Bonjour,

Avec l'arrivée du BRD UHD dans lequel est bâtie la notion d'image HDR (High Dynamic Range), reproduire une image à partir d'un projecteur va être particulièrement challengeant, aussi je vous propose d'évoquer dans ce sujet toutes les particularités liées à ce type de reproduction.

Et pour bien comprendre tout le contexte global UHD/4K + HDR + WCG + HDMI 2.0a + HDCP 2.2, l'incontournable et exceptionnelle synthèse faite par Patrice_SAFE (mis à jour Fév 2018) :
http://www.homecinema-fr.com/uhd-video/

* L'impact de la longueur des câbles HDMI sur transmission d'un signal UHD, un point potentiellement bloquant en projection :
http://www.dpllabs.com/page/dpl-full-4k ... tification

* Codes accès mires des BRD UHD Sony :
http://www.homecinema-fr.com/forum/post ... p178833040

* What does HDR capable mean (référence pour contexte TV, en Anglais)
http://www.avsforum.com/what-does-hdr-capable-mean/

* UHD 101 (WCG/HDR/débits HDMI)
http://www.acousticfrontiers.com/uhd-101-v2/

* Calculateur de débit données UHD/4K
http://www.extron.com/product/videotools.aspx

* Conversion FtL <-> Nits
http://www.unitconversion.org/luminance ... rsion.html

* HDR, Resolve, and Creative Grading (... en Anglais... ) (une excellente - et longue - synthèse pour comprendre l'ensemble du contexte HDR)
http://vanhurkman.com/wordpress/?p=3548

* UHD HDR Ymax par titre
http://www.homecinema-fr.com/forum/post ... p179164543

Hugo

HDR, Resolve, and Creative Grading.pdf

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HDR_Demystified_Technical Paper by Spectracal.pdf

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--------- Addendas --------------

Un complément intéressant : post179775222.html#p179775222

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[Hugo S]

Ces BRD UHD HDR ont été masterisés avec un peak white entre 1200 et 4000 nits pour leur color grading.

Un projo HDR a un peak white à environ 100 nits (ça dépend de la calib HDR établie sur la base écran choisie).

Cette différence de peak white impose de faire un "display mapping" pour adapter la dyn de la source HDR à celle du diffuseur. Autrement dit, il faut refaire le color grading, ce qui est tjrs une opération délicate (habituellement elle est ajustée "à la main" par un professionnel de l'image et dépend de chaque scène pdt l'authoring du film).

Aujourd'hui ce display mapping automatique ne fait l'objet d'aucune normalisation. Les constructeurs l'implémentent comme ça leur chante. Il définissent donc eux même la manière de faire la compression de dyn et le tone mapping en fonction de l'écart entre les caractéristiques du flux HDR (metadata) et ce que le diffuseur est capable de faire. Idem pour l'adaptation de gamut. Ce qui veut dire qu'on a autant de résultats possibles qu'il y a d'algos implantés ds les projos HDR... lol.

Pour sortir de cette situation, il faut payer une licence Dolby Vision. Dans ce cas, le constructeur doit fournir à Dolby toutes les caractéristiques colorimétriques de son diffuseur et en retour Dolby fournit un algo qui fait un display mapping adapté au diffuseur (ou c'est peut être au constructeur à s'adapter à l'algo de Dolby... Je ne connais pas les détails de cette procédure de licensing).

Tout ça pour dire qu'en dehors du Dolby Vision (licence payante) le HDR consumer est synonyme d'une absence totale de normalisation du rendu du diffuseur HDR. Cette situation est surréaliste. Et derrière tout ça, il y a un holdup planétaire de Dolby qui dit en gros : vous voulez garantir un résultat cohérent avec l'encodage HDR ST-2084 sur votre diffuseur ? Achetez une licence Dolby Vision...

Hugo,

ma démarche est simplement d'informer objectivement sur les aspects techniques pour permettre aux personnes qui lisent ce forum de comprendre à quoi ils ont affaire. Le partage d'un jugement subjectif sur une image HDR ou pas ne m'a jamais intéressé. Comme tous, je suis capable de m'émouvoir tout seul devant une belle image et ce que je ressens est lié à mon vécu propre (assez riche sur ce plan-là) et pas forcément facilement partageable... Fin de la parenthèse subjective.

Qd un professionnel de l'image comme Light Illusion (qui calibre les chaînes de mastering broadcast et ciné) écrit sur AVS :

The problem with HDR is it is presently the most ill defined concept we have seen in a long while.

There are no standards that as yet are fully defined, and the various hardware manufacturers have gone off half cocked in an attempt to sell more displays.

il est légitime me semble t'il de faire un peu d'information au public. Mais peut être que tout cela a déjà été dit sur HCFR, dans ce cas désolé pour la redite

Depuis tjrs, l'industrie vidéo repose sur des normes parfaitement établies qui garantissent un certain niveau de reproductibilité si on veut bien s'en donner la peine. Le HDR n'est pas encore normé côté diffusion. Ce qui n'empêche pas les constructeurs de mettre fièrement le logo HDR pour faire vendre. Voir l'analyse ici qui concerne la situation actuelle pour les TV :

http://www.tomshardware.fr/articles/ult ... -2444.html

Par ailleurs les projo eux ont été complètement oubliés pour le moment ds les travaux du CEA’s Video Division Board qui tente de mettre un peu d'ordre côté diffusion GP pour les TV (mais pas encore suffisamment hélas, car les pb techniques liés à la diffusion des flux obéïssant à la norme ST-2084 côté encodage ne sont pas réglés).

Donc, Là je dis simplement : attention, vous achetez un matériel qui ne repose sur aucune norme. Libre de vous de le faire et d'être un early adopter. Simplement vous êtes maintenant averti. Rappelez vous les TV HD ready qui n'étaient pas full HD ...

Personnellement, mon seul souhait est que cette situation (induit uniqt par des pb d'intérêts financiers colossaux) cesse le plus vite possible et que les choses reprennent un cours normal. Mais ça va prendre un peu de temps...

Bien sûr je n'empêche personne de projeter des films HDR sur des projos "HDR". Encore heureux.

[Hugo S]

Réservé

[Hugo S]

Réservé

[Emmanuel Piat]

En FR, il y a pas mal d'infos sur ce post de hdfever où il y a une bonne veille techno (ça concerne plutôt les TV 4K, mais les infos sur le HDR restent valables) :

http://www.hdfever.fr/forum/viewtopic.p ... start=2410

[Hugo S]

Bonjour,

Merci pour ce lien.

Maintenant pour ce qui me concerne, j'ai toujours la fâcheuse tendance à vouloir évaluer par moi-même et avec mes propres yeux, toute nouvelle technologie à même de modifier en profondeur le rendu image en HC. Ceci afin de me faire ma propre opinion et par delà les divers avis plus ou moins préliminaires de chacun.

Alors ayant eu le privilège de pouvoir rapidement apprécier chez Cédric (contemplationaveugle) à Banyuls, une image HDR projetée sur 4m de base par le Sony 5000 4K laser, il est indéniable qu'une image projetée en HDR possède un VRAI potentiel.

Maintenant pourra-t-on reproduire chez soi une image quelque peu similaire, avec des moyens plus abordables tels que le projecteur JVC X5000, qui est sensé être compatible HDR? Ca c'est que je suis personnellement des plus curieux de découvrir... et que je ferai dès que le lecteur BRD UHD Pana 900 sera disponible.

Sachant que tout ce qui sera à même d'optimiser cette image projetée, sera toujours d'autant plus le bienvenu... d'où ce sujet.

Hugo

[Emmanuel Piat]

Bin désolé de laisser transpirer mon côté scientifique, mais pour optimiser l'image, et donc la rapprocher au mieux de l'image idéale, il faudrait définir cet "idéal" et donc il faudrait déjà savoir comment il faut la projeter lorsque le diffuseur a un peak white très très inférieur à celui utilisé pour masteriser l'image. Et ça aujourd'hui personne ne le sais (pas de norme). En dehors de ce cadre, ce n'est pas de l'optimisation mais de la déformation du rendu nominal.

Si tu ne sais pas comment doit s'afficher une image via une référence, il est impossible de mettre en place la moindre démarche rationnelle. Donc c'est la porte d'entrée à tout et n'importe quoi et la seule chose qui importe c'est la satisfaction de celui qui regarde. Plein de gens adorent regarder leur TV avec des couleurs ultra saturées. Pour eux, c'est une image "optimisée".

Et pour info, Cédric est très à cheval sur les normes

j'ai toujours la fâcheuse tendance à vouloir évaluer par moi-même et avec mes propres yeux, toute nouvelle technologie à même de modifier en profondeur le rendu image en HC.

Je sais, tu es très subjectiviste . Mais tu as écrit "fâcheuse". Tes doigts objectivistes auraient ils dépassé ta pensée subjectiviste ? Je te taquine...

Pour information, qd on sait utiliser correctement un equalizer graphique, il est très facile de donner un look-and-feel HDR à un BRD tout à fait standard. Je l'ai démontré à Coxwell qd il est passé à la maison. Commentaire de l'intéressé qd je lui ai montré la scène "HDRisée" de Miss Univers prenant son bain dans Youth : "C'est la plus belle image que j'ai jamais vue". Et ce n'était pas à cause de la plastique (remarquable) de la dame... Je pourrais expliquer comment faire cela et permettre à chaque utilisateur de PCHC de jouer à l'apprenti sorcier mais je préfère m'abstenir pour l'instant, en l'absence de toute norme.

Derrière mes tests sur des BRD standards, il y a en fait une question que j'ai voulu creuser : est-ce qu'il sera possible, lorsque les normes de rendu HDR seront fixées, de modifier le grading color d'un BRD standard pour retrouver une partie d'un grading HDR sans nuire à la qualité globale de l'image (notamment désaturation des couleurs ds les très fortes lumières). Malgré qq défauts visibles, j'ai qd même été très surpris par ce que j'ai réussi à obtenir sur un projo à forte luminosité, même en 8 bits. Mais pour aller plus loin et faire au mieux, il faudrait que j'ai une cible liée à une norme. Et là on pourrait parler d'optimisation (via une recherche de compromis) sur des critères objectifs... Pour le moment, j'ai juste fait mumuse pour comprendre le comportement de l'oeil à des expansions/compressions de dynamique. Et en fait, ce n'est pas du tout intuitif et même souvent complètement contre intuitif...

[Emmanuel Piat]

Dans le même ordre d'idée :

Pour revenir sur la HDR version Technicolor & Royal Philips, un élément me semble particulièrement intéressant dans leur approche (en dehors d'une rétro-compatibilité totale avec le Rec 709), c'est cette faculté de faire une sorte de tone mapping à la volée pour convertir des sources SDR en pseudo HDR, qu'ils nomment ITM, pour Intelligent Tone Management.

http://www.hdfever.fr/forum/viewtopic.p ... start=2400

[Mpeg]

l'ancêtre du hdr ... perso et "institutionnel" ..
Perso : j'en avais assez dans l'temps d'avoir en s-vhs ou autre, un règlage "moyen" de la luminosité, parfait quand il pleut, mais pas bon en plein soleil.
Soluce : le soleil étant généralement dans le ciel, j'ai fini par acheter un verre de lunettes en dégradé, placé judicieusement devant l'objectif : le niveau lumineux du plancher des vaches a été amélioré, ne restait qu'à bien choisir la ligne zéro du dégradé.
L'instut : j'ai vu la même chose en plus imposant sur une cam de la télé à Brest 96 (je crois) : un rectagle coulissant avec dégradé de gris devant l'objectif .
Morale : au XXIème il me faudrait un filtre intégré gris dégradé, épousant la forme, pixel par pixel, d'un effet "solarisation" paramétrable ... yapuka!
Dans mon actu, mon smartphone fait dans le 4K hdr, il n'est déjà pas mauvais du tout, à condition de le mettre sur pied, pour, par ex, le soleil du matin levant (sans la pluie, please!) .
En vidéo on ne peut pas se permettre de prendre un film en "bracketting" intégral, avec 5 variantes par image... Attention d'ailleurs au résultat sur projo, il faut rester 'plausible", je ne recherche pas une image "d'orange", ce qui a tendance depuis la hd à devenir l'accroche dans les magasins. On ne m'attrapera pas avec ça, même si l'orange est ma couleur favorite!
Pour l'image faite, j'ai peur qu'il faudra à nouveau des filtres.

[tonton flingueur]

Bonjour,

Je suis d'accord avec Emmanuel sur le fait d'être très prudent sur les annonces marketing des différentes marques de VP concernant le HDR.

Etant donné également que les 2 lecteurs annoncés ne sont pas tous compatibles avec les algos HDR, le pana ne sera pas en plus(aux dernières nouvelles) compatible Dolby vision format qui semble dominé, comment ferons-nous pour déterminer la qualité d'image vue avec des éléments(BD, lecteurs et VP) totalement disparates ou chacun fera à sa sauce? Quelle combinaison donnera le meilleur...Cela n'a aucun sens!

A qui imputer la "faute" du mauvais résultat? C'est vraiment le foutoir...pour l'instant(a l'instar du DTS X)! Même Lumagen avec son Radiance pro a des difficultés à appréhender cet aspect du BD UHD sans compter les espaces couleurs en entrées et en sortie.

Mais dans tous les cas, on peut, bien sûr, profiter actuellement de "belles' images comme les nomme Hugo sans trop d'artifices...en respectant totalement le REC 709 par exemple...un bon projo capable et un bon calibrage avec un pro muni du bon matériel, et HOP!

Ne cédez pas trop rapidement aux sirènes du markéting comme le "4K" ou "HDR" ou le mot "compatible"...
il va y avoir bien des surprises avec les liaisons HDMI

[Emmanuel Piat]

Quelque part il y a une contradiction complète entre le HDR voulu par Dolby pour les TV (Dolby vision) et le monde du cinéma institutionnel.

En HDR Dolby vision pour TV, l'objectif est de projeter sur un moniteur TV qq chose qui se rapproche bcp de la source en terme de dynamique. En gros, on cherche à faire "vrai" (d'où les 10000 nits visés en limite haute). Dans les salons type CES etc., ça donne toutes ces scènes filmées en temps réel par une caméra HDR, puis affichées sur un moniteur ou TV HDR juste à côté. On peu alors comparer l'original et la copie et constater combien le rendu est proche.

Au cinéma, le pb est différent car on ne recherche pas à restituer l'original. Tout simplement parce que, l'environnement étant noir et les toiles étant de très grandes dimensions et l'éclairage des scènes très variable, ça serait absolument insupportable.

Donc l'art de l'image cinéma, c'est l'art de la compression de dynamique. On shoote en HDR puis on compresse. Sauvagement mais avec talent (enfin... si la personne aux manettes a du talent, ce qui n'est pas tjrs le cas...).

Le color grading pour le cinéma HDR Dolby vision est complètement spécifique aux projos compatibles dolby vision. Le peak white est à 100 nits et le reference white peut varier de scène en scène mais ne monte guère au delà des 48 nits habituels car sinon ça serait fatiguant sur la longueur d'un film. Donc en fait, le doublement de dyn n'est là que pour donner un peu de headroom pour booster une partie de l'image sur certaines scènes. Mais il faut bien doser pour ne pas éblouir le spectateur, ce qui malheureusement est très vite atteint sur un grand écran. Mettez une mire blanche à 100 nits sur une base modeste de 4 ou 5m dans une salle noire, vous comprendrez très vite pourquoi le reference white ne monte pas à cette valeur...

Donc toute la difficulté est d'adapter le color grading aux conditions de proj (base écran et environnement), ce qui en général nécessite l'intervention d'un humain bien formé. Mais sans doute que des algorithmes automatiques sauront le faire de mieux en mieux, d'autant plus s'ils sont aidées par des metadata générées en amont par des humains...

On peut aussi noter que l'éblouissement est déjà possible en SDR. Exemple : dans la scène de l'opéra du dernier Mission impossible. Le moment ou la fille (et le spectateur) se prend la lumière du projecteur de scène en place face. Chez moi, sur 5m de base, c'est sacrément éblouissant...

[Hugo S]

Hi Emmanuel,

Bin désolé de laisser transpirer mon côté scientifique, mais pour optimiser l'image, et donc la rapprocher au mieux de l'image idéale, il faudrait définir cet "idéal" et donc il faudrait déjà savoir comment il faut la projeter lorsque le diffuseur a un peak white très très inférieur à celui utilisé pour masteriser l'image. Et ça aujourd'hui personne ne le sais (pas de norme). En dehors de ce cadre, ce n'est pas de l'optimisation mais de la déformation du rendu nominal.

Si tu ne sais pas comment doit s'afficher une image via une référence, il est impossible de mettre en place la moindre démarche rationnelle. Donc c'est la porte d'entrée à tout et n'importe quoi et la seule chose qui importe c'est la satisfaction de celui qui regarde. Plein de gens adorent regarder leur TV avec des couleurs ultra saturées. Pour eux, c'est une image "optimisée".

L'opposition entre "Référence" et "Préférence", un TRES vieux débat, qui ne risque pas de se clore de sitôt...

Et pour info, Cédric est très à cheval sur les normes

Tout à fait, Cédric (contemplationaveugle) qui est certainement un Professionnel Référentiel dans ce domaine... ce qui n'est pas forcément le cas de tout le monde.

D'ailleurs toutes les personnes qui auront pu se rendre à Banyuls pour la présentation Sony (voir lien ici) chez Cédric, auront pu apprécier sa réelle compétence.

j'ai toujours la fâcheuse tendance à vouloir évaluer par moi-même et avec mes propres yeux, toute nouvelle technologie à même de modifier en profondeur le rendu image en HC.

Je sais, tu es très subjectiviste . Mais tu as écrit "fâcheuse". Tes doigts objectivistes auraient ils dépassé ta pensée subjectiviste ? Je te taquine...

Je sais... ... aussi je te confirme que ma petite cervelle, faisant plus confiance à mes yeux, qu'à un quelconque appareil de mesure, je suis certainement des plus "incurable"... mais pas forcément "insoignable"...

Pour information, qd on sait utiliser correctement un equalizer graphique, il est très facile de donner un look-and-feel HDR à un BRD tout à faire standard. Je l'ai démontré à Coxwell qd il est passé à la maison. Commentaire de l'intéressé qd je lui ai montré la scène "HDRisée" de Miss Univers prenant son bain dans Youth : "C'est la plus belle image que j'ai jamais vue". Et ce n'était pas à cause de la plastique (remarquable) de la dame... Je pourrais expliquer comment faire cela et permettre à chaque utilisateur de PCHC de jouer à l'apprenti sorcier mais je préfère m'abstenir pour l'instant, en l'absence de toute norme.

Derrière mes tests sur des BRD standards, il y a en fait une question que j'ai voulu creuser : est-ce qu'il sera possible, lorsque les normes de rendu HDR seront fixées, de modifier le grading color d'un BRD standard pour retrouver une partie d'un grading HDR sans nuire à la qualité globale de l'image (notamment désaturation des couleurs ds les très fortes lumières). Malgré qq défauts visibles, j'ai qd même été très surpris par ce que j'ai réussi à obtenir sur un projo à forte luminosité, même en 8 bits. Mais pour aller plus loin et faire au mieux, il faudrait que j'ai une cible liée à une norme. Et là on pourrait parler d'optimisation (via une recherche de compromis) sur des critères objectifs... Pour le moment, j'ai juste fait mumuse pour comprendre le comportement de l'oeil à des expansions/compressions de dynamique. Et en fait, ce n'est pas du tout intuitif et même souvent complètement contre intuitif...

Pour redevenir (un peu) plus sérieux, je pense que la reproduction HDR en projection sera un VRAI challenge et du coup nécessitera :

- d'abord une compréhension de la nature de l'ensemble de la complexité HDR à laquelle il faut faire face... d'où ce post où les ajouts, interventions et retours d'expérience de chacun, ne pourront que bénéficier à l'ensemble,

- ensuite ce n'est que comme cela que l'on pourra apprécier ou pas, les réelles qualités de chaque produit...

... du pain sur la planche...

Hugo

PS : ... un peu HS, mais puisque plus haut on évoquait la notion de "subjectif" et pour ceux qui seraient intéressés, le 25 Feb aura lieu un Webcast SMPTE "éducatif" The Psychology of Immersive Storytelling (en contexte VR) :
https://www.smpte.org/education/webcast ... 72ab5830d3

[Hugo S]

Hi Fred,

...
Ne cédez pas trop rapidement aux sirènes du markéting comme le "4K" ou "HDR" ou le mot "compatible"...

Mon clair avis également...

il va y avoir bien des surprises avec les liaisons HDMI

Sur AVS, les 1ers retours d'utilisation de lecteurs Samsung 8500 sur projecteurs JVC auront été "redoutables" quant à l'impact incontournable du câble HDMI qui peut s'avérer être singulièrement limitatif si les perfs réelles ne sont pas là...

Et là, le simple coût du câble n'est pas forcément garant de ses capacités... et on est bien loin du 1 et 0 (zéro), soit le signal passe, soit ce n'est pas le cas...

... mais on ne va pas ré-ouvrir un (autre) vieux débat "douloureux"...

Hugo

[Hugo S]

Bonjour,

Quelques réflexions intéressantes quant au contexte BRD UHD et donc reproduction HDR en projection...

So Manni01,

This UHD roll out is mostly a sh*t -show for projector, not flat panels, is that right?

Though I seem to see a lot of gnashing of teeth for those with flat panels too, it seems. (Is this mostly due to missteps made by Samsung's first player?).

And, isn't the "how to calibrate" issue just as up in the air for flat panels as for projectors?

It seems inconceivable to me that a panel of tech professionals would take so long to devise a new format and release it without there being some
standard for calibrating. That seems to huge a misstep too huge an oversight to even be possible, like Apple releasing an iPhone without a way of re-charging the phone or something, which is why I feel I must not be quite getting the full picture.

It's a me$$ for everyone, flat panels and projectors alike

Yes, lack of external HDR10 calibration is a problem for everyone. The only thing you can do, as each manufacturer implements it as it wishes, is hope that that they have done it correctly. Which of course isn't possible with projectors, as there isn't one projector set up the same way as another.

There is a way to do it properly, it's called Dolby Vision, but I have no idea if it's possible to implement it on projectors due to the variables already mentioned.

The industry thought they wouldn't be able to sell UHD without HDR, so they half baked it and released it into the wild, unarmed and unprepared. Let's hope the premature baby will survive....

I too can't believe how anyone could let this happen, but I'm staying out of it until the dust settles. I don't like the idea of having to adjust settings "to taste" for each movie. That's not my definition of an accurate picture (which doesn't mean it's not possible to make it look very nice).

I don't want a nice picture, I want to see what was mastered. If it's not possible to calibrate, then it's not possible to see what was mastered, and that's what we are witnessing at the moment.

Référence ou Préférence... on n'est pas près de finir...

Hugo

[Emmanuel Piat]

I don't want a nice picture, I want to see what was mastered.

Si le film a été masterisé avec un peak white à 4000 nits (moniteur Dolby), on n'est pas prêt de le voir ainsi sur un diffuseur GP qui n'est pas capable d'une telle performance... Tout cela est une csq de la norme ST-2084 imposée par Dolby à la SMPTE pour l'encodage HDR car cette norme repose sur un encodage absolu de la lum min à la lum max (alors que jusqu'à présent les professionnels utilisaient des approches relatives avec des normes qui ne fixait que la lum max préconisée).

L'idée de voir un film HDR tel qu'il a été masterisé en ref. absolue est un concept qui n'a plus vraiment de raison d'être en HDR. Ce dont on a besoin, c'est d'un éco-système normé (avec Metadata) qui permet d'ajuster la source HDR absolue aux capacités (très variables) des diffuseurs HDR et de leurs environnements de visionnage. Ce que permet le Dolby vision (avec quelle qualité ???). Sauf que les constructeurs de TV n'ont pas forcément envie de payer une licence à Dolby pour ça (ils en payent déjà pour la connectique, pour le décodage vidéo et pour le décodage audio. Une TV c'est une machine à Royalties, sachant que celui qui paye l'addition finale, c'est évidemment tjrs le consommateur...).

Par ailleurs, faire des normes pour engraisser un seul et unique ogre (Dolby) au niveau mondial, on comprend que ça fasse grincer pas mal de dents... Dolby est en train d'essayer de faire un hold up planétaire sur tous les diffuseurs HDR produits ds cet univers (moniteurs informatiques, TV et projos) comme il a réussi à le faire en audio ... Et même pour un diffuseur SDR, il faudrait leur système (pour faire le mapping HDR -> SDR).