Test et CR utilisateur HCFR : Sony VPL-XW7000ES

Compte-rendu Utilisateur HCFR par Jeff_jacko

Puissance lumineuse et performance de contraste

Note importante : toute mesure est relative au matériel mis en œuvre, l’environnement et l’état de performance du vidéoprojecteur. Entre deux machines et différents environnements, vous n’obtiendrez pas exactement les mêmes mesures. Les chiffres annoncés sont donc relatifs bien que significatifs. Toutes mesures différentes est donc très probable, l’analyse est valide « dans les grandes lignes ».

La puissance lumineuse absolue / relative et perspective de mise en oeuvre

SONY annonce une puissance lumineuse de 3200 lumens ce qui est vraiment beaucoup pour un vidéoprojecteur milieu/fond de salle de cette taille, tri-matrice et à source laser.

Durant le prétest réalisé en avril 2022, l’exemplaire qui nous avait été confié avait affiché un score maximal de de 3300 lumen ! Soit plus que la performance annoncée, « exploit » que son petit frère VPL-XW5000ES avait également réalisé (annoncé 2000 lumens et mesuré 2200 lumens).

L’exemplaire que j’ai acquis a réalisé un score de 3360 lumens, soit encore plus que l’exemplaire testé l’année dernière. On ne peut rien en conclure si ce n’est que les performances ne sont pas les mêmes d’un appareil à l’autre et qu’en tout état de cause la puissance maximale sera largement atteinte à priori sur tous les exemplaires.

Alors attention, si le VPL-XW7000ES est capable de dépasser sa performance annoncée, il s’agit de coutume d’une mesure faite dans un mode de fonctionnement que l’on pourrait qualifié de boost.

Cette constatation est coutumière chez SONY, ce mode confirme les performances de puissances lumineuses annoncées, sachant qu’une configuration en mode usage normal affichera une performance inférieure et sous la spécification constructeur. A noter que ce constat est commun à tous les vidéoprojecteurs du marché.

Afin d’atteindre la mesure la plus élevée il faut configurer le VPLXW7000ES de la manière suivante :

Laser Light Setting : ——– Dynamic Control OFF / Output Max
Dynamic HDR Enhancer : – Off
Contrast : ——————— Max
Color : ————————- Temp Custom 5

Les autres paramètres ne jouent pas

Cette configuration n’est évidemment pas acceptable d’un point de vue colorimétrique. Il faudrait comme référentiel, le mode suivant correspondant à un état BT.709 ou BT.2020 (pas de filtre dichroïde chez SONY), soit :

Laser Light Setting : ——– Dynamic Control OFF / Output Max
Dynamic HDR Enhancer : – Off
Contrast : ——————— Max
Color : ————————- Temp D63 / Custom 3

Les autres paramètres ne jouent pas

La puissance lumineuse revient alors à 2860 lumens, ce qui reste très bon.

Une projection sur la base des « normes » permet de supposer la possibilité théorique d’afficher une image SDR (cible 50 nits) d’environ 5 m. Le calcul de conversion lumen / nit tendrait à indiquer davantage, mais le zoom et la distance optique / toile jouant un rôle, mon estimation a été vue à la baisse. 5 m me semble plausible. A condition d’être en 1.77:1 et sur une toile ayant un gain de 1.0.

En HDR sur une cible de 100 nits, le VPL-XW7000ES devrait encore s’en sortir sur un base d’image de 3,5 m. A nouveau les mathématiques indiqueraient davantage, mais il est plus prudent de voir un peu moins.

Variabilité de la puissance lumineuse suivant la position de l’intensité du laser :

Quelque soit le mode retenu (sans processing dynamique évidemment) la puissance lumineuse du VPL-XW7000ES varie de manière parfaitement linéaire et proportionnellement avec la position de l’intensité du laser.

Notons que le minima correspond à 44% de la puissance lumineuse et non 50% comme on aurait pu le supposer. Ceci ne permet pas de réduire suffisamment la puissance lumineuse en vue d’utiliser le VPL-XW7000ES sur une petite base d’image. Mais ce n’est pas sa vocation.

L’incidence de la puissance lumineuse sur le contraste

Les vidéoprojecteurs SONY à base de laser proposent un ajustement très précis de l’intensité de ce dernier. En effet nous disposons d’un ajustement allant de 0 (Min) à 100 (Max) par pas de 1%. Sachant que 0% correspond en réalité à 44% de la puissance lumineuse (d’après mesures).

Avantage, il n’est pas nécessaire de jouer avec un iris afin d’affiner la puissance lumineuses pour qu’elle puisse coller parfaitement à la cible recherchée. Ainsi la consommation d’énergie sera plus juste et favorable qu’un ajustement par quelques paliers comme bas, moyen et haut compensé par l’usage d’un iris qui jugulera alors la puissance lumineuse en réduisant le flux lumineux. Le résultat sera le même, mais la consommation électrique supérieure.

Mais attention, la puissance du laser n’est pas sans conséquence sur le contraste mesuré. Evidemment au moment de l’intégration, on fait comme on peut entre la distance optique / toile et le zoom qui en découle. La position laser afin d’arriver la la cible de puissance lumineuse étant aussi dépendante de ces éléments.

Sur la base de notre mise en œuvre (distance optique / toile 4,5m, taille écran 2,64m) nous avons obtenu les mesures suivantes :

Nous observons alors une baisse assez linéaire de l’intensité du laser ce qui est heureux et plutôt souhaitable. Mais ce qui est moins heureux est une baisse très conséquente du contraste séquentiel. Contraste qui fera l’objet d’une étude complémentaire.

En tout cas les mesures expliquent ce qui avait été observé durant le prétest durant lequel je n’étais efforcé de réduire la puissance lumineuse du VPL-XW7000ES en baissant le paramètre contraste. La cible des 60 nits de mon protocole était atteinte mais avec Contrast non pas au Max comme SONY le recommande, mais baissé de manière significative de mémoire sous 50. ERREUR FATALE à ne pas commettre !!! On n’obtenait alors qu’un petit 8000:1 de contraste séquentiel. Un score qui n’est pas réaliste.

Bien entendu une personne averti ne fera pas cette erreur et ne paramétrera pas son VPL-XW7000ES de cette manière. Car cela ne correspond pas au mode de fonctionnement prévu par le vidéoprojecteur et cela va à l’encontre de toute logique de calibrage. Et donc aussi en vue d’effectuer de simples mesures afin d’appliquer le même protocole à toute machine et ceci était idiot … mea culpa.

Je me suis bien planté dans le prétest … le contraste séquentiel tombait alors à 8000:1 et l’ensemble des mesures ADL en pâtissaient également. Il faudra donc oublier les précédentes mesures de contraste qui ne sont en aucun cas relatives à la performance réelle du VPL-XW7000ES.

Moralité, au pire réduisez la puissance du laser à 0 mais de préférence ne pas passer sous les 30 d’après les mesures et surtout ne pas ajuster à partir du paramètre Contrast. Ceci afin de préserver un bon contraste.

La réduction de la puissance lumineuse du VPL-XW7000ES est très linéaire et parfaitement indexée sur la modulation de l’intensité du laser. Gardez en tête que Min correspond à 44% de puissance et Max 100%.

L’incidence sur le contraste est conséquente, tant que ce peut il faudra éviter de passer sous 40, 30 étant alors le point marquant la chute la plus importante. Si vous devez baisser jusqu’à 0, surtout ne pas toucher au paramètre de contraste afin de baisser la puissance lumineuse. Ceci est un non sens d’autant que les vidéoprojecteur SONY présentent un gamma le plus linéaire lorsque Contraste est sur Max. Suivant les besoins vous pouvez baisser, mais jamais sous 90.

L’incidence du zoom sur la puissance lumineuse et sur le contraste

Voilà une analyse compliquée …

En effet, pour bien faire il faudrait pouvoir déplacer le vidéoprojecteur ou l’écran afin de générer toujours la même taille d’image et ainsi éliminer des variantes. Malheureusement je ne suis pas en mesure d’intégrer cette phase, le VPL-XW7000ES restera sur sa potence.

Néanmoins un petit calcul, un décamètre et on peut déjà faire quelque chose et déterminer si le zoom a une incidence sur la puissance lumineuse et sur le contraste.

Voici le tableau que nous obtenons :

Nous nous rendons compte que si la taille de l’image est proportionnelle à la position du zoom (indice de linéarité) il n’en est pas de même à propos de la puissance lumineuse obtenue ou du contraste.

A distance optique / toile constante, le zoom du VPL-XW7000ES démontre une parfaite linéarité. La taille de l’image est donc proportionnelle à la position du zoom, un signe d’une bonne construction et d’un bon alignement des éléments optiques. Analyse à compléter par les tests d’acutance et d’uniformité qui ont déjà été publiés.

En revanche, la puissance lumineuse n’est pas constante comme on peut le voir de manière plus évidente sur le graphique suivant :

A nouveau les mesures doivent être mise en concurrence avec une variable de distance optique / toile dans le but de générer une image de taille constante. Une analyse que je ne peux pas réaliser ne disposant pas d’un local assez grand.

Néanmoins nous pouvons déjà conclure sur une plage zoom théoriquement optimale. Ce qui est toujours le cas en vidéoprotection résidentielle. Car sauf très grosse optique de compétition, toute optique « standard » présente une plage théorique optimale, raison pour laquelle on conseil de placer le zoom au point milieu lorsque c’est applicable.

Le graphique relatif à l’incidence du zoom sur le contraste va nous permettre d’identifier cette plage optimale avec plus d’éléments d’analyse.

Entre puissance lumineuse et contraste et en voyant large, la plage fonctionnelle du zoom serait comprise entre 50% et 80% de l’amplitude du zoom.

Sur le seul critère de contraste le zoom minimal serait à prendre en considération.

Les mesures obtenues ne se vérifieraient pas évidemment, mais l’ordre d’idée permet tout de même de désigner le VPL-XW7000ES comme un vidéoprojecteur milieu / fond de salle.

En effet, trop proche zoom au maximum nous perdons en contraste potentiel et malgré la proximité optique / toile il n’est pas évidemment de préserver la puissance lumineuse. Nos mesures indiquent d’ailleurs que c’est peu probable.

Toujours se rappeler qu’il faut faire un rapport entre le pic lumineux en NIT et la puissance lumineuse totale en LUMEN. Gagner en pic mais perdre en puissance lumineuse totale (sur l’intégralité de la surface de l’écran) n’a pas de sens.

Performance de contraste

Cette analyse consiste à mesurer le contraste délivré par le VPL-XW7000ES du séquentiel en ANSI. Nous le ferons sur la base de plusieurs positions de l’intensité du laser afin de savoir si celui-ci va impacter de manière significative l’histogramme de contraste et donc la vraie capacité du VPL-XW7000ES à reproduire du contraste.

Rappel sur ce qu’est le contraste.

Il s’agit d’opposer deux valeurs de luminance qui expriment des états en concurrence. Typiquement l’expression du blanc contre l’expression du noir. C’est à dire un stimulus à 100% localisé sur une partie de l’image ou son intégralité opposé à son équivalent à 0 %. Mais on pourrait aussi le faire à différentes valeurs et à des % variés. Tout dépend de ce qu’on veut analyser.

Il s’agit donc d’analyser la dynamique de l’image. Ainsi il faut aussi garder en tête qu’en réalité le contraste séquentiel n’est pas un indice viable. Cette mesure indique le maxima théorique plausible sans que l’on puisse réellement le vérifier car les deux stimuli à opposer ne sont pas affichable simultanément.

Le VPL-XW7000ES dispose d’un control dynamique du laser en vue d’améliorer le contraste.

Nous avons déjà vu au fil des différents tests qu’il est difficile d’en évaluer l’incidence de manière conventionnelle.
En effet ce processing travail sur des images inscrites en basses lumières et il faudrait effectuer des mesures à des ADL très faibles. Donc des mires très précises affichants de très petits carrés afin d’avoir de nombreuses mires ADL comprises entre 0 et 1%.

Je n’ai pas ce genre de mires sous la main et la mise en œuvre pourrait bien être impossible à un certain stade. Sauf à pouvoir projeter sur une très grande image et donc toujours assurer une surface assez grande pour qu’elle puisse être mesuré. J’ai donc décidé d’exclure cette composante qui sera analysé différemment dans ce test.

En revanche, puisque l’intensité du laser joue, nous allons analyser la chose sur trois positions ; Min, 50 et Max.

Je n’ai pas conduis de mesures relatives à l’incidence du zoom sur l’histogramme de contraste. Mais nous l’avons vu précédemment, il y en a bien une. Nous pouvons donc supposer un comportement similaire, nous allons voir que, à l’instar du Dynamique Control du laser, l’incidence est localisée.

Si en très basse lumière donc à faible ADL, la puissance lumineuse permet une hausse du contraste, fondamentalement significative sur le séquentiel, à partir de 5 % les mesures coïncident rapidement pour ne plus afficher de différences significatives.

Ceci veut dire que la hausse de la résiduelle de luminance en basse lumière est moins importante que la hausse induite en haute lumière. Il serait évident d’affirmer que cela ne sera pas bénéfique au rendu de l’image si les ADL ne démontraient pas également un gain à mesure que la puissance du laser est intense. En effet à 5 % ADL les écarts ne sont pas encore totalement négligeables.

Comme la moyenne ADL des films est d’environ 8% et d’après nos précédentes observations, la mise en œuvre du VPL-XW7000ES implique de tirer partie de sa forte luminosité.

Une question qui ne se pose pas en HDR puisque un usage du laser entre 80 et Max sera recommandé de facto, mais la question se pose en SDR. Faut-il viser au mieux la cible de 48-60 nits ? Sachant que pour nos tailles d’écran en définitive 60 nits a du sens ? Ou favoriser la position du laser à 30 au minimum et cela malgré le risque d’une image trop lumineuse ?

La réponse tient finalement dans l’objectif du VPL-XW7000ES : les grandes images. En SDR en tout cas, il ne faudra pas envisager ce vidéoprojecteur sur les petits écrans.

Cette parenthèse malgré tout importante étant fermée, revenons au contraste à proprement parlé.

Lorsque le VPL-XW7000ES est paramétré et intégré correctement nous retrouvons alors les valeurs typiques des vidéoprojecteurs SONY haut de gamme. A savoir un contraste séquentiel correct autour de 13000:1 et un très bon histogramme de contraste ADL jusqu’à un ANSI de bonne facture. Ceci en considération de la technologie SXRD mise en œuvre évidemment.