Tutoriel HCFR : Calibration SDR & HDR avec ColorHCFR

Réglage des saturations

Nous venons de régler la température de couleur à 6500K pour que les 3 couleurs primaires RVB se retrouvent en proportion identique sur toute l’échelle de luminosité du noir au blanc.

Nous allons maintenant régler la justesse des couleurs. Autrement dit, la saturation/luminosité/teinte des couleurs dans l’espace couvert par le triangle CIE que nous avons illustré plus haut.

En plus des 3 couleurs primaires, vont également intervenir les 3 couleurs secondaires Cyan Magenta et Jaune nommées également « CMY » pour Cyan Magenta et Yellow. C’est le mélange des couleurs primaires qui va donner les couleurs secondaires :

Le mélange du Rouge et Vert va donner le Jaune.
Le mélange du Vert et Bleu va donner le Cyan
Le mélange du Bleu et Rouge va donner le Magenta

Pour réaliser ces réglages, il est nécessaire d’avoir un vidéoprojecteur équipé d’une gestion des couleurs souvent baptisé « RGBCMY », « Color Managment » ou bien encore « Color Profile ».

Ci-dessous le réglage correspondant sur les vidéoprojecteurs Epson.

Ci-dessous le réglage correspondant sur les vidéoprojecteurs JVC.

Dans ColorHCFR, pour réaliser les mesures de ces couleurs, allez dans le menu « Mesures », « Saturations » puis sélectionnez « Primary and Secondary colors ».

Le logiciel va lancer 4 mires de saturations pour les 6 couleurs primaires et secondaires.

Ces 4 mires représentent la saturation à plusieurs niveaux:

25%
50%
75%
100%

Visualisez le résultat, retournez sur le diagramme CIE. Vous constaterez la présence de nouvelles mesures. représentées par les mires jouées.

Les bornes du triangle correspondent à une saturation de chaque couleur de 100%.

Cela a été fixé dans le réglage de la couverture de gamut REC709 fait tout au début de la calibration. En revanche, les réglages sur lesquels nous allons intervenir auront pour but de corriger les saturations à l’intérieur du triangle, c’est à dire les saturations à 25%, 50% et 75%.

L’illustration ci-dessous indique les niveaux de saturation de chaque mire du vert.

Concrètement la justesse d’une couleur est déterminée par 3 paramètres fondamentaux :

Sa teinte (Hue)
Sa saturation (Saturation)
Sa luminosité (Brightness)

Le réglage de la teinte d’une couleur consiste à modifier la position de cette couleur sur l’ensemble des couleurs que l’on peut représenter par un disque chromatique.

Modifier la teinte du jaune dans une petite proportion peut le faire tendre soit vers le Rouge soit vers le Vert. Modifier la teinte du jaune dans de grandes proportions, exemple à l’opposé (i.e. 180°) peut le faire tendre vers le bleu. Bien évidemment, dans le cas qui nous intéresse, il s’agit de réglages dans de petites proportions.

Sur le diagramme suivant est indiqué l’impact qu’aura le réglage de la teinte du vert sur la mesure des mires de saturation du vert. Sur cet exemple, il faudra donc diminuer la teinte du vert pour réaligner les mesures dans les cibles.

Toujours sur cet exemple, diminuer la teinte du cyan permettra de réaligner les mesures de saturation du cyan avec les cibles. De même, augmenter la teinte du magenta permettra de réaligner les mesures de saturation du magenta avec les cibles etc.

Modifier la Saturation d’une couleur consiste à rendre cette couleur plus ou moins dense.

Une image pour laquelle la saturation de toute les couleurs sera réglée au minimum donnera une image en noir et blanc.

Sur le diagramme CIE, plus la valeur de saturation d’une couleur sera élevée et plus les mesures des mires de saturation de cette couleur se déplaceront vers les bords du triangle.

À l’image de la roue chromatique illustrée plus haut, les bords du triangle représentent le niveau de saturation maximum de chaque couleur. Inversement, plus le niveau de saturation d’une couleur diminue et plus les mesures des mires de saturation de cette couleur se déplaceront vers le centre du triangle.

Sur le diagramme suivant est indiqué l’impact qu’aura le réglage de la saturation du rouge sur la mesure des mires de saturation du rouge. Sur cet exemple, il faudra donc augmenter la saturation du rouge pour réaligner les mesures dans les cibles.

Modifier la luminosité d’une couleur consiste à rendre cette couleur plus ou moins claire ou plus ou moins sombre. Une image pour laquelle la luminosité de toutes les couleurs sera réglée au minimum donnera une image noire. Inversement, une image pour laquelle la luminosité de toutes les couleurs sera réglée au maximum donnera une image blanche.

Sur l’exemple précédent, augmenter la luminosité du rouge fera se rapprocher du centre du triangle (c’est-à-dire le blanc) les mesures des mires de saturation du rouge. Il agira en quelque sorte en opposition de la saturation.

Mais il faut surtout aborder la luminosité comme une 3ème dimension qui vient se juxtaposer à la teinte et la saturation. Cela revient à modéliser les couleurs de la roue chromatique illustrée plus haut non plus comme un disque plan, mais comme une sphère ayant pour axe vertical la luminosité.

Par ailleurs, ColorHCFR propose un diagramme représentatif de la luminosité des couleurs en cliquant sur l’icône suivante.

Vous noterez que les couleurs sont classées par ordre de luminosité.

La couleur la plus sombre étant le bleu et la plus claire étant le jaune.

Jouez sur le réglage de luminosité de chaque couleur pour faire rapprocher chaque courbe des normes affichées en pointillé. Mais pensez à bien contrôler régulièrement l’impact sur le diagramme CIE. En effet, quand on diminue la luminosité d’une couleur, il faut parfois compenser en rehaussant sa saturation.

La combinaison des 3 paramètres que nous venons d’appréhender (teinte, saturation et luminosité) va donc permettre corriger la « justesse » des couleurs. Le diagramme des écarts de saturation des 6 couleurs RGBCMY permet de contrôler également les couleurs qui méritent le plus de correction. Il est accessible en cliquant sur l’icône suivante.

Ce diagramme s’apparente à celui des niveaux RVB.

En haut l’objectif est de faire se superposer au mieux les 6 courbes.
En bas est représenté le DeltaE correspondant aux écarts. Plus la valeur est basse et meilleur sera le résultat. Comme pour le DeltaE de la température de couleur il est préférable que les 6 courbes soient en dessous de 4.

Toute la difficulté de la calibration de la saturation consiste donc principalement dans le bon dosage des 3 paramètres teinte/saturation/luminosité.

N’hésitez à afficher les 3 graphiques (Diagramme CIE, Saturation – luminance et Saturation – écarts) et à voir sur chacun les impacts des réglages appliqués après chaque nouvelle mesure.

Voici une illustration du résultat des trois graphiques une fois la calibration des saturations réalisée.

Enfin, le juge de paix pour valider la justesse des couleurs est le « Color Checker ». Il s’agit de mires de saturation complémentaires accessibles par le menu suivant.

Vous pourrez visualiser le résultat sur le diagramme CIE en affichant les targets et mesures du ColorChecker (clic droit sur l’écran). Il s’agira alors des cibles (carrés) et mesures (disque) en blanc sur le graphisme. Leur bonne superposition sera la confirmation de la qualité de la calibration réalisée comme l’illustre l’exemple ci-dessous.

Arrivé à ce stade, on peut considérer que la calibration REC709 (pour l’usage des sources SDR, Bluray 1080p, TVHD) est terminée.

Si l’on récapitule, nous avons calibré le gamma, la température de couleur et la justesse des couleurs sur le gamut BT709. De plus, ColorHCFR, dans l’onglet mesure, vous indique la luminosité maximale, le résiduel et le contraste résultant.

N’oubliez pas de sauvegarder le résultat de tous ces réglages dans une mémoire du diffuseur qui sera consacrée à cet usage. Dans les chapitres suivants, nous allons nous consacrer au réglage REC2020 en l’occurrence gamut BT2020 et luminance HDR.