Depuis l’arrivée des télévisions UHD 4K, nous entendons souvent parler des technologies HDR et Dolby Vision. Moins médiatisées que l’ultra haute définition, le HDR (High Dynamic Range, ou “plage dynamique élevée” en français) et le Dolby Vision sont pourtant tout aussi importants et révolutionnaires dans le monde de la télévision et de l’image.
HDR
Le HDR a pour but de rendre les couleurs plus naturelles et d’améliorer nettement les contrastes. Son objectif ultime est de reproduire ce que l’œil humain voit dans le monde réel. Contrairement aux téléviseurs haute-définition standards (SDR), qui peuvent produire 255 nuances de couleurs, les télévisions UHD 4K avec HDR peuvent afficher 1024 nuances de couleurs, ce qui représente une avancée considérable en termes de qualité d’image.
Fonctionnement
Le HDR permet d’agrandir le spectre de couleurs qu’un téléviseur peut afficher en augmentant sa luminosité, tout en préservant des noirs profonds. Contrairement à une image sur-brillante mal ajustée, l’augmentation de la luminosité permet de recréer plus de détails dans les teintes claires et d’éliminer la saturation causée par un écran incapable de reproduire correctement les nuances des zones brillantes d’une image.
D’un point de vue technique, une télévision doit respecter des spécifications précises pour être considérée comme HDR. Elle doit pouvoir afficher une luminosité supérieure à 100 nits pour un panneau 8 bits, et les exigences sont plus strictes pour les télévisions avec la mention HDR 10, qui nécessitent un affichage 10 bits pour répondre aux normes de l’encodage REC.2020.
Il est également important de prendre en compte la capacité d’un téléviseur à reproduire les noirs. On ne peut pas parler de plage dynamique élargie si la luminosité accrue nuit à la qualité des couleurs sombres. Les normes HDR 10 et Dolby Vision établissent des critères plus rigoureux à cet égard.
Pour obtenir un résultat HDR, la source vidéo (film, émission de télévision) doit être tournée et diffusée en HDR, et lue sur des appareils vidéo (télévision, lecteur Blu-Ray 4K) compatibles avec cette technologie.
L’avènement des télévisions UHD 4K a favorisé l’émergence de la technologie HDR. Sa résolution d’image de 3840 x 2160 pixels permet d’adopter un espace colorimétrique plus large (encodage REC.2020), qui représente 75% de ce que l’œil humain peut percevoir.
Les différentes normes HDR
Le HDR signifie qu’un téléviseur est capable de reproduire des pics de luminosité supérieurs à 100 nits, dépassant ainsi les capacités d’un téléviseur à plage dynamique standard (SDR). La plupart des téléviseurs HDR dépassent largement ces exigences, sans pour autant se conformer à une réglementation stricte.
Le HDR 10 est un standard basé sur une plate-forme ouverte qui se conforme à des spécifications plus précises. Pour être compatible avec l’encodage REC.2020, le HDR 10 nécessite un panneau utilisant une échelle de quantification des couleurs sur 10 bits, ce qui couvre 75% de l’espace colorimétrique perçu par l’œil humain. Les téléviseurs HDR 10 ont une capacité de luminosité supérieure aux modèles HDR standards.
Les téléviseurs Ultra HD Premium sont soumis à des standards encore plus précis. Pour être certifiés, ils doivent avoir une résolution d’affichage de 3840 x 2160 pixels, un panneau utilisant une échelle de quantification des couleurs de 10 bits, des ports HDMI compatibles avec l’encodage REC.2020, la capacité de reproduire 90% ou plus de l’espace colorimétrique DCI-P3, ainsi qu’une luminosité maximale d’au moins 1000 nits et un niveau de reproduction des noirs inférieur à 0,05 nits pour les télévisions LED et inférieur à 0,0005 nits pour les télévisions OLED.
Contenu HDR
Il existe plusieurs options pour profiter des films et séries produits en HDR. De nombreux disques Blu-Ray 4K disponibles dans les magasins sont compatibles avec la technologie HDR. Pour les amateurs de streaming vidéo, certaines plateformes comme Netflix proposent des titres sélectionnés en HDR. Le nombre de ces titres est d’ailleurs en constante augmentation. Il est désormais possible de profiter pleinement de la qualité offerte par nos téléviseurs !
Dolby Vision
Le Dolby Vision est une technologie HDR développée par la compagnie Dolby. Plus stricte et mieux définie, elle va également plus loin en termes de spécifications requises. Les télévisions portant la mention Dolby Vision sont soumises à un contrôle rigoureux, et Dolby impose également des exigences strictes aux studios de cinéma. Tout est pensé pour que l’image reproduite à la maison soit parfaitement conforme à la vision des créateurs.
Contrairement au HDR 10, qui est une plateforme ouverte, le Dolby Vision est une norme propriétaire des laboratoires Dolby. Pour se qualifier comme Dolby Vision, les fabricants de téléviseurs UHD 4K doivent utiliser un panneau à quantification des couleurs sur 12 bits (contre 10 bits pour les télévisions HDR 10). Dolby exige que le matériel utilisé par les fabricants de téléviseurs, ainsi que le matériel entrant dans la production et la diffusion du contenu Dolby Vision, soit approuvé et certifié par Dolby. Toutes les étapes du processus sont donc contrôlées par Dolby, ce qui garantit un résultat fidèle à la vision des réalisateurs.
Dolby Vision repousse les limites de la technologie actuelle en s’appuyant sur la vision humaine pour atteindre la perfection. Les laboratoires Dolby ont effectué de nombreux tests pour déterminer ce qui répondrait aux attentes en matière de reproduction des noirs, des blancs et du contraste. Ces tests ont conclu qu’une image capable d’afficher une luminosité allant de 0 à 10 000 nits était satisfaisante pour la plupart des personnes. Bien que les télévisions actuelles ne soient pas encore capables d’atteindre ces niveaux de luminosité, Dolby Vision vise à repousser les limites de la technologie tout en restant fidèle à ce que l’œil humain peut percevoir.
Quantification sur 12 bits
Pour reproduire l’image de 0 à 10 000 nits établie comme objectif lors des tests mentionnés précédemment, Dolby a dû trouver un moyen d’afficher cette plage dynamique énorme. Dolby a donc développé une nouvelle fonction de transfert électro-optique appelée EOTF (Electro Optical Transfer Function) qui permet d’encoder les 10 000 nits sur 12 bits sans aucun artefact visuel, ce qui aurait été impossible sur un panneau 10 bits utilisé dans les télévisions HDR 10.
L’œil humain est très sensible aux variations de luminosité. Pour obtenir un contraste parfait et lisse, un panneau de télévision à quantification des couleurs sur 12 bits est nécessaire. Un panneau 10 bits ne permettrait pas de reproduire suffisamment de nuances et entraînerait des artefacts visibles appelés postérisation, bien connus des photographes et des professionnels du traitement numérique de l’image.
Pour l’instant, le nombre de téléviseurs certifiés Dolby Vision est encore limité, mais on peut s’attendre à l’apparition prochaine de modèles UHD 4K et OLED qualifiés.
En conclusion, les technologies HDR et Dolby Vision représentent une avancée considérable dans le monde de la télévision et de l’image. Elles permettent de reproduire des couleurs plus naturelles, des contrastes améliorés et une expérience audiovisuelle plus immersive. Que ce soit grâce aux téléviseurs UHD 4K compatibles HDR ou aux téléviseurs Dolby Vision, les amateurs de cinéma et de séries peuvent désormais profiter pleinement de la qualité offerte par ces technologies.
