Quelques expériences sur le contraste

Septembre 2006


Introduction


Une petite synthèse pour vous faire partager mes préoccupations et mes expériences sur le vaste sujet du contraste.
J´ai déjà eu l´occasion d´aborder ce sujet
ici et ailleurs.
Sur le Web j´ai trouvé
l´excellent papier de Matt Cowan dont je partage l´approche et auquel j´ai emprunté les références sur les caractéristiques des salles de cinéma.


Rappel - Contraste "on-off"
On mesure successivement une mire blanche et une mire noire.

Selon la norme il faut faire la mesure en 9 points et une moyenne. Mais en pratique une mesure centrale suffit.
Ce qui ne va pas : on mesure le niveau relatif de noir du projecteur et pas le contraste.


Rappel - Contraste "ansi"
On mesure le blanc et le noir dans la même mire, contenant une dose égale de noir et de blanc.

Ce qui ne va pas : l´image mesurée est beaucoup trop blanche pour être représentative.


Analyse des images extraites de films

50 images extraits de DVD, me permettent de tester les projecteurs et de valider les réglages.
J´ai calculé leur luminosité théorique et mesuré des valeurs très proches.
Le résultat peut s´exprimer en % de la luminosité d´une mire blanche.

J´ai ensuite construit deux jeux de mires permettant des mesures de contraste.
La première (qui date de fin 2003) est construite pour maximiser le contraste pour une dose de blanc allant de 0 à un maximum de 50% (aucune image ne va au delà).
La seconde est une extrapolation des mires ANSI analogue à celle utilisée par Matt Cowan.

Ce qui nous donne pour des images très sombres (moins de 1% de blanc)

 L´image la plus sombre de mon jeu d´essai a une luminosité de 0,3%.
J´ai testé des mires jusqu´à 0,2%.


Pour des images sombres courantes (5% à 10% de blanc)



Pour des images claires courantes (20%) et exceptionnellement claires (40%)

 20% est la valeur caractéristique de mes photos d´amateur en extérieur, 10% en intérieur.

On est très loin des 50% de la mire de contraste ANSI et c´est là que le bas blesse.


Les mesures - la pièce
Pour effectuer mes mesures j´ai utilisé deux pièces.
La première sombre, la seconde claire assez représentatives des extrêmes que l´on peut rencontrer en cinéma à domicile de la salle dédiée à la salle de séjour plus claire.
On peut faire mieux et … pire.

 Pour des images standard (10% de blanc) le contraste peut varier de 800:1 à 200:1 en fonction de la pièce. La "mauvaise" salle de cinéma ne faisant d´ailleurs guère mieux que la pièce claire.


Les mesures - la taille et la position de l´écran
On pense toujours à la couleur des murs.
Mais tout aussi importante est la taille de l´écran par rapport à celle de la pièce.
Si on double la surface de l´écran on divise la valeur du contraste des images claires par deux.

 Les mesures faites face au projecteur à courte distance (courbe orange) sont indépendantes de la pièce et renseignent donc sur les performances du projecteur.


Les mesures - les projecteurs
Comparons maintenant trois projecteurs, un LCD de 1982 (l´ancêtre) le TW600 (la référence en LCD pour le contraste) et le H72 (DLP courant).

 Le HS10 n´est "largué" que sur les images de moins de 10% de blanc, il est vrai prédominante dans certains films.
Sur des photos d´amateur usuel (10% à 20% de blanc) il n´y a quasiment pas de différence.

La différence entre TW600 et H72 ne se perçoit que sur des images vraiment sombres (moins de 3% de blanc). Inexistantes dans certains films.
Dans cette pièce on peut douter que l´on puisse percevoir la différence de contraste entre le H72 et un projecteur ayant 4000:1 de contraste natif.

Par contre dans la pièce sombre le DLP prend visiblement l´avantage sur toutes les images usuelles.



Les mesures - iris dynamique
L´iris dynamique n´améliore pas le contraste … mais le niveau relatif du noir par rapport au blanc.
Il est désagréable d´avoir des images sombres … beaucoup plus claires que la référence de noir donnée par la pièce.

 Dans les images très sombres et faiblement contrastées l´iris dynamique va prendre le pouvoir en imposant des noirs abyssaux.
Mais si, pour une même luminosité moyenne, le contraste est très fort c´est le DLP qui gagne.
Entre les deux match nul : en même temps que l´iris se ferme le gamma de l´image est modifié.


Les mesures - filtre
On optimise souvent le contraste on-off d´un projecteur en utilisant un filtre correcteur de couleur.
Voyons ce qu´il en est ... du contraste.
La courbe bleue représente le contraste du H72 calibré à D65 sans filtre.
La courbe en pointillés orange celle du projecteur calibré avec filtre.
La courbe orange pleine celle que l´on obtient en retirant le filtre sans toucher au réglage du projecteur (ouf !)

 L´usage du filtre est gagnant sur les images à 5% de blanc et moins, et perdant au dessus.

Le choix final dépend ... de la salle :

 Dans les quatre cas de figure le réglage du projecteur est le même. Les courbes en pointillés étant obtenues avec filtre les courbes pleines sans filtre.
On s´aperçoit que l´usage du filtre n´a quasiment pas d´inconvénients dans la salle claire …
Dans la salle sombre c´est moins évident.

Dans ma panoplie de filtres j´en ai de quasiment sans défauts et des biens plus mauvais que ce CC30R…


Conclusions

J´attend de discuter avec vous sur le sujet ;-)

Michel



Vous pouvez suivre la discussion qui est née de cette démonstration sur le très bon forum Homecinéma-Fr :
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