HD

4K UHD

SDR - HDR

vidéo HDR

Montage vidéo HDR

AVANT PROPOS

Très souvent, des médias, y compris dans des fiches techniques des appareils, le terme résolution est utilisé pour désigner le nombre de pixels qui composent une image, par exemple  pour écran TV 4k, on voit affiché : résolution 3840*2160.  Il s'agit là d'une confusion avec le terme définition. On dit bien : Haute Définition, Ultra Haute Définition et  non Haute Résolution, Ultra Haute Résolution.

définition : c'est le produit du nombre de points (ou pixels) des lignes horizontales par celui des lignes verticales (1920*1080, 3840*2160, etc.).
résolution : c'est le nombre de points (ou pixels) contenus dans l'image par unité de longueur. Elle s'exprime en ppi  (pixels per inch)  ou ppp (pixels par pouce)pour un fichier image et en DPI (dots per inch) ou PPP (points par pouce) pour une imprimante ou un scanner.

HD

HD (haute définition) désigne la classification d'équipements audiovisuels et de la vidéo numérique dont les définition sont 1280*720 et 1920*1080

Le format HDV (High Definition Vidéo) adopte la définition 1440*1080.

Les logos commerciaux Full HD (écran 1080 lignes) et HD Ready (écran 720 lignes) sont interdits en France depuis 2008. Le label officiel est HD TV (à ne pas confondre avec l'acronyme TVHD qui fait référence à la télédiffusion en HD).

Concernant la vidéo, l’appellation commerciale "Full HD" n'étant pas interdite, les développeurs de logiciels utilisent toujours cette dénomination bien que le label officiel HD1080i ou HD 1080p

Le passage de la vidéo numérique standard (720*576 pour le PAL et 720*480 pour le NTSC) en HD, a nécessité la création de nouveaux codecs afin de pouvoir encoder et compresser en maintenant une bonne qualité de l'image. Le codec le plus utilisé est H264 (Mpeg4 AVC part 10)

 

4K (UHD)

Afin de stimuler un marché, les manufacturiers de téléviseurs et de moniteurs d'ordinateurs s'évertuent à créer de nouvelles options. Après la 3D, le LED, l'OLED, depuis 2013 sont commercialisés les téléviseurs 4K.

4K, c'est quoi au juste ? une définition ? une technologie d'affichage ?
4K a été créé à l'origine par le groupe de travail Digital Cinema Initiatives (DCI) qui a adopté la définition 4096*2160, c'est à dire un nombre de pixels 4 fois supérieur à celui du standard du cinéma numérique : DCI 2K
Le 4K natif est un standard cinématographique.
Les manufacturiers de téléviseurs ont adapté le 4K au standard TV : 4 fois 1080p. soit une définition de 3840*2160. Cette définition a été officialisée par Consumer Electronics Association, sous l'appellation 4K UHD (Ultra High Definition) .
 
Aujourd'hui, le 4k regroupe diverses déclinaisons :

- 4k cinéma :

  • Academy formats
  • DCI 4k (natif) : 4096*1260
  • DCI 4k Flat : 3996*2601
  • Anamorphic formats
  • DCI 4k scope : 4096*1714
- 4K TV
  • 4k UHD : 3840*2160
  • 4k Ultra Wide Télévision : 5120*2160
  • 4k WHXGA : 5120*3200
4K
 
 


SDR - HDR
 
- SDR (Standard Dynamic Range) format numérique vidéo qui utilise une courbe gamma classique dont la plage dynamique  est  limitée à 100 nits et une profondeur de 8 bits.
- HDR (High Dynamic Range) est une technologie Open Source qui permet d’afficher de nombreux niveaux d’intensité lumineuse dans une image  et apporte une nette amélioration visible de la qualité de l’image, même à l’œil nu. La densité lumineuse se mesure en nits (nt) ou candelas par mètre carrè (cd/m²). Si un écran SDR est limité à 100 nits, un écran HDR peut atteindre 4000 nits pour les plus performants.

 Plusieurs normes HDR se concurrencent

  1HDR 10+      4K HDR      dolby vision                         

 

HDR 10 : standard HDR de base qui définit un codage des couleurs sur 10 bits (plus d'1 milliards de couleurs). Il utilise des métadonnées statiques, c'est à dire une seule fois en début de vidéo.

HDR 10+ : standard amélioré du HDR 10,  qui a été créé pour rivaliser avec le Dolby Vision. L'amélioration  consiste à  utiliser des métadonnées dynamiques : la luminosité et la qualité s’adaptent à chaque image.

HDR 10+ Adaptative : Samsung a lancé en 2021 une nouvelle technologie, chargée d’améliorer l’expérience de visionnage des contenus HDR10+ quelles que soient les conditions d’éclairage.

HDR HLG : HLG signifie " Hybrid Log-Gamma " : système hybride pour affichage sur écran SDR

HDR PQ  : PQ signifie " Perceptual Quantizer " (quantification perceptuelle) : quantificateur optimisé pour les écrans HDR

Autres technologies :

Dolby Vision : technologie propriétaire et développée par Dolby, dont l'utilisation est soumise au paiement d'une licence. Dolby Vision offre un encodage en 12 bits et permet d'atteindre un pic de 4000 nits.

le mode LOG proposé sur des appareils Photos (Canon, Panasonic, Sony ....) : norme SMPTE ST 2084 et ITU-R BT.2020 à 10 bits

➢ le format RAW en vidéo apporte des avantages indiscutables. Ces fichiers offrent une souplesse lors de la postproduction permettant des affinements extrêmes. Mais, ils alourdissent le flux de production ajoutant des étapes intermédiaires et nécessitant des configurations de station de travail puissantes.

 ponctuation icone 033 Un téléviseur HDR seul ne sert à rien : pour profiter pleinement d’un contenu HDR, l’ensemble de la chaîne, de la captation à la diffusion en passant par la post-production, doit être compatible HDR

Vidéo HDR

Des médias spécialisés annoncent un nouveau monde vidéo : l'Ultra Haute Définition HDR.

Aujourd'hui qu'en est-il ?

Des caméras professionnelles permettent d'enregistrer la vidéo avec la norme SMPTE ST 2084 et ITU-R BT.2100 à 12 bits.

La gamme d'APN (hybrides) gérant la fonction vidéo HDR est en nette augmentation.

Le mode HRD PQ de Canon = codec HEVC, sous échantillonnage 4.2.2, profondeur des couleurs 10 bits, espace colorimétrique BT 2020

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 Le mode Canon Log = codec HEVC, sous échantillonnage 4.2.2, profondeur des couleurs 10 bits, espace colorimétrique BT 2020, plage dynamique jusqu'à 16 diaphragmes. 

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Canon Log applique une courbe de tons logarithmique et des paramètres de traitement au niveau du point de capture pour créer un fichier d'une taille facile à gérer, tout en conservant la plage dynamique la plus large possible venant du capteur. Ensuite, en postproduction, il est possible d'appliquer des LUT spécifiques aux images ou de corriger les couleurs pour créer l'ambiance souhaitée.

Quelques modèles de smartphones haut de gamme proposent la vidéo HDR. Or, le point faible reconnu pour ce type d'appareils concerne la vidéo, notamment pour la faible sensibilité due à la taille du capteur, et le choix de filmer en 4k avec un smartphone présente des inconvénients (la forte densité de photosites au mm² réduit la sensibilité à la lumière : voir capteur). En l'absence de tests sur l'option  4K HDR des smartphones (ou iPhones) on peut s'interroger sur l'efficacité de cette option.

ponctuation icone 033   La prise de vue en HDR demande plus de maîtrise qu'en SDR, notamment pour l'exposition (gestion des hautes et basses lumières : les zones très lumineuses, les reflets brillants, les contre-jours, peuvent poser des problèmes), d'où l'importance d'utiliser un appareil doté d'un capteur de forte sensibilité à la lumière.

 

MONTAGE VIDÉO HDR

apply f2 Le contrôle du montage HDR nécessite l’utilisation d’un moniteur de référence compatible HDR ou d’un téléviseur UHD branché à l’aide d’un câble SDI ou HDMI 2.0 ou supérieur.

apply f2 Avec quel logiciel réaliser un montage HDR ?
Il nous faut un logiciel compatible, c'est à dire qui gère le codec concerné en importation, mais également en exportation. Le tour d'horizon est vite fait, la gamme grand public ne répond pas à cette attente, en particulier pour l'exportation dont les performances sont très limitées. Il nous reste les logiciels pro (Blackmagic DaVinci Resolve Studio, Adobe Première Pro, Final Cut Pro ...)
Pour pouvoir exporter correctement en HDR, il faut au minimum  :
- codec HEVC
- sous-échantillonnage 4.2.2 
- profondeur des couleurs 10 bits
- espace colorimétrique BT 2020
- paramètres d'exportation personnalisables (profil, longueur et structure GOP, niveau, débit binaire)

Attention, l'exportation avec une mauvaise configuration peut entraîner des erreurs de colorimétrie.

apply f2 En résumé, le coût de l'ensemble du matériel limite l'accessibilité pour le grand public.

 

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