Qu'est-ce qu'un téléviseur 4K à plage dynamique élevée (HDR) ?


Si vous êtes à la recherche d'un nouveau téléviseur HD, vous avez probablement remarqué que certains modèles 4K disposent également d'une fonctionnalité appelée HDR (High Dynamic Range).

Le HDR est une technologie qui améliore considérablement la luminosité et le contraste d'un écran. Le HDR est objectivement supérieur à l’ancienne technologie TV, mais tous les téléviseurs ne sont pas égaux et le HDR n’est pas une norme monolithique. Néanmoins, le HDR offre la meilleure expérience télévisuelle, et nous vous expliquerons pourquoi.

La partie facile : 4K

La partie la plus simple de la technologie à comprendre est le bit « 4K ». Cela fait simplement référence à la résolution du téléviseur. « Résolution » dans ce contexte signifie le nombre de pixels du téléviseur. La plupart des téléviseurs « 4K » sont en UHD ou « Ultra-haute définition », ce qui correspond à une résolution légèrement inférieure à celle du bon 4 K standard utilisé par les professionnels d'Hollywood. production de films cinématographiques.

Un téléviseur UHD possède une grille de pixels de 3 840 × 2 160 pixels. Cela représente quatre fois le nombre de pixels d’un écran FHD (Full HD). La résolution UHD n’est pas du tout liée au HDR. Les écrans peuvent offrir le HDR quelle que soit leur résolution. Par exemple, les écrans d'ordinateur 1 440p et les dalles de téléphones portables offrent le HDR, même s'ils ont une résolution inférieure à celle du 4K UHD.

Le HDR est quelque chose que vous trouverez presque exclusivement associé à des résolutions 4K ou supérieures en matière de télévision. Il n'est donc pas surprenant que ces deux spécifications TV soient évoquées dans le même souffle.

Qu'est-ce que la plage dynamique ?

La plage dynamique d'un téléviseur est essentiellement la distance entre le degré d'obscurité et le degré de luminosité de l'écran. Si cela ressemble un peu au rapport de contraste, vous n'avez pas entièrement tort.

Cependant, la plage dynamique concerne davantage la quantité de détails qui peuvent être conservés dans les parties les plus sombres et les plus lumineuses d'une image avant d'obtenir des noirs « écrasés » et des blancs « soufflés ».

Vous vous souvenez peut-être du le fameux épisode de Game of Thrones où les scènes étaient si sombres que de nombreux spectateurs ne pouvaient voir qu'une image noire et pâteuse. Les créateurs de la série avaient tellement poussé la plage dynamique que les téléviseurs bas de gamme (que possèdent la plupart des gens) n'étaient tout simplement pas capables de reproduire les détails.

Plage dynamique standard et plage dynamique élevée

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La plage dynamique du contenu et des affichages est standardisée afin que les personnes qui maîtrisent le contenu vidéo connaissent les limites dans lesquelles elles peuvent travailler. Le contenu SDR ou Standard Definition Rangerésulte des limitations technologiques des technologies de caméra et d'affichage.

Les appareils photo et écrans modernes peuvent capturer et reproduire une gamme beaucoup plus large de tons clairs et sombres. De plus, ils peuvent capturer et reproduire des détails dans les parties sombres et lumineuses de l'image qui auraient été perdues auparavant.

Tout ce que fait le HDR, c'est d'élargir cette plage et d'augmenter les informations disponibles capturées par les caméras et que les écrans peuvent afficher. Si vous créez du contenu avec une caméra SDR, vous ne verrez aucune amélioration sur un écran HDR. De même, si vous placez du contenu HDR sur un écran SDR, il ressemblera à du contenu SDR.

Normes HDR

Au moment de la rédaction de cet article, il existe cinq normes HDR : HDR10, HDR10+, HLG, Dolby Vision et Advanced HDR de Technicolor.

HDR10

La norme HDR la plus largement prise en charge est le HDR10. Pratiquement tous les écrans HDR prennent en charge HDR10 et la plupart des contenus HDR sont disponibles en HDR10. D'autres normes améliorent cette implémentation originale du HDR, et ce ne sont généralement que des ensembles moins chers qui prennent uniquement en charge le HDR.

HDR est un standard ouvert relativement simple créé par le Alliance UHD, le consortium chargé de définir le standard de résolution UHD. Pour qu'un téléviseur soit compatible HDR10, il doit répondre à des normes techniques spécifiques de luminosité maximale et de rapport de contraste.

Les métadonnéesHDR, qui sont des informations supplémentaires sur les niveaux de lumière encodées dans le contenu HDR, sont statiques dans le cas du HDR10. Cela signifie que les niveaux de luminosité et de contraste spécifiés sont les mêmes quel que soit l’écran ou la scène spécifique que vous regardez. Cela s'oppose aux normes HDR qui utilisent des métadonnées dynamiques, qui modifient ces valeurs de luminosité et de contraste pour chaque scène.

HDR10+

L'UHD Alliance ne définit pas le HDR10+. Au lieu de cela, il est défini par Samsung, l'un des plus grands fabricants de téléviseurs au monde.

Comme son nom l'indique, HDR10+ s'appuie sur les bases du HDR10. Pour ce faire, il ajoute des métadonnées dynamiques, ce qui signifie que les cibles HDR sont basées sur la scène actuelle. Samsung a fait du HDR10+ un standard ouvert, tout comme le HDR original. Ainsi, n'importe qui peut apposer cette certification sur son téléviseur s'il est conforme aux exigences sur papier..

Dolby Vision HDR

Dolby Vision est l'une des normes HDR les plus importantes, et vous trouverez un bon nombre de téléviseurs et d'appareils multimédias haut de gamme qui la prennent en charge. La dernière génération de consoles Xbox prend en charge Dolby Vision, par exemple.

La certification Dolby Vision est un peu plus exigeante que HDR10 ou HDR10+ puisqu'il s'agit d'une norme sous licence. Les téléviseurs et autres appareils HDR doivent passer leur certification pour afficher l'autocollant Dolby Vision.

Cette norme utilise des métadonnées dynamiques. Cela signifie que l'image est ajustée aux capacités de votre téléviseur HDR certifié Dolby, qui intègre des paramètres du fabricant qui aident à interpréter la façon d'afficher le contenu masterisé en Dolby Vision.

Log-Gamma hybride (HLG)

Hybrid Log-Gamma fonctionne différemment du HDR10 ou du Dolby Vision. Cette norme ne contient pas de métadonnées. Il utilise plutôt un calcul pour déterminer quel devrait être le niveau de luminosité sur un écran HDR le long d'une courbe gamma SDR.

La norme a été développée pour les diffuseurs afin de permettre à un seul signal de fonctionner à la fois sur les ensembles SDR et HDR. Cependant, très peu de téléviseurs 4K prennent actuellement en charge HLG. Par conséquent, à moins d'un plus grand niveau d'adoption, HLG a un avenir incertain.

HDR avancé par Technicolor

Technicolor est un nom connu de tous ceux qui s'intéressent au cinéma. Cette société a été pionnière dans une grande partie de la technologie d'affichage de l'industrie cinématographique.

Advanced HDR de Technicolor est une tentative d'intégrer une partie de ce savoir-faire dans le HDR, mais c'est de loin le plus petit comparé à Dolby Vision et HDR 10, ce sera donc forcément une bataille difficile.

Pour aggraver les choses, il existe trois normes au sein de la famille Technicolor HDR : SL-HDR1, SL-HDR2 et SL-HDR3. SL-HDR1 est rétrocompatible avec SDR, ce qui en fait un choix viable pour les diffusions comme HLG. SL-HDR2 possède des métadonnées dynamiques et constitue la norme concurrente du HDR10+ et du Dolby Vision. SL-HDR3 est encore en développement.

LG, un rival majeur de Samsung, a tendance à inclure une gamme plus large de normes HDR prises en charge avec ses téléviseurs, prend en charge Technicolor, et vous verrez également des téléviseurs prenant en charge cette norme vendus sous la marque Philips.

Le HDR affecte la reproduction des couleurs

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Bien que le HDR concerne principalement la luminosité et l'obscurité maximales, la couleur est également affectée. Grâce aux données de luminosité supplémentaires intégrées dans la vidéo HDR, il devient possible de capturer et de reproduire davantage de nuances de couleurs.

Par conséquent, les bons écrans HDR sont plus lumineux et plus colorés que les écrans SDR classiques. Un écran HDR peut avoir une mauvaise reproduction des couleurs pour d'autres raisons que sa gamme HDR, mais dans la pratique, de meilleures couleurs vont généralement de pair avec un meilleur HDR.

Gamme de couleurs HDR

Ceux qui maîtrisent le contenu HDR pour se conformer à des normes HDR spécifiques disposent d'une gamme de couleurs définie. Dolby Vision utilise la large gamme de couleurs REC.2020. HDR10 utilise la gamme DCI-P3 plus étroite, mais plus large que la gamme HD standard, REC.709.

Ce n'est pas parce qu'une norme HDR donnée offre une large gamme de couleurs que tous les téléviseurs HDR peuvent toutes les reproduire ou le faire avec précision. Les écrans sont souvent évalués comme couvrant un pourcentage d'une certaine gamme de couleurs, les nombres plus élevés étant meilleurs.

Vous avez besoin de contenu HDR

Si la discussion jusqu'à présent ne l'a pas clairement montré, vous devez alimenter votre téléviseur 4K HDR avec du contenu HDR pour en tirer le meilleur parti. De plus, les émissions de télévision ou les films doivent être masterisés selon la norme HDR prise en charge par votre téléviseur.

Par exemple, Netflix diffuse des flux en utilisant deux formats HDR : HDR10 et Dolby Vision. L'application Netflix détecte automatiquement le type de HDR pris en charge par votre téléviseur et votre appareil de diffusion en continu, puis diffuse le type de contenu approprié. Différents services de streaming prennent généralement en charge au moins HDR10. Amazon Prime Video prend en charge HDR10+ et certains titres sont également disponibles en Dolby Vision.

Lorsqu'il s'agit de collecter des supports physiques masterisés en HDR, votre seule option est la 4K Ultra HD Blu Ray. Ceci est différent de la technologie Blu-ray standard, qui ne prend en charge qu’une résolution de 1080p et ne dispose pas de suffisamment d’espace libre pour les informations HDR. Vous aurez également besoin d'un lecteur Blu-ray UHD, qui doit également prendre en charge le HDR.

Transformer le SDR en HDR

Il est possible de tirer le meilleur parti du contenu SDR en le « convertissant » en HDR. De nombreux téléviseurs ont la possibilité d'activer une sorte de pseudo-HDR où le contenu SDR est analysé et le logiciel du téléviseur « devine » à quoi il ressemblerait s'il s'agissait de HDR..

Les résultats peuvent être assez mitigés, selon l'algorithme spécifique utilisé par le téléviseur. Mais dans de nombreux cas, cela offre une image améliorée.

Sur les dernières consoles Xbox, vous trouverez également une fonctionnalité appelée « HDR automatique  », qui injecte des informations HDR dans les jeux qui n'ont pas été créés avec la prise en charge HDR. L'efficacité de cela varie encore une fois au cas par cas.

Que rechercher lors de l'achat de téléviseurs 4K HDR

Ce n'est pas parce qu'un nouveau téléviseur est étiqueté comme étant un téléviseur HDR 4K que vous bénéficiez des avantages en matière de qualité d'image que vous pensez. Il y a plusieurs aspects de tout nouveau téléviseur avec HDR auxquels vous devez prêter une attention particulière.

Prise en charge avancée de la norme HDR

Pratiquement tous les téléviseurs HDR prennent en charge le HDR10, mais vous devez éviter les téléviseurs qui uniquementprennent en charge le HDR10. Essayez d’opter pour un ensemble prenant en charge au moins HDR10+, Dolby Vision ou les deux. Pour l'instant, ce sont les deux normes les plus courantes, et elles offrent une avancée significative par rapport à la norme HDR10.

Véritable conformité HDR

Que signifie réellement le label HDR sur un téléviseur 4K ? L’une des considérations essentielles est la luminosité maximale. La luminosité est mesurée en « Nits » et les bons téléviseurs HDR produisent généralement au moins 600 Nits de luminosité maximale, les téléviseurs HDR haut de gamme produisant 1 000 Nits ou plus. En pratique, de nombreux téléviseurs bas de gamme ne produisent que 100 à 300 nits, ils ne peuvent donc pas reproduire une image HDR correcte.

C'est toujours une bonne idée de vérifier les niveaux de luminosité testés par des publications tierces telles que RTings ou Les rapports des consommateurs pour voir si le téléviseur que vous envisagez est suffisamment lumineux. pour être un écran HDR.

Technologie de rétroéclairage et d'affichage

Il existe plusieurs technologies TV sur le marché, et elles ont différentes approches pour produire des images et créer de la luminosité.

Les OLED (Organic Light-Emitting Diodes) sont généralement les meilleurs écrans HDR. OLED est une technologie émissive, ce qui signifie que les pixels de l'écran produisent leur lumière. Les téléviseurs OLED peuvent avoir des noirs parfaits puisque les pixels peuvent être très faiblement éclairés, voire complètement éteints. Bien que la plupart des OLED ne soient pas très lumineuses, le rapport de contraste les aide à produire des images HDR fantastiques tant que vous regardez dans un environnement sombre.

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Les téléviseurs LCD LED sont le type de téléviseur le plus courant que vous trouverez. L'écran LCD est une technologie transmissive, ce qui signifie que la lumière est fournie par un rétroéclairage qui traverse le panneau LCD. Cela limite l'obscurité de l'écran puisque le rétroéclairage brille toujours lorsque les pixels sont éteints.

Les nouvelles technologies LED telles que Local Dimming Zoned, QLED, Mini LED et Micro LED rapprochent les écrans LCD du Écrans OLED sans les inconvénients des écrans OLED. Un écran LED avec de nombreuses zones de gradation locales ou la technologie Mini LED produira probablement de bien meilleures images HDR qu'un écran LED éclairé par les bords sans gradation.

Entrées HDR limitées

Bien que votre téléviseur puisse prendre en charge le HDR et même offrir une image HDR décente, il se peut qu'il ne prenne pas en charge le HDR sur toutes ses entrées. Certains téléviseurs HDR de milieu de gamme ou bas de gamme ne prennent en charge le HDR que sur l'entrée HDMI 1.

Donc, si vous possédez plusieurs appareils compatibles HDR, tels qu'une PlayStation 5, une Apple TV, un Roku ou un appareil Google TV, vous devrez utiliser un Répartiteur HDMI ou un commutateur pour profiter du contenu HDR. sur les deux appareils. Si vous possédez un téléviseur intelligent, toutes les applications exécutées sur le téléviseur auront le HDR tant qu'elles le prennent en charge.

Les appareils qui ne prennent pas en charge le HDR, tels que le Nintendo Switch, doivent être branchés sur des entrées non HDR. La bonne nouvelle est que vous n’avez pas besoin d’un câble HDMI spécial pour le HDR. N'importe quel câble HDMI certifié fonctionnera.

Les avis professionnels comptent

Il est essentiel de lire les critiques professionnelles des publications qui utilisent des équipements spécialisés pour vérifier si les performances revendiquées sont à la hauteur des performances réelles. Cela ne prend que quelques minutes pour voir si le téléviseur 4K HDR que vous souhaitez acheter est aussi performant que le suggèrent les chiffres sur papier.

Voir le bon côté des choses

Les fabricants de téléviseurs tels que Sony, Samsung et LG ont travaillé d'arrache-pied pour intégrer le HDR sur leurs produits et prendre en charge plusieurs normes concurrentes. Même si personne ne sait encore quelles normes HDR deviendront les plus universelles, il n'existe pratiquement aucun téléviseur HDR que vous puissiez acheter qui ne prenne pas en charge le HDR10 ou le Dolby Vision.

Nous ne pensons pas que le consommateur moyen devrait être trop préoccupé par la guerre des formats HDR. Il est préférable de prêter attention aux spécifications de base du téléviseur que vous envisagez tout en vous assurant que vos autres appareils, tels que les consoles, les décodeurs et les lecteurs Blu-ray UHD, fonctionneront avec les normes spécifiques prises en charge par votre téléviseur..

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18.06.2022