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{"id":22902,"date":"2017-12-26T18:20:42","date_gmt":"2017-12-26T17:20:42","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.eavs-groupe.com\/?p=22902"},"modified":"2017-12-26T22:10:25","modified_gmt":"2017-12-26T21:10:25","slug":"dossier-ultra-hd-4k-et-hdr-tout-savoir-sur-la-ultra-haute-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.eavs-groupe.com\/guides-et-dossiers\/dossier-ultra-hd-4k-et-hdr-tout-savoir-sur-la-ultra-haute-definition\/","title":{"rendered":"[Dossier] Ultra HD, 4K et HDR : tout savoir sur la ultra haute d\u00e9finition"},"content":{"rendered":"

\"Ultra<\/p>\n

L’Ultra HD, la 4K, le HDR : tout cela signifie peut-\u00eatre un peu la m\u00eame chose pour vous. Vous n’avez pas compl\u00e8tement tort, ces diff\u00e9rents sigles sont li\u00e9s entre eux. Ils tournent tous autour de l’ultra haute d\u00e9finition qui remplace petit \u00e0 petit la Full HD. Mais ce n’est pas pour autant qu’ils sont interchangeables. Et puis dans ce m\u00eame domaine, d’autres termes que vous voyez de plus en plus ont leur importance comme le Dolby Vision, les nits ou le 4:4:4. Ce dossier va vous permettre de tout comprendre et de tout bien diff\u00e9rencier. Vous serez alors incollable sur le sujet.<\/p>\n

 <\/p>\n

Ultra HD et 4K : deux r\u00e9solutions diff\u00e9rentes<\/h2>\n

On utilise souvent l’un pour dire l’autre et vice-versa. Et pourtant, ils ne sont pas identiques ! Le format Ultra HD<\/b> correspond aux sources et afficheurs grand public. Ce sont les t\u00e9l\u00e9viseurs, les lecteurs de Blu-ray UHD ainsi que la r\u00e9solution des disques UHD BD. Cette r\u00e9solution est de 3840×2160 pixels.\u00a0L\u2019image 4K<\/b> est l\u00e9g\u00e8rement plus large : 4096×2160 pixels. Elle correspond aux applications professionnelles. C’est aussi le format utilis\u00e9 dans les salles de cin\u00e9ma num\u00e9riques.<\/p>\n

\"4k<\/p>\n

Le terme court \u00ab\u00a04K\u00a0\u00bb est bien pratique. Cependant, il est pr\u00e9f\u00e9rable d’utiliser le bon terme dans le bon environnement pour \u00eatre s\u00fbr de bien se faire comprendre. En effet, tous les \u00e9quipements Ultra HD ne sont pas forc\u00e9ment compatibles 4K.<\/p>\n

L’un comme l’autre sont capables de transiter \u00e0 travers un c\u00e2ble HDMI, DisplayPort, SDI ou USB-C. La nouvelle norme HDMI 2.1 qui arrive en 2018 pourrait changer la donne.<\/p>\n

 <\/p>\n

Un d\u00e9bit important<\/h2>\n

En effet, plus on monte en r\u00e9solution et plus\u00a0on ajoute d’informations \u00e0 faire passer sur un m\u00eame c\u00e2ble. Aujourd’hui, en HDMI 2.0, le d\u00e9bit maximal peut atteindre 18 Gbps. C’est d\u00e9j\u00e0 important et cela a des contraintes sur la qualit\u00e9 des c\u00e2bles utilis\u00e9s. 18 Gbps non compress\u00e9s passent sur un c\u00e2ble HDMI de faible longueur, 5-7 m\u00e8tres tout au plus. Au-del\u00e0, il faut soit compresser le signal, soit passer sur une fibre optique.<\/p>\n

\"bandeSource : AudioVideoHD<\/em><\/p>\n

La profondeur de couleur est un autre \u00e9l\u00e9ment qui p\u00e8se lourd dans la balance. En 8, 10 ou 12 bits, l’espace n\u00e9cessaire pour stocker ces informations de luminance n’est pas du tout le m\u00eame. En contrepartie, on obtient une palette plus ou moins importante. Le sch\u00e9ma ci-dessous montre bien la mont\u00e9e en pr\u00e9cision assez \u00e9vidente.<\/p>\n

\"8Source : Reviewed.com \/ TJ Donegan<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

La guerre du HDR<\/h2>\n

Parce que le HDMI 2.0 n’a pas apport\u00e9 qu’un surplus de r\u00e9solution, c’est gr\u00e2ce \u00e0 lui que nous avons droit d\u00e9sormais au HDR (High Dynamic Range).\u00a0L\u2019objectif du HDR est de maximiser la restitution de la luminosit\u00e9, ce qui am\u00e9liore de fait le contraste et les couleurs. Les \u00e9toiles sont plus brillantes, les couchers de soleil plus \u00e9clatants. On se rapproche de la r\u00e9alit\u00e9.<\/p>\n

\"sdrSource : Lightware<\/a><\/em><\/p>\n

Cela aurait pu \u00eatre assez simple si plusieurs solutions HDR n’avaient pas vu le jour simultan\u00e9ment. On a droit aujourd’hui \u00e0 trois formats : HDR10, HLG et Dolby Visio<\/strong>n. Le HDR10 est le plus r\u00e9pandu, car sans licence d’utilisation. Le HLG, d\u00e9velopp\u00e9 par la BBC et la NHK, est r\u00e9tro-compatible, dans une certaine mesure, avec des \u00e9crans non HDR. Enfin, le Dolby Vision est le plus avanc\u00e9, mais comme il est sous licence, il est encore peu utilis\u00e9. En HDMI 2.1, il y en aura au moins un de plus, le HDR10+<\/strong>, proche du Dolby Vision, mais sans licence.<\/p>\n

\"HDRSource : AVS Forum<\/em><\/p>\n

Le Dolby Vision et le HDR10+ ont la particularit\u00e9 de transmettre des informations en parall\u00e8le de l’image afin de dire pr\u00e9cis\u00e9ment \u00e0 l’afficheur comment il doit se comporter, sc\u00e8ne par sc\u00e8ne. L’efficacit\u00e9 est alors \u00e0 son maximum.<\/p>\n

 <\/p>\n

Les nits, nouvelle valeur de r\u00e9f\u00e9rence<\/h2>\n

Un nit<\/strong> est une unit\u00e9 de mesure qui correspond \u00e0 un candela\/m2, il est de plus en plus utilis\u00e9 dans le monde de l’audiovisuel. C’est une mesure de luminance correspondante \u00e0 la sensation visuelle de luminosit\u00e9 d’une surface, telle qu’elle peut \u00eatre per\u00e7ue par l’oeil. Les \u00e9crans plats SDR (non HDR) atteignent 100 nits. Les \u00e9crans compatibles HDR doivent atteindre un minimum de 540 nits. Les meilleurs \u00e9crans actuels montent \u00e0 2.000 nits. La norme SMPTE ST 2084 voudrait m\u00eame que l’on atteigne \u00e0 terme 10.000 nits.<\/p>\n

Plus ce chiffre est \u00e9lev\u00e9, et plus les fortes luminosit\u00e9s seront fid\u00e8lement reproduites. Au point de devenir \u00e9blouissantes, comme dans la vraie vie !<\/p>\n

\"nitsSource : Five Things Series<\/em><\/p>\n

L’organisme VESA a m\u00eame d\u00e9cid\u00e9 de proposer une certification des \u00e9crans HDR en fonction de leur capacit\u00e9s en nits (400, 600 ou 1000). On pourrait alors retrouver un logo suppl\u00e9mentaire sur nos \u00e9crans, qui a au moins le m\u00e9rite de vouloir clarifier cette donn\u00e9e assez obscure pour le grand public.<\/p>\n

\"VESA<\/p>\n

Source : VESA<\/em><\/p>\n

Dans le monde de la vid\u00e9oprojection, l’image \u00e9tant r\u00e9fl\u00e9chie sur un \u00e9cran, atteindre de tels pics de luminosit\u00e9 devient vite tr\u00e8s compliqu\u00e9. Plus on voudra monter en luminance et plus la lampe ou le laser du vid\u00e9oprojecteur devra \u00eatre puissant. A titre d’exemple, pour un \u00e9cran de 3 m\u00e8tres de base et pour obtenir 100 nits, donc sans HDR, il faut d\u00e9j\u00e0 un vid\u00e9oprojecteur d’une puissance de 1570 lumens (voir la formule ici<\/a>).<\/p>\n

\"lumens<\/p>\n

On acceptera plus facilement sur une image projet\u00e9e de ne pas forc\u00e9ment avoir cette sensation de pics de luminosit\u00e9 importants, \u00e0 l’inverse d’un \u00e9cran plat OLED par exemple. Dans des applications professionnelles o\u00f9 la vid\u00e9oprojection doit savoir faire du HDR, on pourra mettre le paquet sur la puissance pour y rem\u00e9dier.<\/p>\n

 <\/p>\n

Echantillonnage et sous-\u00e9chantillonnage 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0<\/h2>\n

En dehors de la r\u00e9solution et des pics de luminosit\u00e9 du HDR, il y a d’autres donn\u00e9es \u00e0 prendre en compte comme le nombre d’images par seconde ainsi que l’\u00e9chantillonnage. On atteint aujourd’hui un maximum de 60 images par seconde, ce qui a pour int\u00e9r\u00eat principal de fluidifier le mouvement, sans faire appel \u00e0 des artifices tels que le \u00ab\u00a0100 Hz\u00a0\u00bb (et plus). Avec la norme HDMI 2.1, on pourra d\u00e9j\u00e0 monter \u00e0 120 images par seconde. Il faudra simplement que les films soient tourn\u00e9s \u00e0 cette fr\u00e9quence pour en tirer les b\u00e9n\u00e9fices.<\/p>\n

Le sous-\u00e9chantillonnage concerne lui un travail de compression sur les couleurs. La base, c’est le 4:4:4, avec huit informations de luminance (l’intensit\u00e9 lumineuse qui s’\u00e9tend du noir au blanc) et deux fois quatre informations de chrominance (les couleurs). Le sch\u00e9ma ci-dessous est bien plus pertinent qu’un long discours.<\/p>\n

\"sousSource : Rtings<\/em><\/p>\n

Comme on le voit sur la premi\u00e8re ligne, en 4:4:4, on a huit informations de luminance combin\u00e9es \u00e0 huit informations de chrominance. Il n’y a aucune compression, aucune perte.<\/p>\n

Dans les deux cas en-dessous, on a supprim\u00e9 la moiti\u00e9 (4:2:2), plus les 3\/4 des informations de chrominance (4:2:0). Si cela a \u00e9t\u00e9 mis en place ainsi, c’est que cette compression est quasiment invisible \u00e0 l’oeil. Et finalement, les disques Blu-ray Ultra HD sont tous en 4:2:0 ! On \u00e9conomise de la place sur le disque et de la bande passante.<\/p>\n

Dans les applications professionnelles, on peut bien entendu souhaiter rester en 4:4:4. Il faudra l\u00e0 bien faire attention aux \u00e9quipements choisis : ils devront \u00eatre capables de reproduire correctement la totalit\u00e9 des informations d’un signal 4:4:4.<\/p>\n

 <\/p>\n

En r\u00e9sum\u00e9<\/h2>\n

En r\u00e9sum\u00e9, un signal vid\u00e9o ultra haute d\u00e9finition comprend les caract\u00e9ristiques suivantes :<\/p>\n

    \n
  • r\u00e9solution<\/strong> – exemple : Ultra HD ou 2160p<\/li>\n
  • nombre d’images par seconde<\/strong> – exemple : 25 i\/s<\/li>\n
  • \u00e9chantillonnage<\/strong> – exemple : 4:2:0<\/li>\n
  • profondeur de couleur<\/strong>\u00a0– exemple : 10 bits<\/li>\n
  • HDR<\/strong> – exemple : HDR10<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Bient\u00f4t la 8K ?<\/h2>\n

    La 4K n’est pas encore g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e que l’on nous parle d\u00e9j\u00e0 de 8K. L’innovation ne s’arr\u00eate jamais ! Ca tombe bien, la norme HDMI 2.1 est d\u00e9j\u00e0 pr\u00eate pour laisser passer des programmes avec une r\u00e9solution aussi importante, contenant plus d’images par seconde, plus de donn\u00e9es entre la source et l’\u00e9cran, etc.<\/p>\n

    \"HDMI<\/p>\n

    Mais nous arriverons \u00e0 une nouvelle limite, celle du c\u00e2ble en cuivre, qu’il soit HDMI ou Ethernet. Ces c\u00e2bles auront de plus en plus de mal \u00e0 faire transiter des d\u00e9bits pouvant atteindre 48 Gbps.\u00a0Nous verrons alors peut-\u00eatre les c\u00e2bles optiques se g\u00e9n\u00e9raliser pour le grand public !<\/p>\n

     <\/p>\n

    Bonus : la pr\u00e9sentation HDMI Ultra HD, 4K & HDR<\/h2>\n