La résolution des formats vidéo est passée de la définition standard à la haute définition et plus récemment à la 4K. Cependant, ces formats utilisent toujours le même espace colorimétrique. De plus, ils ont une plage dynamique standard (SDR) comprise entre 6 et 10 arrêts. À mesure que les écrans de télévision deviennent plus grands et plus lumineux, les limites des technologies plus anciennes, développées à l'origine pour les téléviseurs à tube cathodique, sont plus apparentes. La vidéo à plage dynamique élevée (HDR) résout ces problèmes. Mais qu'est-ce que la vidéo HDR ?
En termes vidéo, la plage dynamique est liée au contraste. C'est la différence entre les parties les plus claires et les plus sombres d'une image. La plage dynamique est mesurée en arrêts. Un stop est un changement qui double la quantité de lumière. La plage dynamique de l'œil humain est d'environ 20 arrêts. Cela se convertit en un rapport de contraste de 1 000 000 à 1.
La vidéo HDR vous donne des blancs plus blancs et des noirs plus noirs
La vidéo HDR surmonte les lacunes des anciens formats vidéo, fournissant des images avec une gamme de couleurs et de luminosité plus large. Il a une plage dynamique d'au moins 13 arrêts, bien supérieure à la vidéo SDR. Cela signifie que la vidéo HDR peut produire des blancs plus blancs, des noirs plus noirs et peut distinguer plus de nuances de gris entre les deux. En pratique, cela signifie que le HDR préserve plus de détails dans l'obscurité des ombres et dans les zones les plus claires de l'image.
En raison des informations supplémentaires qu'elle contient, la vidéo HDR nécessite au moins une profondeur de couleur de 10 bits par rapport à 8 bits pour la vidéo SDR. Pour plus d'informations sur la profondeur de bits, lisez Comprendre la profondeur de bits et le rendu des couleurs pour la vidéo.
Large gamme de couleurs
Bien que techniquement, HDR se réfère uniquement à la luminance (luminosité) d'une image vidéo, les principaux formats vidéo HDR intègrent également une large gamme de couleurs. Une gamme de couleurs (ou espace colorimétrique) représente toutes les couleurs qu'un téléviseur ou un projecteur peut afficher. Ainsi, plus la gamme de couleurs est grande, plus l'appareil peut afficher de couleurs.
La gamme de couleurs standard de l'industrie pour la diffusion TV haute définition, le streaming vidéo et le Blu-ray s'appelle Rec. 709. Cependant, la Rec. Le 709 ne couvre qu'environ 36 % de la gamme du nuancier CIE 1931, qui représente toutes les couleurs que l'œil humain peut voir (le spectre visible). La vidéo HDR est conforme à la Rec. Large gamme de couleurs 2020 qui est beaucoup plus large, couvrant près de 76 % du nuancier CIE 1931.
Toutes ces informations supplémentaires sur la couleur et la luminosité signifient que les débits de données de la vidéo HDR sont trop élevés pour la lecture Blu Ray. Cela signifie que vous devrez utiliser des disques Blu Ray 4kKUltra HD pour travailler avec le nouveau format. Les services de streaming en ligne, tels qu'Amazon Video et Netflix, proposent également du contenu vidéo HDR.
Normes vidéo HDR
Comme c'est souvent le cas avec les nouveaux développements technologiques, il existe actuellement un certain nombre de normes différentes pour la vidéo HDR. Les deux principaux formats sont Dolby Vision et HDR10.
Dolby Vision
Dolby Vision est un format vidéo HDR propriétaire développé par Dolby. Cette norme utilise des métadonnées dynamiques pour ajuster les niveaux de luminosité d'une scène à l'autre, et même d'une image à l'autre. Cela signifie que Dolby Vision préserve encore plus de détails dans les ombres des scènes plus sombres ou les hautes lumières des scènes plus claires.
De plus, Dolby Vision utilise des métadonnées pour affiner la vidéo en fonction de l'équipement utilisé pour l'afficher. Les niveaux de lumière et les niveaux de couleur sont ajustés en fonction des valeurs déterminées par Dolby et le fabricant d'un téléviseur ou d'un projecteur. Cela signifie que l'image est optimisée en fonction des capacités spécifiques de l'appareil sur lequel elle est affichée.
Dolby Vision est un format sous licence et les équipements compatibles doivent être certifiés par Dolby.
HDR10
Contrairement à Dolby Vision, HDR10 utilise des métadonnées statiques. Cela signifie que les niveaux de lumière et de couleur sont des valeurs absolues pour une vidéo et ne varient pas d'une scène à l'autre.
Le format HDR10 définit une gamme de spécifications pour le contenu et les affichages à respecter. Cependant, il n'ajuste pas la lecture vidéo pour les capacités individuelles d'un écran particulier.
L'un des avantages du HDR10 par rapport au Dolby Vision est qu'il s'agit d'un standard ouvert. Cela signifie que n'importe quelle entreprise peut l'utiliser sans avoir à payer de frais de licence.
Deux autres formats dont il faut être conscient sont HDR10+ et HybridLog-Gamma (HLG).
HDR10+
Une variante de HDR10, Samsung a développé HDR10+ pour inclure des métadonnées dynamiques. Le HDR10+ ajuste les niveaux de lumière affichés pour chaque scène ou image d'une vidéo mais, comme le HDR10, ne tient pas compte des spécificités de l'écran.
Log-Gamma hybride (HLG)
Hybrid Log-Gamma a été développé conjointement par la BBC du Royaume-Uni et la NHK du Japon. Conçu pour une utilisation en diffusion, HLG est rétrocompatible avec les écrans à plage dynamique standard (SDR). HLG ne contient pas de métadonnées. Au lieu de cela, il utilise une combinaison d'une courbe gamma pour la luminosité du contenu SDR et d'une courbe logarithmique pour des niveaux de luminosité plus élevés lors de l'utilisation d'un écran HDR.
Capturer une vidéo HDR
La photographie à plage dynamique élevée est populaire depuis de nombreuses années. Cette technique vise à maximiser la plage dynamique capturée lors de la photographie d'une scène très contrastée. Il fonctionne en combinant deux (ou plusieurs) photographies, exposées séparément pour les hautes lumières et pour les ombres. L'image résultante a une plage dynamique efficace plus élevée que n'importe laquelle des photos individuelles.
Le programme Magic Lantern pour la gamme Canon de reflex numériques utilisait une méthode similaire pour capturer des vidéos HDR, enregistrant des images alternatives à différents ISO. Cependant, l'efficacité de la technique est limitée. Cela nécessitait un degré considérable de traitement de post-production et tout mouvement dans le cadre entraînerait un flou de mouvement excessif.
RED a développé HDRx en tant que solution vidéo HDR propriétaire pour ses caméras EPIC et SCARLET. Il fonctionne en enregistrant deux expositions dans l'intervalle où un appareil photo standard n'enregistrerait qu'une seule image. L'exposition principale est normale, en utilisant les paramètres d'ouverture et d'obturation standard. L'exposition secondaire utilise une exposition beaucoup plus courte pour la protection des hautes lumières. Encore une fois, les deux flux d'images sont combinés en post-production pour obtenir une plage dynamique plus élevée.
Le capteur de la caméra Alexa d'Arri possède une architecture propriétaire à double gain qui génère simultanément deux lectures distinctes, avec différents niveaux d'amplification, à partir de chaque pixel. Ces deux signaux sont combinés en une seule image à plage dynamique élevée. Cela améliore les performances en basse lumière et évite les hautes lumières écrêtées.
En pratique, la plupart des caméras de cinéma modernes peuvent reproduire 14 arrêts ou plus de plage dynamique, dépassant la plage dynamique du film, qui est d'environ 13 arrêts. Ce niveau de plage dynamique est parfaitement adéquat lors de la prise de vue pour la vidéo HDR. Consultez notre guide des meilleures caméras de cinéma sur le marché aujourd'hui pour plus d'informations.
Travailler avec HDR
Comme la vidéo HDR est un format 10 bits, vous devrez utiliser un affichage HDR 10 bits lors de l'enregistrement ou de l'édition pour pouvoir surveiller avec précision votre sortie. Travailler avec des fichiers 10 bits et des vidéos 4K signifie que vous aurez également besoin d'un ordinateur puissant avec une carte graphique dédiée pour assurer une lecture fluide lors de la prévisualisation de vos séquences pour le montage ou l'étalonnage des couleurs. Pour plus d'informations, consultez le Guide de l'éditeur sur l'utilisation de la vidéo HDR.
L'alliance UHD
Lorsqu'il s'agit d'acheter un nouveau téléviseur pour regarder des vidéos HDR, l'image n'est pas aussi claire que vous pourriez l'espérer - souvent littéralement ! De nombreux téléviseurs sur le marché portent le label « HDR Ready ». Cependant, cela signifie simplement que le téléviseur peut recevoir et afficher un signal vidéo HDR. Cela ne garantit pas que l'écran est capable d'afficher toute la gamme d'informations de luminance et de couleur du contenu vidéo HDR.
L'UHD Alliance comprend une gamme de fabricants, de fournisseurs de contenu et de sociétés de production de films avec Panasonic, Samsung, Sony, Netflix, Dolby et Twentieth Century Fox dans leurs rangs. L'UHD Alliance a développé la spécification UHD Premium, qui définit les normes minimales auxquelles un téléviseur doit se conformer, couvrant la résolution, la profondeur de couleur, la gamme de couleurs et la plage dynamique. Si vous cherchez à acheter un nouveau téléviseur, vous devriez en rechercher un portant le logo UHD Premium pour vous assurer que vous pouvez visionner votre contenu vidéo dans la meilleure qualité.