Qu’est-ce que le HDR et comment ça marche ?


Un concept très à la mode ces derniers temps est le HDR, et on se demandera qu’est-ce que le HDR et comment ça marche dans la pratique. Ils sont l’acronyme en anglais de Plage dynamique élevée (High Dynamic Range), basé sur l’obtention des niveaux d’exposition les plus élevés dans toutes les zones d’une image.

Le terme HDR est utilisé comme technique photographique, actuellement disponible dans l’appareil photo de n’importe quel mobile, et également en tant que capacité d’écrans, moniteurs et téléviseurs, ce qui permet de reproduire des images avec une qualité supérieure.

Ces deux aspects présentent des différences importantes, mais la même logique : ils élargissent la plage dynamique de l’image, offrant Des blancs plus brillants, des noirs plus profonds et un niveau de détail plus élevé aussi bien dans l’ombre que dans la lumière.

Photographies avec effet HDR

En photographie, le HDR est une technique qui combiner des images avec différents niveaux de lumière, pour les adapter à la vision de l’œil humain. Pour y parvenir, il existe deux modes de HDR : que l’appareil photo prenne plusieurs photos avec différents niveaux d’exposition qu’il rejoindra plus tard, ou dans une édition ultérieure à l’aide de logiciels comme Photoshop.

Actuellement, presque tous les appareils photo numériques (SLR ou mobiles) intègrent la possibilité de créer des photographies HDR, mixées directement.

Image - Qu'est-ce que le HDR et comment ça marche ?

Comme on peut le voir sur l’image ci-dessus, la technique HDR offre la possibilité de voir en détail les lumières et les zones d’ombre qui n’apparaîtraient pas sur une photo normale (et il ne percevrait même pas l’œil humain), en raison des limitations lorsqu’il s’agit de capturer des différences de luminosité aussi élevées.

Il est important de savoir quand utiliser le HDR : cela rend très bien dans les paysages, les photographies avec des différences de lumière marquées ou lorsque l’on veut ajouter du drame à une scène, mais dans d’autres cas cela aggrave la prise de vue, par exemple, ce n’est pas flatteur pour les portraits de personnes.

Trois prises de vue pour créer une image HDR

Voici un exemple «éclaté». Une photo standard est prise, une autre sous-exposée (où les ombres ont beaucoup de détails) et une troisième surexposée (où les hautes lumières sont détaillées), et un algorithme combine le meilleur des trois captures.

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Les photographies HDR étant la somme de plusieurs images différentes, il est normal qu’elles soient prises objets fixes ou paysages. Sinon, le résultat peut être flou ou avoir des défauts s’il s’agit d’objets en mouvement.

Cependant, il existe la possibilité d’effectuer une Effet HDR dans un post-traitement d’image à l’aide d’un programme de retouche photo. C’est pourquoi de nombreux appareils photo permettent d’exporter des images non compressées, au format «RAW», qui incluent plus d’informations puis de les modifier.

HDR sur les téléviseurs et autres écrans

Les techniques HDR ont tellement progressé au fil du temps qu’il existe actuellement des téléviseurs qui implémentent le HDR, générant ainsi plus de niveaux de couleur dans les zones sombres et claires offrir un niveau de détail plus élevé, augmentant la luminosité maximale ainsi que le nombre total de couleurs pouvant être reproduites.

Nous nous souviendrons tous à quoi ressemblaient les téléviseurs avant. Lorsqu’un film nous montrait des images dans l’obscurité, dans de nombreux cas, il était impossible de distinguer des objets ou des détails, car les nuances de noir et de gris étaient vraiment réduites.

Ceci est résolu grâce au HDR, donnant larges gammes de gris, de noirs plus noirs et de blancs plus blancs. Sur les téléviseurs ou les moniteurs HDR, l’écran éclaircit les zones de l’image qui étaient auparavant simplement sombres, montrant ainsi tous les détails que le réalisateur voulait montrer, mais qui ont été laissés dans le noir en raison de limitations techniques.

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Luminosité du panneau, espace colorimétrique et bits

Les téléphones, tablettes, moniteurs et téléviseurs d’aujourd’hui offrent le HDR, ce qui est vraiment susceptible d’être appliqué sur n’importe quel écran. Bien sûr, beaucoup plus de facteurs entrent en jeu ici que dans une photographie, car les écrans d’affichage sont des dispositifs très complexes.

Concrètement, trois éléments sont essentiels :

  1. Luminosité de pointe élevée.
  2. Nombre maximal de couleurs.
  3. Dégradés de couleur lisses.

D’une part, vous avez besoin d’un luminosité maximale la plus élevée que d’habitude, normalement la luminosité maximale doit être 1 000 ml au moins. Il est également souhaitable que les noirs soient aussi purs que possible, et là deux possibilités se présentent.

Les panneaux OLED, que les écrans LG fabriquent généralement sur les téléviseurs, peuvent désactiver des pixels individuels, de sorte que le noir est presque plein, mais a une luminosité maximale limitée.

Quelle est la différence entre OLED, Super UHD et Quantum Dots ?

Les panneaux avec rétroéclairage LED (comme les QLED de Samsung) atteignent une luminosité très élevée, mais leurs noirs ne sont pas purs, car ils n’éteignent pas le rétroéclairage, et s’ils le font par zones, pas au niveau du pixel.

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Les nombre maximum de couleurs est un autre aspect important, et au lieu de sRGB (16,7 millions de couleurs), il va à Espace colorimétrique DCI-P3 (plus de 1 000 millions). Qu’un écran fonctionne avec du DCI-P3 ne veut pas dire qu’il soit capable de le recouvrir complètement, et il est courant de voir qu’une dalle recouvre 80%, 90% ou 99% du DCI-P3 selon ses performances.

De plus, pour bien reproduire la couleur il faut que les dalles 8 bits habituelles remontent jusqu’à 10 bits ou 12 bits. Ceci est particulièrement important pour les images avec des dégradés de couleurs lisses, qui apparaissent parfois irréguliers sur les panneaux 8 bits.

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Sources de contenu et deux normes concurrentes

Bien sûr, nous avons besoin de Prise en charge de la source vidéo HDR. Le contenu disponible est vaste, mais seulement dans certains domaines. Par exemple, la TNT ne diffuse pas en HDR, et les applications pour smartphones ou les programmes informatiques ne l’utilisent généralement pas.

Le HDR est particulièrement apprécié dans le multimédia, donc des plateformes comme Netflix ou Disney + ils ont déjà beaucoup de films et séries avec HDR. Au Xbox Series X et S ou PlayStation 5 les jeux le supportent, aussi beaucoup de PC, et bonne partie du catalogue de PS4 et Xbox One X.

Étant donné que de nombreuses entreprises doivent s’entendre, il existe plusieurs normes HDR. Les plus populaires sont HDR10, HDR10+ et Dolby Vision, tandis que HLG et Technicolor HDR n’ont pas encore décollé.

HDR10 est désormais obsolète, car il oblige les mêmes paramètres à être utilisés tout au long de la vidéo, tandis que HDR10+ et Dolby Vision les ajustent par scène, voire par image. Dolby Vision est supérieur en théorie, bien que bon nombre de ses capacités ne puissent pas être exploitées par les panneaux actuels.

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Il y a un petit «La guerre HDR», et en fait HDR10 + a été publié en tant que norme ouverte par Samsung pour ne pas payer la licence Dolby Vision, nous devons donc examiner quelle norme notre téléviseur prend en charge et quelles sources de contenu nous utilisons.

Actuellement, le HDR est complètement standardisé sur les téléviseurs modernes. C’est parce que la résolution a pris le pas sur ce qu’il faut rechercher dans un nouveau téléviseur. Bien entendu, qu’une dalle soit compatible avec le HDR ne garantit pas que la qualité soit très élevée, puisque même les modèles bas de gamme le supportent aujourd’hui.

Maintenant que nous savons tous les détails du fonctionnement HDR, on peut l’appliquer lors de la prise de photo ou de l’achat d’un téléviseur, deux aspects très différents mais dans les deux cas ils améliorent considérablement les images.

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