Mesure du contraste intra-image avec ColorHCFR

[MLill]

Bonjour à tous

Une de mes obsessions est la mesure du contraste intra-image.
Suite à une discussion avec jacko j'ai eu l'idée d'utiliser ColorHcfr pour faire ces mesures.
L'essayer c'est l'adopter.

On fixe la sonde sur un pied, le capteur tourné vers l'objectif du projecteur.
On peut la positionner soit devant l'écran, soit plus près du projecteur, l'important étant de bien la centrer pour que la plus petite zone blanche à mesurer recouvre le capteur de la sonde.

Puis on utilise les mesures libres de ColorHcfr (F7 puis entrée) et fait défiler les mires, en respectant l'ordre défini.

Ensuite copier-coller la mesure de luminance (Y) dans un tableur, remplacer les points par des virgules ... et c'est fini.

2022-09-07-capture-Excel.jpg (44.87 Kio) Vu 1494 fois

Une fois la sonde positionnée il faut cinq minutes pour une série de mesures.
Bien entendu le résultat va dépendre des caractéristiques de la sonde utilisée.
Avec ma Color Munki j'ai pu mesurer mon XGIMI Horizon pro.
Une épreuve plus délicate l'attend dans les prochaines semaines, le TW9400.

Michel

[MLill]

Ma mire de référence reprend les 16 rectangles (8 blancs et 8 noirs) de la mire ANSI.
En réduisant la taille des rectangles on fait varier le pourcentage de blanc.
Un décalage en diagonale d'un demi rectangle permet de faire les mesures au centre sans déplacer la sonde.

Ci dessous les deux mires pour la mesure du contraste à 20% de blanc, mesure du blanc à droite, du noir à gauche.

2022-09-07-mire-r8.jpg (7.7 Kio) Vu 1488 fois

Un point faible, la taille de plus en plus petite des rectangles blancs.
Ceux de la mire à 0,2% peuvent être mesurés avec ma sonde mais sont trop petits pour être mesurés par mon luxmètre.

...

ProjectionDream a conçu une série de mires largement reprises par la suite.
On mesure un carré central de 1% de blanc, repris dans toutes les mires, entouré d'un nombre variable de carrés de 0,25%.
La mire de mesure du noir s'obtient en supprimant le carré central et en rajoutant quatre carrés périphériques.
Un grand merci à dm de m'avoir signalé cette source.

2022-09-07-mire-projection-dream.jpg (23.11 Kio) Vu 1488 fois

Les mires sont construites de 1% à 20% de blanc et je n'ai pas trouvé de solution simple pour augmenter ou réduire la dose de blanc en respectant la conception.
J'ai constaté une légère surestimation du contraste intra image par rapport aux mesures que j'ai faites avec les mires précédentes.
Je l'explique par le dimension, à mon avis trop importante, de la zone noire centrale.

...

Pour faire des mesures de moins de 1% de blanc j'ai divisé verticalement l'écran en deux zones et centré un pavé blanc alternativement à gauche et à droite.
Avec la sonde cadrée sur la mire de droite on mesure successivement le blanc de la première mire et le noir de la seconde.

2022-09-07-mire-z2.jpg (4.26 Kio) Vu 1488 fois

Par curiosité j'ai fait deux séries de mesures du blanc et du noir de mon DLP, l'une avec la sonde cadrée à droite, l'autre avec la sonde cadrée à gauche.
J'ai été surpris par la différence.
Les contrastes mesurés sont plus importants que dans les deux cas précédents à partir de 10% de blanc.
A moins de 2% les écarts sont négligeables.
Ce peut être une solution simple pour les mesures à 0,5% et 0,2% de blanc

En pièce jointe les trois séries de mires.

Michel

[MLill]

A l'occasion de cette expérimentation j'ai testé trois nouvelles séries de mires.

En réduisant le nombre de rectangles

2022-09-07-mire-r6.jpg (7.43 Kio) Vu 1484 fois

En remplaçant les rectangles par des disques

2022-09-07-mire-c8.jpg (11.08 Kio) Vu 1484 fois

En supprimant le disque central pour la mesure du noir

2022-09-07-mire-c6.jpg (9.78 Kio) Vu 1484 fois

Aucune ne m'a convaincu.

Michel

[jacko]

Raaa !
Michel à vendu la mèche pour savoir mesurer le "vrai" contraste via les mires ADL.

Encore merci Michel pour tes mires en pièce jointe !

[MLill]

J'ai testé les jeux de mires sur mon Horizon Pro, dont le contraste est limité à moins de 600:1.

Pour comparer les mesures des mires deux zones (droite et gauche) avec celles de ProjectionDream j'ai fait la moyenne des blancs et des noirs avant de calculer le contraste.



Pas de différence significative entre 0% et 10%.
Un écart à 20% de blanc (dernière mire conçue par Projection Dream).
Un écart important à 50% avec la mire ANSI.
Le faible écart à 0% s'explique par les trois positions différentes de la sonde (une au centre, une à droite, une à gauche).

2022-09-08-comparaison-projectiondream-DG.jpg (36.42 Kio) Vu 1436 fois

...

Puis j'ai comparé les mires composées de deux zones (droite et gauche) avec une mire composée de huit disques blanc uniformément répartis.



Dès 5% de blanc, la répartition en deux zones, au lieu de seize, donne des mesures de contraste intra-image plus importantes.
A 50% de blanc la différence est très significative - la mire avec les disques blancs étant comparable à la mire ANSI (8 rectangles blancs et 8 noirs).
Comme ci-dessus l'écart à 0% s'explique par les trois positions de la sonde.

2022-09-08-comparaison-DG-8-disques.jpg (37.03 Kio) Vu 1436 fois

Pièces jointes
- j'ai rajouté les mires composées de 8 disques blancs.
- la nouvelle version du tableau permet de faire la moyenne de deux séries de mesures.

[LeBob]

Bonjour à tous,
Le contraste intra est un sujet bien intéressant. Je me demande qu'est-ce qui vient le moduler, comme on le voit dans vos relevés ? Quelqu'un pourrait éclairer la lanterne ?

[MLill]

Bonjour LeBob

On mesure des images (mires) contenant des zones blanches sur un fond noir.
Le contraste intra image est le rapport de luminosité entre les zones blanches et le fond noir.

Dans une mire contenant 1% de blanc, la surface cumulée des zones blanches représente 1% de la surface de l'image.
Dans une mire dosée à 50%, la surface blanche est la moitié de la surface de l'image.

Une image contenant 50% de blanc sera ainsi 50 fois plus lumineuse qu'une image contenant 1%

Les zones noires de l'image projetée sont éclairées par les reflets dans l'objectif, et dans la pièce, des zones blanches.
Plus la surface de ces dernières est importante, plus les reflets sont importants, ce qui a pour effet de réduire le contraste.

J'espère avoir répondu à la question

Michel

[LeBob]

Bonjour MLill,

Merci pour cette réponse explicite. Si je comprends bien, il y a 2 voies de perte de contraste intra. La première est due à l'environnement du diffuseur (réflexion de lumière sur un plafond blanc, des murs de couleur claire, ...) et la seconde est intrinsèque au diffuseur : dans le cas d'un VP, diffraction et/ou réflexion et/ou diffusion de lumière dans son chemin de lumière. Ça te semble correct ?

Alain

[MLill]

Oui c'est bien cela.

Pour être complet il faut aussi tenir compte de la formation de l'image.
Un LCD n'est jamais totalement opaque et laisse toujours passer un peu de lumière.
C'est aussi de cas des circuits DLP SxRD ou DILA qui réfléchissent toujours un peu de lumière, même si dans ce dernier cas c'est vraiment très peu.

Normalement cette luminosité résiduelle devrait pouvoir être mesurées en affichant une mire totalement noire.
Malheureusement les projecteurs sont souvent munis de dispositifs permettant de réduire la luminosité globale dans les scènes sombres (iris, ou modulation de l'intensité de la source lumineuse).

La valeur de contraste natif (ou on/off) que l'on retrouve dans la spécification des projecteurs et dans beaucoup de tests ne veut donc rien dire.

Pour éviter ces pièges il faut donc mesurer le blanc et le noir sur une même mire.
La difficulté est alors de disposer de zones blanches assez grandes pour être mesurées par le luxmètre.

Michel

[LeBob]

Merci MLill.

Maintenant, je comprends mieux la démarche de la mesure, autant que faire se peut, du contraste intra qui reflète à la fois la qualité intrinsèque du diffuseur, la qualité de son réglage(1) et l'influence de son environnement sur le rendu de l'image.

(1) : au-delà du diffuseur, je suppose que le réglage de l'ensemble de chacun des maillons de la chaîne de restitution de l'image intervient sur le rendu de l'image.

LeBob

[MLill]

Au niveau du projecteur ou de l'écran il faut faire attention aux réglages de contraste et de luminosité.
Si ils sont mal réglés on perd des détails dans les basses et hautes lumières ... sans gagner de contraste ou de luminosité.

Il faut aussi faire attention au réglage du gamma qui définit le rapport de luminosité entre les différences nuances de gris.
Plus il est important plus l'image a du relief, mais quand il est trop fort on perd des détails dans les noirs.

Heureusement on trouve maintenant des projecteurs où il n'y a pratiquement rien à faire si on sélectionne le bon réglage usine.

Michel

[LeBob]

Je retiens que je peux essayer de conserver le contraste intra natif en soignant l'environnement du diffuseur, mais je ne peux pas améliorer le contraste intra.

Je pense que je maîtrise assez bien les effets des réglages de contraste et de luminosité.

Au niveau du "gamma" en SDR (de l'EOTF pour parler proprement, cf. ITU BT.1886), pas de soucis.

En UHD HDR, j'ai encore besoin d'acquérir certaines certitudes au niveau du tone mapping, c'est-à-dire de l'allure (en S a priori) que prend la courbe de l'EOTF réellement appliqué par le diffuseur dans la zone de raccordement proche du plateau. C'est hors sujet de ce topic. Je vais chercher s'il y a déjà un échange sur ce sujet du tone mapping.

[michelB2]

bonjour,
J'ai écrit un script (en autoit) pour automatiser la prise de mesures de contraste en utilisant les fichiers fournis dans le posts précédents.
malheureusement, avec mon outil, toutes les infos (et notamment les valeurs Y du tableau de données de colorHCFR) ne sont pas accessibles.
Comme j'ai accès au valeurs RGB fournies dans la partie "Selected color" (valeurs Measure de 0 à255), je cherche à reconstituer le Y=f(R,G,B)
mais je n'arrive pas à trouver une formule sur le net me permettant de retrouver celle de colorHCFR (en cd/m2)
ex: RGB=131,128,128 =>Y=96.529
un peu d'aide sera la bienvenue

PS1 données accessibles pour une mesure :;
Color Space: 75% HDTV Rec709 , White Point: D65, EOTF: SDR, BT.1886 w/default gamma, # of measures: 0 [16:47:10]
Refs
131,128,127Measure
255,255,255Reference

PS2 si quelqu'un est intéressé par le script, je peux bien sur le mettre à disposition.

[MLill]

Bonjour Michel,

Je ne connais pas l'outil que tu utilises pour récupérer l'information des mesures libres de Color HCFR.
Seules les valeurs xyY sont affichées pour chaque mesure et c'est en les sélectionnant une par une que l'on accède aux valeurs RVB.

Donc je suppose que l'outil que tu utilises, directement ou indirectement, dialogue avec ColorHCFR et qu'il doit être possible de le modifier pour obtenir Y.

Sinon il faudrait que je me replonge dans le code.
Pas immédiat

Michel

[michelB2]

merci pour ta réponse. j'ai du mal m'expliquer :
autoit est un langage de programmation de type C ou basic avec des fonctions permettant d'accéder à des données issues de fenetres fabriquées par des programmes (telle que Color HCFR). Malheureusement tout n'est pas visible.
Pour ce qui nous concerne, comme indiqué ci-dessus, je n'accède pour une mesure donnée qu'à :

Color Space: 75% HDTV Rec709 , White Point: D65, EOTF: SDR, BT.1886 w/default gamma, # of measures: 0 [16:47:10]
Refs
131,128,127Measure
255,255,255Reference
TOUTES les autres données visibles sur l'écran sont invisibles par le langage. (en tout cas, je ne sais pas faire)
Je ne sais donc pas "voir" le Y généré par colorHCFR d'où ma demande de le recalculer à partir des seules données RGB (131,128,127 dans l'exemple)