Les enjeux de l'iris dynamique

[MLill]

On parle de plus en plus de l'iris dynamique : PTAE-700, Z3, HS50.
Et ce n'est qu'un début.

J'ai voulu aller un peu plus loin que la théorie en faisant une comparaison virtuelle.
Comme si dans une même pièce étaient réunis 4 projecteurs aussi lumineux et réglés de même manière (c'est déjà quasiment irréalisable sur le terrain).

Le premier avec un contraste "naturel" de 4000:1
Et trois exemplaires d'un second modèle avec un contraste naturel de 1000:1 porté à 4000:1 grâce à son iris dynamique.
Le premier modèle iris fermé, le second iris ouvert, et le troisième iris dynamique en fonction, avec correction du gamma.

Sur une première image j'ai réglé "l'iris virtuel" de manière à apporter une correction de +1IL qui donnait visuellement le résultat le plus proche de l'image de référence (en appliquant une correction de +2IL l'image est beaucoup trop claire).



Pour se mettre en situation aussi réelle que possible il faut télécharger l'image sur son PC, la visualiser sur fond noir (par exemple avec le diaporama de windows XP) après avoir fait le noir dans la pièce ... et il vaut mieux disposer d'un moniteur CRT

Il n'y a pas de doute que l'option "iris dynamique avec correction de gamma" est plus satisfaisante que "iris fermé" ou "iris ouvert".

NB : je n'ai relevé le niveau du noir que de l'option "iris ouvert". En toute rigueur j'aurais du le relever (d'une manière moindre pour les 3 autres options).

[ALBO]

Je n'ai pas fait le noir et j'ai un écran LCD mais la simulation de l'iris dynamique semble même plus lisible que la référence.
Avec une image claire on doit je pense arriver également à un bon résultat ?

Alain

[MLill]

Oui Alain elle peut parfaitement être plus lisible que la référence.
Mais dans ce cas elle sera moins contrastée, c'est un savant dosage et je n'ai pas forcément trouvé le meilleur.

J'espère aussi que l'exemple permet de comprendre pourquoi, lorsque la fermeture de l'iris est importante (luminosité divisée par 4) on ne peut pas se contenter de fermer l'iris.
La correction d'exposition (courbe gamma) est indispensable.

Michel

[FREDD]

Salut Michel

Chapeau bas !!!

[MLill]

Voici maintenant une image plus claire, mais avec des parties brillantes.
J'ai "testé" deux corrections l'une de 1IL avec l'iris ouvert à moitié, l'autre de 1,5IL avec l'iris fermé.



Sur ce type d'image l'iris dynamique est à la traine, l'image perdant trop de son éclat.
Par ailleurs l'image est déjà trop lumineuse pour que le bas niveau de noir soit nettement perceptible.

Un des exemples que je retiens pour mes tests du HS50 afin de voir comment il se débrouille dans une telle situation.

Michel

PS : Le niveau de noir est corrigé dans les 5 images, pour tenir compte du contraste.
Les corrections d'exposition sont effectuées sur la luminance et non pas sur les composantes RVB ce qui dérèglerait la colorimétrie.

[MLill]

Merci Fredd

J'ai essayé de faire une simulation aussi réaliste que possible, et de voir ensuite comment les différents projecteurs s'en tirent.
Tout comme un appareil de photo s'en tire plus ou moins bien en exposition automatique les projecteurs avec iris automatique traiteront plus ou moins bien les différents types d'image.
On n'a pas fini d'en parler

Retour à Gladiator pour le piège type :


On ne peut pas avoir un feu vraiment brûlant en fermant l'iris (dans l'exemple l'iris est fermé et l'image surexposée de +1.5 il).

Michel

J'ai essayé d'être aussi rigoureux que possible en corrigeant les niveaux de noir des 4 images, les nuances sont quasiment imperceptibles, dans la réalité cela devrait être différent et probablement plus proche de mon premier exemple (ou le niveau de noir est un peu haut dans le cas iris ouvert).

[MLill]

Une des difficultés auxquelles je me heurte c'est que certaines images délicates à reproduire sont aussi délicates à photographier.
Par exemple :



Lorsque l'on touche à l'exposition on dénature l'image en réduisant trop son contraste (au sens intuitif du terme).

Il ne reste plus qu'à tester tout cela sur le terrain.

Michel

[aldo]

pour l'instant ma préférence reste l'iris ouvert sur ces screen
Aldo

[MLill]

Reste à voir comment les uns et les autres vont corriger l'exposition.
On peut envisager tous les types de courbes gamma avec des choix différents en fonction des images.

Tant que je n'ai pas réussi à programmer ... la courbe de gamma de l'appareil photo mes photos d'écran sont trop imprécises pour permettre des constatations sur l'effet de l'iris dynamique.

Reste la projection simultanée avec comme référence un projecteur dont le gamma est correctement calibré.

Pas simple cette histoire

Michel

[Zorg]

Ne pas oublier que l'oeil possède lui aussi un iris.

Pour les scènes lumineuses, si votre projecteur est assez lumineux, les iris des yeux vont se fermer pour que les yeux aient la bonne quantité de lumière.

Pour les scènes sombres, les iris des yeux vont s'ouvrir.

Pour les scènes claires, il suffit que l'iris ne soit pas ouvert au max pour que les yeux reçoivent toute la dynamique du projecteur : l'oeil se cale sur le projecteur.

Pour les scènes sombres, l'oeil va s'ouvrir au max (et de plus en plus) car il n'aura jamais la quantité de lumière qu'il souhaite... c'est là qu'il va découvrir les gris et là où la dynamique du projecteur n'est pas utilisée : l'oeil n'est pas calé sur le projecteur.

Si on considère (grossièrement !) que l'oeil peut recevoir un signal de 0 (noir) à 255 (blanc) et que la vidéo est générée de même par un signal de 0 à 255. Considérons dans les deux cas que 128 est le gris moyen :
- dans le cas de la scène claire, le 128 de l'oeil est calé sur le 128 du projo, tout va bien.
- dans le cas de la scène sombre, le 128 de l'oeil est calé sur le 15 du projo, tout va mal.

Utiliser un iris sur un projecteur, cela permet de toujours caler le gris moyen de l'oeil sur le gris moyen du projo et donc d'utiliser pour toutes les scènes toute la dynamique du projecteur.

Les tritubes n'ont pas besoin de ce système car peut importe le gris moyen de l'image, ils ont toujours la même dynamique car ils peuvent faire un noir infiniement noir.
Par contre, dès que les noirs ne sont pas noirs... un projecteur bénéficie de ce système.

Si ça marche bien en pratique (si c'est bien implémenté, si tous les yeux réagissent pareil etc...), en aucun cas, un iris dynamique ne fait perdre du contraste ou de l'éclat à l'image... au contraire sur n'importe quelle image, le projecteur est capable de fournir toute sa dynamique à l'oeil.

Par exemple, dans le cas d'une image sombre toute noire avec une petite loupiotte hyper lumineuse : l'iris fermé permet comme on l'a vu de mieux caler l'image sur l'oeil, la loupiotte ne sera pas de la même intensité que si l'iris était ouvert au max. Mais la dynamique du projecteur calée sur l'oeil et le contraste maximal : l'image ne sera pas terne, au contraire.

Bref l'iris permet en théorique pour toutes les scènes d'exploiter toute la dynamique du projecteur.

Si ensuite, on veut plus de contraste... vu le contraste des projecteurs sans iris... vu que la video est en 8bit... il n'y a aucune de raison de vouloir plus de contraste, à mon avis. Comme sur les télés... le contraste max des projos à iris, va sûrement devenir bientôt plus grand que nécessaire... je pense...

Voilà mon avis !

[moudugnou]

Très interessant Michel, va falloir à tout prix que je passe chez toi pour que tu m'expliques tout celà !

Faudra aussi qu'on se fasse un petit apéro chez moi dès que l'appart est fini (fin novembre) avec Greg, et quelques autres du forum (wheely, perrynetty,...)
(ceux qui sont proche du 57 seront acceptés )

[Pio2001]

Bref l'iris permet en théorique pour toutes les scènes d'exploiter toute la dynamique du projecteur.

Pour une image donnée, oui, mais pour deux images qui se suivent, ça devient très embètant si une scène de nuit brille autant qu'une scène de plein soleil !

[MLill]

Pas convaincu par les résultats de ma première simulation j'ai remis le travail sur le métier en prenant une méthode plus simple.

L'iris se fermant dans un rapport de 1 à 4 on multiplie par 4 la luminosité de chaque point.

Ainsi 10% de luminosité sera transformé en 40% par voie électronique puis de nouveau en 10% par le jeu de la fermeture de l'iris.
Ainsi tous les éléments de l'image de 0 à 25% de gris (après correction de gamma) seront donc traduits comme si le projecteur avait vraiment un contraste de 4000:1.

Mais 30% de luminosité sera transformé en 100% par voie électronique et en 25% par le jeu de la fermeture de l'iris.
Tout ce qui brille sera terne.
Je trouvais cette approche trop "simpliste". Au vu des simulations elle me parait la plus réaliste.
A vous de juger.
A gauche l'image de référence et à droite l'image ainsi transformée.






Aucune perte visible dans les deux premiers exemples.
Les deux derniers tests sont moins favorables, mais à mon avis la plupart des spectateurs n'en auront pas conscience.

Michel

[MLill]

Salut Richard

Très interessant Michel, va falloir à tout prix que je passe chez toi pour que tu m'expliques tout celà !

Faudra aussi qu'on se fasse un petit apéro chez moi dès que l'appart est fini (fin novembre) avec Greg, et quelques autres du forum (wheely, perrynetty,...)
(ceux qui sont proche du 57 seront acceptés )

Avec un seul projecteur on peut faire les constatations au luxmètre mais ce n'est pas très parlant.
Avec deux projecteurs en projection simultanée l'artifice devient évident, et surtout on peut juger si il est plus ou moins gênant.

Michel

[MLill]

Salut Zorg

Ne pas oublier que l'oeil possède lui aussi un iris.
...
Utiliser un iris sur un projecteur, cela permet de toujours caler le gris moyen de l'oeil sur le gris moyen du projo et donc d'utiliser pour toutes les scènes toute la dynamique du projecteur.

J'ai un projecteur avec iris (TX100). Variable à dix positions.
C'est une des raisons pour lesquelles je l'ai acheté.

Constatation expérimentale : une fois la luminosité du projecteur réglée correctement on ne gagne rien à fermer l'iris pour les scènes sombres. Au contraire c'est moins bon (trop sombre).
...
Si la scène est plus sombre l'iris de l'oeil se ferme.
Si on ferme l'iris du projecteur un peu plus l'iris de l'oeil se fermera un peu plus et on n'est pas avancé pour autant.
...
L'oeil est sensible aux rapports de luminosité entre les différents niveaux de gris (c'est cela le contraste).

Ni la fermeture de l'iris ni la compensation décrite ci-dessus ne modifient ces rapports ...
sauf en ce qui concerne le rapport entre le noir (limité par le projecteur) et les différentes nuances de gris.

Michel