La projection HDR nécessite d’envoyer une grande quantité de lumière sur l’écran. Cela n’est pas sans conséquences en termes de confort visuel et de consommation d’énergie. Barco fait partie du groupe de recherche HDR4EU (https://www.upf.edu/web/hdr4eu) qui a pour but de mettre au point une chaîne de production d’images HDR du tournage en passant par la postproduction jusqu’à la projection en salle au niveau européen. D’autres acteurs majeurs de cette chaîne y prennent part comme Arri ou Filmlight.
Ainsi qu’il est écrit en préambule sur la page d’accueil du site HDR4EU : « Un système HDR (High Dynamic Range) est dessiné et spécifié pour capter, travailler et reproduire une image en couvrant toute la gamme des ombres perceptibles et des détails dans les hautes lumières avec suffisamment de précision et d’artefacts acceptables, incluant une séparation suffisante des lumières blanches diffusées et des spéculaires des hautes lumières et une séparation des détails des couleurs bien au-delà des capacités de la vidéo et du cinéma SDR (Standard Dynamic Range). La technologie HDR peut procurer un accroissement des contrastes, des couleurs et de la luminance jamais vu auparavant. Cette technologie est encensée dans ce secteur créatif comme quelque chose qui transforme absolument l’expérience du spectateur : pour l’industrie du cinéma et de la télévision, le HDR représente “le format le plus excitant depuis la télévision en couleur”.
« Toutes les perspectives que le format HDR peut offrir, en termes de revenu et de croissance du marché pour les compagnies et en termes d’expérience ressentie par l’utilisateur, dépendent de l’existence d’un écosystème HDR complètement fonctionnel, “d’une communauté d’agents économiques qui interagissent pour l’équilibre de tous, dans un cadre favorable à l’extérieur”, dans lequel les infrastructures et méthodes permettent une acquisition, une postproduction, une distribution et une projection professionnelle des contenus HDR. Certes, nous sommes encore loin d’un tel écosystème, comme énoncé dans de très récents rapports issus de nombreuses organisations internationales et d’organismes de standardisation. Cela est la conséquence des challenges qui se déclinent à tous les stades de la chaine de production, de la capture des images à l’écran. »
Le paysage est donc décrit. Depuis, la recherche et les concertations ont considérablement avancé. Barco est en mesure de décrire la technologie qu’ils ont mis au point, fruit de la collaboration entre les constructeurs à toutes les étapes de la chaîne. Avec Arri et Fimlifght, un workflow a été trouvé qui permet de fournir au projecteur des images HDR lisibles par lui et adaptées à la technologie du light steering, littéralement « lumière directionnelle ».
Explication
Les projecteurs équipés des technologies traditionnelles (xénon, laser, Dolby, Imax, ou ceux qui diminuent l’éclairement localement) ne sont pas capables de délivrer un flux de lumière très directif. L’une des caractéristiques d’une source de lumière laser est d’être très directive. Un faisceau laser est rectiligne. Barco utilise cette propriété. Les rayons des lasers passent à travers des microlentilles rouges, vertes et bleues programmables afin de diriger le rayon lumineux vers un point précis tout en restant sans danger pour l’œil. Ceci permet d’économiser de la lumière : si l’image comporte des zones noires et des zones très claires, la majorité de la lumière sera dirigée sur ces dernières et la lumière qui n’est pas nécessaire aux zones sombres – et donc excédentaire – est dirigée vers un puits de lumière à l’intérieur du projecteur.
Une source modulant en temps réel les informations de luminance des différentes parties de l’image arrive sur les DMD (Digital Miror Device/Matrice Micro Miroirs) composants de base du système DLP (Digital Light Processing). Donc, au lieu d’avoir une source de lumière uniformément blanche (hautes lumières) qui arrive sur les DMD, cette source est un gabarit de nuances en noir et blanc. Chaque image a son propre gabarit qui est calculé en temps réel.
Pour mettre cette technologie au point, Barco a travaillé en collaboration avec Arri et Filmlight. Barco travaille aussi avec les studios d’Hollywood comme la Fox et avec le DCI (Digital Cinema Initiative). Ils ont un prototype de projecteur utilisant la technologie light steering à Los Angeles pour faire des démonstrations. Barco s’est rapproché de l’ASC (American Society of Cinematographer) pour travailler sur le nouveau STEM (Standard Evaluation Material) dont le but est l’évaluation du cinéma numérique de manière à obtenir le même rendu des intentions artistiques aux quatre coins du globe et quelle que soit la technologie utilisée. Les lentilles programmables utilisent une fonction de transfert qui évite les pixels éteints et permettent un rendu plus organique de l’image.
Barco travaille avec le DCI sur la sortie de la norme mondiale pour le HDR en 12 bits, compatible avec les performances du Light Steering, ce qui permettra la commercialisation de son projecteur HDR. Le DCI a déjà publié deux premiers jets de la future norme pour le cinéma. Elle sera différente de celle prévue pour la diffusion télé, chaque pixel reste un pixel entièrement défini, il n’y aura pas de métadonnée pour tout changer.
Filmlight a mis au point un workflow qui permet d’étalonner les images dans un espace colorimétrique indépendant (ACES ou autre) et de faire deux sorties, l’une pour le cinéma et l’autre pour les systèmes home-cinéma comme le Dolby (utilisé par la plupart des plates-formes), le HDR10 et HDR10+.
Barco a le projet ensuite de travailler ultérieurement avec les différents laboratoires pour mettre au point un workflow fluide de base qui puisse être répété sans erreur.
Vivement que la DCI édite sa norme HDR pour que l’on voit des belles images riches en couleurs et en nuances sur les écrans des salles obscures !!
Et un grand merci à Jean-Philippe Jacquemin de chez Barco d’avoir pris le temps de m’expliquer les arcanes du light steering.
Article paru pour la première fois dans Mediakwest #44, p. 118-120
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