Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la luminosité, les nits et le mappage des tons du téléviseur

Vous le voyez dans les gros titres. Vous le voyez dans les critiques. Les guerres de luminosité menées entre les marques de téléviseurs n’ont jamais été aussi intenses. Mais d’où vient cette obsession de la luminosité sur les téléviseurs ? Quelle doit être la luminosité d’un téléviseur ? Dans quelle mesure devriez-vous vous soucier des niveaux de luminosité lorsque vous achetez un nouveau téléviseur ?

Que vous soyez un véritable passionné de télévision ou que vous veniez tout juste de commencer votre recherche d'un nouveau téléviseur à acheter, je pense qu'il est important que nous ayons une conversation sur la luminosité du téléviseur.

Et il n'y a pas de meilleur moment. Jetez un œil à ce qui s'est passé au CES en janvier . Du côté grandiose de l’échelle,TCL a annoncé un téléviseur de 115 pouces avec une luminosité maximale atteignant le niveau de 5 000 nits. Pour ne pas être en reste, Hisense a annoncé un téléviseur de 115 pouces de 10 000 nits .

Pendant ce temps, Samsung et LG ont vanté de nouveaux panneaux OLED qui promettaient d'être juste un peu plus lumineux que l'année dernière, ce qui était suffisant pour enthousiasmer les gens. Dans le monde des super-nerds de la vidéo, certains d'entre nous sont très enthousiasmés par un nouveau moniteur de mastering Sony de 4 000 nits que les professionnels de la vidéo pourraient bientôt utiliser.

Alors, qu’est-ce que c’est que tout ce discours sur la luminosité ? Comment et pourquoi les guerres de luminosité existent-elles ? Qu’est-ce qu’une lente, et devriez-vous même vous en soucier ?

Nous avons une situation ici

Pour ceux d'entre vous qui n'ont pas compris cette blague objectivement terrible, une lente est une unité de luminosité, et elle est utilisée pour exprimer la luminosité qu'un écran peut obtenir. Nit est un raccourci pour la mesure beaucoup plus scientifique des candelas par mètre carré.

Maintenant, vous avez peut-être entendu parler des lumens comme mesure de la luminosité et vous vous demandez pourquoi nous ne les appliquons pas aux téléviseurs, en particulier lorsque vous voyez des projecteurs dont les capacités de luminosité sont exprimées en lumens. La raison en est que les lumens sont appliqués à des éléments tels que les lampes ou les ampoules et à leur capacité à éclairer dans toutes les directions. Les lentes, en revanche (vous voyez ce que j'ai fait là-bas ?), sont utilisées lorsque la lumière est hautement directionnelle. C'est pourquoi les lampes des projecteurs sont mesurées en lumens, mais la luminosité émise par l'écran d'un projecteur est mesurée en nits, tout comme celle d'un téléviseur, d'un ordinateur portable, d'un écran d'ordinateur ou d'un téléphone.

Le nombre de lentes qu'un écran peut émettre est, pour le meilleur ou pour le pire, devenu un critère de qualité. D'une certaine manière, c'est plutôt amusant. Mais à d’autres égards, c’est un problème. Je vais vous expliquer pourquoi, et nous allons voir si vous devriez même vous en soucier (non, je n'ai pas encore fini) à propos de tout cela. Et lorsque nous en aurons terminé, vous serez des experts en luminosité du téléviseur. Mais avant d’entrer dans le vif du sujet, parlons de la façon dont nous en sommes arrivés à ce point.

Et alerte spoiler : c'est moi. Salut. Je suis le problème. C'est moi. Eh bien, au moins un peu.

Regarder le bon côté des choses

Tout d’abord, nous devons reconnaître que la luminosité est passionnante, n’est-ce pas ? Nous le savons. Les humains aiment les choses brillantes et brillantes. C'est juste construit en nous. Je suis sûr qu'il y a une explication profonde à cela. Mais pour l’instant, tout ce que nous avons à faire est de reconnaître cette vérité.

Lorsqu’il s’agit de téléviseurs et autres écrans, la luminosité joue effectivement un rôle dans la visibilité. Mais en ce qui concerne ce qui rend une image attrayante pour nous, c'est la luminosité dans l'obscurité, ou le contraste, qui illumine vraiment notre enthousiasme. En effet, le contraste est l’élément de la qualité de l’image qui a, de loin, le plus grand impact. Vous savez qui le savait peut-être mieux que quiconque ? Ansel Adams — un photographe américain qui a fait carrière en produisant de superbes photos en noir et blanc. Il suffit de regarder certaines de ses œuvres et il devient clair que la couleur, bien que très agréable, n’est pas nécessaire pour créer de belles images. Ces images en noir et blanc sont magnifiques en raison du contraste .

En comprenant que le contraste a un impact si important sur la qualité de l'image et que la luminosité joue un rôle important dans l'obtention d'un contraste époustouflant, vous pouvez comprendre pourquoi les marques de téléviseurs et les fans de téléviseurs seraient enthousiasmés par la perspective de téléviseurs capables d'atteindre des valeurs plus élevées et plus élevées. niveaux de luminosité plus élevés. Et c’est là qu’interviennent des gens comme moi – critiques de télévision et journalistes techniques.

Nous sommes ici face à une sorte de situation de poule ou d’œuf. Je ne sais pas si les marques de télévision ont lancé cela ou si les critiques de télévision et les journalistes techniques l'ont lancé, mais à un moment donné, le nombre de nits qu'un téléviseur pouvait émettre est devenu la spécification la plus excitante à aborder. (Je sais que je suis responsable de la falsification des notes de nit dans les articles et les vidéos depuis des années maintenant.) En fait, la nit est devenue si inextricablement liée à l'enthousiasme pour les téléviseurs que j'ai surnommé les fans de mon contenu Nit Nerds, puis j'ai commencé à créer une ligne de produits dérivés autour de la marque.

Dans quelle mesure la luminosité est-elle suffisamment lumineuse ?

Mais où cela s’arrête-t-il ? Dans quelle mesure la luminosité est-elle suffisamment lumineuse ? Avons-nous vraiment besoin de toute cette luminosité ? À quel moment la luminosité d’un téléviseur passera-t-elle d’un atout à un passif ?

Pour répondre à ces questions, nous devons d’abord parler des différentes manières dont la luminosité est utilisée dans les téléviseurs.

Le niveau d’image moyen – ou APL, comme on dit dans l’industrie – fait référence à la luminosité moyenne d’une image sur un écran. Du côté de la création de contenu, nous pouvons citer les émissions de télévision comme Game of Thrones , House of the Dragon et The Witcher comme des émissions comportant de nombreuses scènes à faible APL. En d’autres termes, pour beaucoup de gens, ils semblent sombres. Certains diront – et ils l’ont fait – qu’ils sont parfois trop sombres pour être regardables.

De l’autre côté du spectre, nous avons du contenu à haute teneur en APL tel que Burn Notice et Death in Paradise – des émissions ensoleillées qui sont lumineuses, vives et colorées par nature.

Un téléviseur correctement configuré donnera à ces émissions l’apparence voulue par les créateurs. Mais beaucoup d’entre nous aiment les images lumineuses. Nous pouvons donc augmenter la luminosité pour obtenir un APL plus élevé de notre téléviseur. D'un autre côté, certains d'entre nous ont besoin que nos téléviseurs aient un APL inférieur parce que nous regardons dans une salle multimédia sombre dédiée ou peut-être la nuit dans nos chambres, où un téléviseur émettant un APL élevé serait tout simplement inconfortable à regarder. Vous ne voulez pas plisser les yeux tout le temps que vous regardez des émissions, des films ou des jeux, n'est-ce pas ?

Aujourd'hui, la plupart des téléviseurs peuvent être atténués afin d'avoir un APL suffisamment faible pour être confortable. Mais pour ceux d'entre nous qui ont besoin que leur téléviseur soit très lumineux, peut-être parce que la télévision est souvent regardée pendant la journée dans une pièce baignée de soleil, la luminosité d'un téléviseur en termes d'APL est importante.

Je pense que nous sommes tous sortis par une journée ensoleillée et avons eu du mal à voir les écrans de notre téléphone ou de notre ordinateur portable s'ils n'étaient pas suffisamment lumineux, n'est-ce pas ? Même chose avec votre téléviseur à l’intérieur – ou à l’extérieur, à bien y penser. Vous avez besoin que votre téléviseur soit suffisamment lumineux pour être visible – et encore moins avoir un contraste – dans des environnements lumineux. C'est pourquoi les téléviseurs d'extérieur, en particulier, commercialisent leur haute luminosité comme un attribut.

Et puis il y a la luminosité dans le but d’afficher des reflets HDR vraiment intenses et éblouissants. HDR signifie plage dynamique élevée et, relativement parlant, est plutôt nouveau dans le monde des téléviseurs. (Si vous n'utilisez pas le HDR sur les téléviseurs, vous le saurez peut-être grâce aux caméras des téléphones .)

Certaines personnes veulent qu'un téléviseur ait une capacité de luminosité maximale élevée, non pas parce qu'ils veulent que tout l'écran brûle leurs yeux – bien que certains le souhaitent et utilisent toujours le préréglage d'image vive sur leur téléviseur pour l'obtenir – mais parce qu'ils veulent pour voir cette image très contrastée qui ne peut provenir que d'objets à très haute luminosité dans l'image. Nous appelons les petites zones à haute luminosité « reflets spéculaires ». Citons par exemple le soleil qui brille sur le chrome d'une voiture ou les lumières d'un stade qui brillent sur un casque de football. Il pourrait également s’agir d’une bougie très brillante dans une pièce autrement sombre.

Certaines personnes souhaitent même un téléviseur capable d'avoir un niveau d'image moyen élevé tout en disposant de suffisamment de puissance en réserve pour diffuser des reflets spéculaires à fort impact.

Nous avons donc essentiellement quatre scénarios qui illustrent comment la luminosité peut être utilisée. Il peut s’agir d’un petit objet lumineux sur un fond autrement sombre. Ou un petit objet lumineux dans une scène bien éclairée.

Ou encore, il peut s'agir d'un grand objet lumineux sur un fond sombre, comme une lune ou l'étoile de la mort. Ou encore, il peut s'agir d'un grand objet lumineux sur un fond bien éclairé.

Ce dernier – un gros objet lumineux sur un fond bien éclairé – peut être particulièrement difficile à réaliser. Mais quand c’est bien fait, cela peut être carrément éblouissant. Surtout quand vous pouvez obtenir cette impression de surbrillance HDR dans une pièce avec les lumières allumées.

J'explique tout cela à l'appui de deux points importants concernant la luminosité du téléviseur. Premièrement : la capacité de luminosité maximale élevée ou l'indice de luminosité élevé d'un téléviseur ne dépend pas seulement de sa capacité à éclairer tout votre quartier par une nuit sombre ou à brûler vos rétines comme le soleil lui-même. Il s'agit d'être capable de reproduire le genre d'éclat et de contraste que nous voyons souvent dans la vraie vie. Et deuxièmement : lorsque nous nous demandons si un téléviseur sera « trop lumineux », nous nous inquiétons vraiment de la manière dont le téléviseur utilisera sa puissance de luminosité. Cela nous amène au prochain point critique de cette discussion.

Vous connaissez cette phrase classique de Stan Lee de Spider-Man : « Un grand pouvoir implique de grandes responsabilités. » Et oui, j’ai peut-être abusé de ce trope en parlant de luminosité du téléviseur, mais cela s’applique vraiment. Lorsque nous examinons les affirmations des marques de téléviseurs sur la luminosité de leurs téléviseurs, il est juste de s'enthousiasmer. Mais nous devrions également y ajouter une bonne dose de scepticisme. Car la vraie question est la suivante : un téléviseur utilisera-t-il sa puissance pour de bon ? Ou pour le mal ?

OK, le bien et le mal ne sont peut-être pas la bonne métaphore ici. Ce que je veux vraiment dire, c'est qu'un téléviseur sera responsable de la façon dont il utilise sa puissance de luminosité élevée ? Est-ce que cela mettra l’énergie aux bons endroits ? Ou est-ce que ce sera un désordre chaud et inconfortable lorsque vous regarderez ladite télévision ?

Lorsque Dolby a créé la spécification pour Dolby Vision HDR , il souhaitait que la plate-forme soit évolutive jusqu'à 10 000 nits. Ce nombre n’est pas arbitraire. Certains scientifiques ont probablement passé beaucoup de temps à déterminer que, dans les bonnes situations, 10 000 nits était un nombre magique pour les hautes lumières HDR dans des situations exigeantes. Des situations pour la maison, je veux dire. Nous ne parlons pas ici d’affichage commercial.

Jusqu'à très récemment – ​​pensez fin 2023 – un téléviseur atteignant une puissance maximale de 10 000 nits était une chimère. Honnêtement, je ne pensais pas que nous verrions une télévision capable de frapper aussi fort avant quelques années encore. J’ai été aussi choqué que quiconque d’apprendre qu’Hisense avait annoncé qu’il fournirait un téléviseur 2024 capable de le faire. Et je resterai sceptique jusqu'à ce que je l'aie vu moi-même.

Il est important de comprendre qu'une telle revendication de luminosité est liée à une norme qui implique de prendre des mesures à partir d'un très petit point sur un écran.

Dans le sens des aiguilles d'une montre, en haut à gauche, vous verrez à quoi ressemble une fenêtre blanche à 10 % sur un téléviseur de 65 pouces, puis une fenêtre à 5 %, puis une fenêtre à 3 % et, enfin, une fenêtre à 1 %.

Lorsque TCL affirme que son téléviseur fera 5 000 nits, je pense que cette affirmation est basée sur une méthodologie de test selon laquelle le téléviseur ne fait rien d'autre que d'afficher une fenêtre blanche à 3 %, voire 1 %. Idem pour Hisense et sa revendication de 10 000 nits – je suis prêt à parier que c'est une fenêtre de 1 % où toute la puissance du téléviseur est consacrée à cette seule chose.

Illuminez tout le téléviseur avec une image de la plage, le soleil scintillant sur l'eau, et il est peu probable que ces reflets spéculaires atteignent 5 000 ou 10 000 nits sur les téléviseurs que je viens de mentionner.

Mais cela est vrai pour la luminosité de n’importe quel téléviseur. Cette affirmation de luminosité maximale est basée sur des conditions idéales, sans pratiquement aucune autre contrainte sur le téléviseur.

Cependant, lorsque nous parlons de capacité de luminosité maximale élevée, nous savons également que le téléviseur peut également atteindre un niveau d'image moyen très élevé par rapport aux téléviseurs dont la luminosité maximale est inférieure. Nous pouvons donc supposer que ces nouveaux téléviseurs phares de TCL, Hisense et d’autres pourront avoir à la fois des reflets HDR percutants et des écrans généralement très lumineux.

La question est : feront-ils bien leur travail ? Et le « travail » auquel je fais référence s'appelle le mappage de tons.

Cartographie des tons

Le mappage tonal doit être pensé différemment qu’avant.

Jusqu'à présent, le contenu que nous obtenions pouvait contenir des informations sur la luminosité qui dépassaient les capacités d'un téléviseur. Par exemple, le film Batman v Superman : Dawn of Justice a été masterisé à 4 000 nits. Le disque contient des informations allant du noir pur jusqu'à 4 000 nits de luminosité maximale. Ces informations de 4 000 nits sont rares – elles n'apparaissent probablement que quelques fois dans le film, comme ici.

Le fait est que, jusqu'à récemment, aucun téléviseur ne pouvait produire 4 000 nits. Alors, que fait le téléviseur lorsqu’il reçoit des instructions qu’il ne peut pas exécuter ? Il fait le travail de cartographie des tons.

Le mappage de tons est le processus par lequel le processeur d'un téléviseur doit prendre les informations de luminosité qu'il obtient d'un élément de contenu (qu'il s'agisse d'une émission sur Netflix ou d'un disque Blu-ray 4K) et les faire fonctionner sur un téléviseur.

Je pense que la meilleure illustration que je puisse proposer utilise une règle ou un ruban à mesurer. Disons qu'une plage de luminosité de zéro à 4 000 nits peut être représentée par quatre pieds de ruban à mesurer. C'est le signal provenant d'un disque Blu-ray vers le téléviseur, par exemple. Et chacune des petites lignes sur le ruban à mesurer représente des incréments de luminosité – nous dirons donc que chaque centimètre du ruban à mesurer est juste un peu plus lumineux que le précédent.

Supposons maintenant que nous ayons un téléviseur doté d'une luminosité maximale de 2 500 nits. La photo ci-dessus montre à quoi cela ressemblerait sur notre ruban à mesurer.

Le défi ici est de prendre ce ruban à mesurer d'une valeur de 4 000 nits – pas seulement la longueur totale, mais l'espace entre chacun de ces petits incréments – et de le réduire pour qu'il s'adapte à un espace plus court.

Nous devons donc trouver comment intégrer 4 000 nits de portée dans un espace de 2 500 nits. Donc non seulement nous allons devoir abaisser le plafond, pour ainsi dire, mais nous allons vouloir conserver tous ces incréments, donc nous devrons réduire la distance entre ces incréments. Il va falloir rapprocher les centimètres.

C’est ce que fait le mappage tonal d’un téléviseur – ou du moins c’est l’une des choses qu’il fait. Il doit également faire ce travail à l'envers. La plupart du contenu que nous obtenons est maîtrisé à 1 000 nits. Et il existe de nombreux téléviseurs qui peuvent devenir plus lumineux que cela. L'art ici consiste donc à prendre ce signal de 1 000 nits et à l'étendre jusqu'à 2 500 nits. Nous élevons donc maintenant le plafond et agrandissons l'espace entre les incréments – la distance entre les centimètres – afin que nous puissions avoir des marches de taille égale du bas vers le haut.

Maintenant, prenez cette idée et développez-la. Très haut. Si la plupart du contenu que nous pouvons obtenir est de 1 000 nits, alors un téléviseur avec 5 000 nits devra faire beaucoup d'étirement et de mise à l'échelle – un mappage de tons. Une télé à 10 000 nits ? Il s'agit simplement de faire une version plus grande de ce travail, mais le mappage de tons est un peu plus difficile.

Nous avons déjà vu que la qualité d'un téléviseur dans ce travail de cartographie des tons peut varier énormément. Certains téléviseurs sont exceptionnellement performants, tandis que d’autres laissent beaucoup à désirer. Et bien que des sociétés comme Sony et LG aient historiquement réalisé un travail vraiment impressionnant en matière de mappage de tons, ce n'est que récemment que Hisense et TCL ont intensifié leur jeu de mappage de tons, et c'est à ce moment-là que les enjeux étaient bien moindres.

L'avenir s'annonce prometteur

Donc, encore une fois, la question ne devrait pas être de savoir si un téléviseur est conçu pour être trop lumineux. La question est de savoir si ce téléviseur peut utiliser sa puissance judicieusement afin que nous puissions profiter d’une bonne expérience de cette luminosité, et non d’une expérience qui nous oblige à plisser les yeux ou à mettre des lunettes de soleil.

Je sais que beaucoup d'entre vous ont peut-être pensé : « J'ai l'impression que mon téléviseur est trop lumineux comme il l'est. Pourquoi diable voudrais-je un téléviseur plus lumineux ? Je vais juste me faire expulser de la pièce ! »

À vous, je dirais ceci : votre téléviseur a besoin d’être ajusté, ou il doit faire un meilleur travail de mappage des tons. Lorsqu'un téléviseur fait bien son travail, il maintiendra l'APL à un niveau confortable tout en offrant des reflets HDR étincelants, afin que vous obteniez une expérience visuelle magnifique, à contraste élevé et confortable.

Le temps nous dira si les téléviseurs de 2024 feront l’affaire avec toute cette puissance de luminosité.