HDR vs SDR : quelle est la différence ?

Avec la popularité croissante du HDR, vous vous demandez probablement comment il se compare à la norme SDR d'origine.

La technologie HDR est désormais si répandue que les services de streaming populaires tels qu'Amazon Prime, Disney+ et Netflix ont commencé à prendre en charge le contenu HDR. En fait, si vous recherchiez un nouveau téléviseur ou un nouveau moniteur aujourd'hui, vous seriez surpris de voir que presque tous les produits incluent le HDR dans leur liste de spécifications.

Ce qui soulève la question : qu’est-ce que le HDR exactement ? Comment fonctionne le HDR et comment se compare-t-il au SDR classique ?

Qu’est-ce que le DTS ?

La plage dynamique standard (SDR) est une norme vidéo utilisée depuis les moniteurs CRT. Malgré le succès commercial de la technologie d'écran HDR, le SDR reste le format par défaut utilisé dans les téléviseurs, les moniteurs et les projecteurs. Bien qu'il ait été utilisé dans d'anciens moniteurs CRT (et qu'il soit en fait gêné par les limitations de la technologie CRT), le SDR reste aujourd'hui un format acceptable. En fait, la grande majorité du contenu vidéo, qu’il s’agisse de jeux, de films ou de vidéos YouTube, utilise toujours le SDR. Fondamentalement, si l'appareil ou le contenu n'est pas classé HDR, vous utilisez probablement le SDR.

Qu’est-ce que le HDR ?

La plage dynamique élevée (HDR) est la nouvelle norme en matière d'images et de vidéos. Le HDR est devenu populaire parmi les photographes souhaitant exposer correctement une composition avec deux sujets ayant une différence de valeur d'exposition de 13 valeurs. Une plage dynamique aussi large permettrait une exposition appropriée à des scènes réelles, ce qui n'était auparavant pas possible avec le SDR.

Plus récemment, le HDR a été introduit dans les films, les vidéos et même les jeux. Alors que le contenu SDR fournissait des ciels exagérés, des noirs indiscernables et des problèmes de bandes lors des scènes à contraste élevé, le HDR représente ces scènes de manière réaliste avec un espace colorimétrique, une profondeur de couleur et une luminance plus étendus.

Un espace colorimétrique plus large, une plus grande profondeur de couleur et une luminance plus élevée rendent le HDR meilleur que le SDR, mais dans quelle mesure ?

Comparaison HDR et SDR

Si vous avez déjà recherché un moniteur, vous avez probablement remarqué certaines spécifications telles que sRGB, nits et cd/m2 et couleurs 10 bits. Ces spécifications concernent l’espace colorimétrique, la luminance et la profondeur des couleurs. Toutes ces spécifications sont ce qui rend les sujets vibrants, bien fondus et correctement exposés à l’intérieur d’une image.

Pour mieux comprendre la différence entre HDR et SDR, comparons les deux à travers leur gamme de couleurs, leur luminosité et leur profondeur de couleur. Commençons par la gamme de couleurs.

Gamme de couleurs

Une gamme de couleurs est un spectre théorique de couleurs qui peut être représenté numériquement. Pour représenter toutes les couleurs possibles que les yeux peuvent voir, l'industrie utilise ce que l'on appelle le diagramme de chromaticité CIE 1931. Ce diagramme est la norme avec laquelle différents espaces colorimétriques sont comparés. SDR utilise un espace colorimétrique appelé Rec 709 et HDR avec Rec 2100. Le triangle représente la quantité d'espace qu'ils utilisent à travers l'illustration ci-dessous :

Comme vous pouvez le constater, l'espace colorimétrique utilisé par le Rec 2100 du HDR est nettement plus grand que celui du Rec 709 du SDR.

Grâce au vaste espace colorimétrique du HDR, les cinéastes et divers créateurs de contenu disposeront d’un spectre de verts, de rouges et de jaunes beaucoup plus large pour représenter leur travail avec précision et artistiquement. Cela signifie que les téléspectateurs qui regardent le HDR verront des couleurs plus vives, en particulier dans les verts, les jaunes, les rouges et tout ce qui se trouve entre eux.

Quant au SDR, étant donné que l’espace colorimétrique comporte des quantités proportionnelles de couleurs primaires, les coloristes peuvent toujours représenter magnifiquement leur travail, bien qu’avec des limitations importantes.

Luminosité

Vous avez vu la gamme de couleurs représentée en 2D comme celle utilisée précédemment. Cependant, l’ensemble de l’espace colorimétrique CIE 1931 est en réalité un diagramme 3D. La 3ème dimension du diagramme représente la luminosité perçue de la couleur. La luminosité, ainsi que la saturation, modifient la qualité des couleurs que les humains sont capables de voir.

Un écran capable de produire des quantités de luminance plus élevées est plus capable de modifier toutes les teintes représentées par le paysage de couleurs 2D et peut ainsi afficher plus de couleurs visibles à l'œil humain. La luminance est mesurée en nits ou candela/m2.

Le SDR est capable de produire 100 nits ou 100 cd/m2. En revanche, le HDR10 (la norme HDR la plus courante) peut produire jusqu'à 1 000 nits. Cela signifie que regarder en HDR10 peut permettre aux téléspectateurs de voir plus de variétés de couleurs primaires et secondaires.

La profondeur de la couleur

Bien que les yeux humains voient tout en analogique, les écrans numériques doivent imiter ces ondes de lumière analogiques sous forme de bits numériques pour que les processeurs puissent les recréer. Ces bits d’informations numériques sont appelés profondeur de couleur ou bits de couleur.

L’œil humain utilise la perception pour voir différentes couleurs. Les écrans numériques utilisent la profondeur de couleur ou la profondeur de bits pour indiquer à un pixel quelle couleur afficher. Plus un pixel peut clignoter, plus il peut afficher de couleurs.

Le SDR peut afficher 8 bits de couleur, ce qui signifie qu'un pixel peut afficher une couleur primaire parmi 256 variétés. Puisqu’il existe trois couleurs primaires, une dalle 8 bits peut afficher un maximum de 16 777 216 nuances de couleurs.

Pour mettre cela en perspective, l’œil humain ne peut distinguer qu’environ 10 millions de couleurs. Cela signifie que le SDR est tout à fait capable d’afficher les couleurs que nos yeux humains peuvent voir, c’est pourquoi la couleur 8 bits reste aujourd’hui la norme pour les médias visuels.

En revanche, le HDR10 peut créer une profondeur de couleur de 10 bits, permettant un maximum de 1,07 milliard de nuances de couleurs !

Impressionnant, mais comme l'œil humain ne peut distinguer qu'environ 10 millions de couleurs, une profondeur de couleur de 10 bits n'est-elle pas exagérée ? Pouvez-vous même voir la différence ?

Oui, vous pourriez absolument le faire ! Mais comment?

Les gens peuvent percevoir davantage de couleurs avec une profondeur de 10 bits, car l’œil humain ne perçoit pas les teintes de la même manière.

Si vous regardez l’échelle de chromaticité CIE 1931 (photo ci-dessus), vous remarquerez que l’œil humain peut voir beaucoup plus de verts et de rouges que de bleus. Bien qu’une profondeur de couleur de 8 bits puisse maximiser de près tous les bleus que vos yeux peuvent percevoir, elle ne peut pas faire la même chose avec le rouge, et en particulier avec les verts. Ainsi, même si vous verrez à peu près la même gamme de bleus en 8 et 10 bits, d'autres couleurs primaires telles que les rouges et les verts s'afficheront davantage sur un système utilisant une profondeur de couleur de 10 bits.

Avantages et inconvénients du HDR et du SDR

HDR et SDR sont deux normes utilisées dans les médias numériques visuels. Utiliser une norme plutôt qu’une autre aura ses inconvénients et ses faiblesses. Voici un tableau pour vous montrer comment l’un se compare à l’autre :

En termes de couleur et d’affichage, le HDR est meilleur que le SDR à tous points de vue. Il offre des améliorations significatives en termes d’espace colorimétrique, de luminance et de profondeur de couleur. Donc, si vous avez la possibilité de regarder des films, de visualiser des images ou de jouer à des jeux en HDR, vous devriez toujours le faire, mais le pouvez-vous ?

Le problème avec le HDR est que la plupart des supports consommables ne sont pas compatibles HDR. Souvent, regarder des médias HDR sur un écran SDR rendra votre expérience visuelle pire que de les regarder sur un panneau SDR classique.

Un autre problème est que la plupart des appareils HDR utilisent le HDR10, qui est vaguement standardisé, alors que sa commercialisation est largement uniforme. Par exemple, vous trouverez le logo HDR10 apposé sur un panneau de qualité inférieure qui ne peut pas fonctionner aussi bien que le panneau de 1 000 nits présenté dans les publicités HDR10.

Bien que le SDR offre les normes de visualisation habituelles et ne puisse rivaliser avec le HDR lorsqu'il fonctionne, sa facilité d'utilisation, sa compatibilité et son coût inférieur expliquent pourquoi de nombreuses personnes préfèrent toujours l'utiliser.

Vous avez besoin à la fois de HDR et de SDR

Maintenant que vous connaissez la différence entre les normes SDR et HDR, il devient évident que le HDR est clairement le gagnant lorsqu'il s'agit de regarder du contenu divertissant. Cela ne signifie toutefois pas que vous devez arrêter d’utiliser le SDR. La vérité est que le SDR reste le meilleur standard à utiliser lorsque vous ne regardez pas ou ne lisez pas de contenu spécifique au HDR.

Si vous achetez un nouvel écran, il serait sage d'investir dans un panneau compatible HDR plus cher, car il vous permet de regarder du contenu HDR et SDR. Étant donné que le contenu SDR semble mauvais en HDR10, vous pouvez toujours désactiver le HDR lorsque vous regardez, lisez ou visualisez du contenu et des applications SDR.

Espérons que cela vous donne une idée de l’impact que le HDR apporte sur la table. Même si le SDR restera votre moyen de profiter de divers contenus, ce n'est qu'une question de temps avant que le HDR bénéficie d'un meilleur support. Ce sera alors probablement la future norme que tout le monde utilisera.