Pour mieux comprendre les articles calibrage son et image
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La balance des blancs
La balance des blancs s’effectue sur toute le plage de luminosité du blanc : de 0% qui est le noir jusqu’au 100% qui est le blanc le plus lumineux (luminosité exprimée en nits). On y verra entre ces 2 extrêmes toutes les nuances de gris. Une bonne balance des blancs est primordiale avant d’entreprendre le calibrage des couleurs. C’est la base du calibrage image.
Le gamma
Le gamma détermine en grande partie le bon contraste de l’image. Un gamma trop bas crée une image délavée, laiteuse, avec un voile blanc. Un gamma trop haut va donner une image d’apparence sombre. La norme est basée sur un gamme à 2,4 qui s’ajuste en fonction des capacités de l’afficheur et des conditions de visionnage (luminosité de la pièce).
Courbe de luminance ou courbe PQ (HDR)
Cette courbe est spécifique au HDR est représente LA difficulté des afficheurs. La luminosité max varie en fonction de l’étalonnage des films. Et cette luminosité max dépasse généralement les capacités des afficheurs actuels surtout en vidéoprojection. Les afficheurs doivent donc procéder à du tone mapping (adaptation de l’échelle de luminosité) pour faire correspondre la plage dynamique initiale avec celle qu’il sait reproduire. Cette adaptation est plus ou moins bien faite en fonction des appareils. Cela conditionne en grande partie le détail dans les hautes lumières tout comme le détail dans les basses lumières qui se frotte également aux limites techniques des afficheurs, surtout les vidéoprojecteurs qui reproduisent difficilement des noirs profonds.
Le gamut
Le gamut représente l’ensemble des couleurs qu’un dispositif d’affichage peut reproduire. En fonction de la norme d’affichage (SDR ou HDR), le gamut (qui correspond à un espace colorimétrique) varie entre 2 normes : le REC709 pour le SDR et le REC2020 pour le HDR. A ce jour, aucun appareil grand public ne sait couvrir l’espace REC2020. C’est pourquoi les calibrages REC2020 s’effectue généralement dans l’espace DCI-P3 qui est la norme d’affichage en salle de cinéma. Cela permet une meilleur précision surtout pour le calibrage du vert.
Sur le gamut ci-contre, les carrés représentent les cibles. Chaque cible représente un niveau de saturation de la couleur en question (25, 50, 75 et 100% de saturation). Les points représentent les mesures. Vous aurez compris que les mesures doivent se situer au plus prêt de leur cible respective.
La luminance des couleurs
Si les téléviseurs s’en sortent très bien, ce n’est pas toujours le cas pour les vidéoprojecteurs. On observe une différence de luminance entre le blanc et les couleurs. C’est à dire que la luminance des couleurs chutent au fur et à mesure que les couleurs sont saturées. C’est e que montre le relevé du haut. Le calibrage ne peut pas combler ce problème technique. C’est pour cela que certains fabricants mentionnent une luminosité en lumens pour le blanc ainsi que pour les couleurs. Le relevé du bas montre une très bonne tenue des luminances dans la saturation des couleurs.
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La mesure en amplitude
Le graphique montre la réponse en amplitude exprimée en décibels (dB) en fonction de la fréquence émise. On peut voir ici l’exemple d’une correction après calibrage (courbe bleue). La mesure doit suivre le mieux possible la courbe cible. Une modification de la réponse en amplitude d’une enceinte est ce qui s’entend le plus facilement et a une grande influence sur le rendu final. D’où l’importance de la courbe cible.
Le temps groupe
C’est le retard de propagation des ondes sonores induit par les enceintes, les filtres (analogiques ou numériques) et l’acoustique de la pièce. Le temps groupe est très lié à l’acoustique de la pièce comme le montre le premier relevé. La différence principale entre les 2 mesures est la pièce : l’une a une bonne acoustique (courbe lisse), l’autre pas. Les courbes doivent également être les plus plates possibles.
L’autre exemple est une compensation de temps de groupe d’un caisson de basses (sous les 100 Hz). Le grave est souvent en retard par rapport aux enceintes. Il faut faire un alignement temporel autant que possible.
Le RT60
Le RT60 est une mesure du temps que prend le son pour diminuer de 60 dB dans un espace qui a un champ sonore diffus, c’est-à-dire une pièce suffisamment grande pour que les réflexions de la source atteignent le micro de toutes les directions au même niveau. Ce relevé indique les valeurs de temps de réverbération RT60 à chaque fréquence centrale de tiers d’octave. Etre sous une valeur de 400 millisecondes sera déjà un bon début pour une pièce allant jusque 70 m³. En home cinéma, il faudra chercher à descendre encore plus bas si on veut optimiser le rendu sonore.
Ci-contre, deux exemples :
Le premier exemple est en pièce dédiée et traitée avec de bonnes valeurs sous les 200 ms pour l’aigu et le médium. Conserver des valeurs sous les 400 ms pour le grave n’est pas chose facile à obtenir.
Le deuxième exemple est en pièce de vie ouverte, carrelage et sans traitement. On dépasse les 1 secondes de RT60. Le rendu sonore et la précision de la spatialisation sont clairement impactés. C’est la différence majeur que je constate en passant de home cinéma en home cinéma. C’est peu le matériel au final qui différencie le rendu final après calibrage contrairement à ce qu’on pourrait penser, mais surtout l’acoustique (et le placement des enceintes). L’acoustique c’est 50% du rendu.
La distorsion
Pour faire simple, la distorsion est une altération de la forme d’onde d’un signal audio exprimé en pourcentage. Le graphique de distorsion montre la fondamentale de la mesure (la partie linéaire de sa réponse) et la distorsion harmonique totale (THD) prenant en compte jusqu’à la neuvième harmonie.
Ci-contre, un exemple d’une enceinte présentant un défaut parfaitement audible avec un excès de distorsion sur la plage 100 – 300 Hz. Une distorsion convenable ne dépasse pas les 1% et sera même sous les 0,5% dans l’aigu.
La réponse impulsionnelle
La réponse impulsionnelle est un enregistrement de ce qu’on entendrait dans un local si on diffusait un son extrêmement fort et extrêmement court. La raison pour laquelle on mesure la réponse impulsionnelle est qu’elle caractérise complètement le couple enceintes / pièces au point d’écoute. Dans un système parfait avec une acoustique parfaite, la réponse impulsionnelle ressemblerait à un pic unique au temps 0, contrairement au premier exemple ci-contre. On peut visualiser toute sorte de réverbérations liés à l’enceinte ou à la pièce.
La réponse impulsionnelle peut permettre de faire également du calage temporel, comme dans le deuxième exemple ci-contre où on observe de nombreuses réponses impulsionnelles alignées à l’instant t=0. Ce qui signifie que toutes les distances dans l’ampli home cinéma sont parfaitement réglées. Une précision inférieure à 0,5 millisecondes (inférieur à 17 cm) comme ici est suffisante. Les autres pics sont des réflexions diverses sur des parois (mûrs, sol, plafond, objets…). On peut donc en déduire en priorité les problèmes de réflexions primaires.
La réponse impulsionnelle peut aussi révéler la polarité et la qualité de la réponse d’une enceinte comme dans ce troisième exemple pour un caisson de grave : la courbe bleu est avant le calibrage, la verte après. En fonction du matériel utilisé (capacité de l’ampli, DSP…), on peut aller plus ou moins loin dans l’amélioration de la réponse impulsionnelle.
Le Waterfall
Pour faire simple, le graphique du waterfall montre l’évolution dans le temps d’une réponse en amplitude. Il est lié à l’acoustique de la pièce, sa réverbération et aux ondes stationnaires qui s’y forment, mais aussi à certains phénomènes électro-acoustiques. On visualise la décroissance, l’extinction ou l’absorption du spectre sonore dans la pièce.
Le waterfall va permettre de jauger l’équilibre d’un rendu sonore comme ici ci-contre d’un caisson de grave après le calibrage par un système automatique. Le waterfall montre que dans le temps, c’est l’infra qui persiste et va passer au dessus de toutes les autres fréquences. Au dessus de 30Hz, les fréquences s’estompent plus rapidement. Ce qui se confirme à l’écoute avec l’impression d’entendre toujours la même fréquence basse. En fonction du niveau du LFE et/ou du niveau d’écoute, on va être noyé dans une « bouillie » d’infra.
Quand c’est possible (en fonction du matériel utilisé), un correctif manuel va permettre de récupérer de l’équilibre pour obtenir un grave plus équilibré et plus nuancé tout en favorisant les fréquences apportant du dynamisme (au-dessus de 40 Hz) avec plus de punch et/ou un rendu avec plus d’impact. Ce correctif améliore également la réponse impulsionnelle. Aucun système de calibrage automatique ne sait faire cela.
