Au Doigt et à l'Œil

Que voit-on de plus avec la haute définition ? Rien ou pas grand-chose si on y réfléchit bien ! Les stratégies commerciales des vendeurs de mobiles, de tablettes et de téléviseurs s'opposent souvent aux réalités de l'oeil humain. Essayons d'y voir un peu plus clair (sans jeu de mot) sur les améliorations apportées par les nouveaux écrans.

La précision de la vision humaine est fixée à 0.4mm à une distance d'un mètre. C'est-à-dire que l'œil humain voit un point quand il y en a deux, à une distance d'un mètre, à la condition que ceux-ci soient séparés de seulement 400 micromètres.

Un deuxième facteur entre en compte, c'est la persistance rétinienne. Il s'agit du fait de distinguer deux images affichées successivement. A partir de 50 images par secondes, les images successives nous "trompent" et semblent montrer un mouvement continu. Le scintillement disparaît complètement vers 75-80 images par secondes, surtout pour la vision périphérique. Ce subterfuge est utilisé pour le cinéma, ou dès qu'on veut représenter un mouvement à partir d'images fixes. En fait, il s'agit plus d'une représentation fabriquée par notre cerveau que d'une propriété de l'œil… La course au réalisme passe donc par des images mieux définies et plus fréquentes. Plus l'image est « grande », plus les sensations le seront. D'ailleurs, c'est exactement ce qu'on constate au moment où, après avoir choisi le film qu'on voulait voir dans un multiplexe, on se retrouve dans la petite salle ! Vous savez, celle dans laquelle ne passent que les films qui ne feront que 2500 entrées sur Paris et Périphérie…

Les deux paramètres qui déterminent si la partie visuelle d'un film va nous sembler réaliste sont donc la définition de l'image et la fréquence de rafraîchissement de celle-ci. Cependant, il y a deux techniques qui coexistent pour rafraîchir l'image : l'entrelacé et le progressif. Pour différencier les deux méthodes, on a coutume de rajouter après le nombre de pixels verticaux un ‘i' pour l'entrelacé et un ‘p' pour le progressif. Le plus bas niveau serait donc le ‘480i' de les téléviseurs cathodiques, ensuite le‘576i' des DVD, et le ‘1080p' des Blu-Ray*. Le plus haut niveau serait donc la 4K (suivi bientôt de la 8K...).Voici un rappel simple pour savoir quels gains apporte le niveau supérieur de définition par rapport au niveau inférieur en termes de détails :

On note que le passage à la HD entraîne l'adoption du format 16/9 pour proposer un compromis utile lors de la diffusion de films à la télévision et mieux s'adapter à la perception oculaire humaine dite panoramique. Ces proportions ont été calculées à partir du format historique 4/3 en multipliant par elles-mêmes les deux valeurs : 4² = 16 et 3² = 9. Comme une grande partie des contenus vidéo étaient à l'ancien format, le changement des proportions a donné lieu à de drôles d'arrangements. Les images étaient plus ou moins étirées pour occuper tout l'espace sur l'écran, ou bien on ajoutait des bandes noires pour compléter le vide !

Essayons maintenant de comprendre la différence entre le progressif et l'entrelacé :

Imaginez le bon vieux téléviseur à tube. Avec un tube cathodique traditionnel, le faisceau d'électrons qui créait l'image utilisait un balayage alterné pour reconstituer l'image. En clair, cette dernière est affichée en deux demi-images appelées "trames" : la première est constituée des lignes impaires (premier balayage), la deuxième étant constituée des lignes paires (deuxième balayage). Chaque balayage se produit 25 fois par seconde en Europe et 30 fois en Amérique ou au Japon, soit un total de 50 ou 60 balayages chaque seconde à un rythme si rapide que la plupart des gens ne s'en aperçoivent pas. Le résultat perçu est une image uniforme au lieu des deux moitiés d'image affichées. Il faut deux balayages pour afficher une image donc en 60Hz on obtient 30 images/seconde . Sachez que les chaînes de télé diffusent leur contenu de manière entrelacée car cette solution utilise beaucoup moins de place.

Avec le balayage progressif appelé « Progressive Scan » en anglais, chaque image est affichée en une seule fois, en son intégralité, 50 à 60 fois par seconde. Le nombre de lignes visibles à l'écran à un instant donné est donc doublé. Cette technologie est apparue dans la vidéo projection et les écrans numériques (plasma, LCD) pour lesquels on ne pouvait qu'afficher en une fois l'intégralité de l'image. Il faut un seul balayage pour afficher une image donc en 60Hz on obtient 60 images par seconde . En progressif, les lignes qui composent l'image d'un tube cathodique sont beaucoup moins visibles. L'œil perçoit des images complètes, au lieu de moitiés, ce qui donne une impression de finesse, de stabilité et de fluidité. En revanche, cette méthode demande deux fois plus de place, ce qui limite son utilisation pour des ressources locales (DVD ou Blu-Ray par exemple).

Il existe un dernier paramètre, c'est la couleur. Nous sommes capables de distinguer de très grandes nuances dans le spectre lumineux. Le spectre visible, variable suivant les individus, comprend les rayonnements dont la longueur d'onde est comprise entre l' ultra-violet et l' infrarouge . La sensibilité maximale correspond à un rayonnement de 555 nm (vert-jaune). La proportion de cellules sensibles diminue quand on s'éloigne du centre de la vision, ce qui fait qu'on distingue de moins en moins les couleurs sur notre vision périphérique.

Les téléviseurs actuels rivalisent dans le domaine de la précision des écrans, de la vitesse de rafraichissement, et du nombre de couleurs (Rouge-Vert-Bleu, et également le Jaune sur de nouveaux appareils). C'est bien sûr le téléviseur HD (haute définition), remplaçant attitré de nos télés à définition standard (anciens écrans plats et tubes cathodiques). Sans compter l'arrivée des dispositifs permettant de voir des images en relief, la TV 3D, et les images UHD qui affichent quatre fois plus de détails ! Tous ces paramètres doivent être pris en compte lors de l'achat d'une nouvelle TV, mais comment se traduisent-ils dans nos salons ? Par exemple, à partir de quelle distance voit-on mieux en haute définition ? Si vous souhaitez savoir où poser votre canapé, voici une petite liste des distances recommandées :

En fait, la distance optimale se calcule grâce à une fonction :
Diagonale / (résolution horizontale x sin(1/60°) x v(1+ 1/(16/9)²)
Exemple pour une TV full HD 107cm : 107 / (1920 x sin(1/60°) x v(1+ 1/(16/9)²)=1,67m
Oui je sais: cette fonction est impossible à utiliser pour le commun des mortels !

Ces distances doivent être interprétées comme des limites hautes et basses : Si on est plus proche de l'écran, on voit les pixels individuellement, ce qui donne une impression de mauvaise qualité. Si on est plus loin, on ne voit pas tous les détails. Attention au passage d'une chaîne de la TNT en HD à une chaîne SD, on a souvent l'impression de perdre énormément en qualité, car on a tendance à s'approcher de l'écran quand on achète une TV HD.

Si votre canapé peut avancer d'un mètre automatiquement dès que vous passez à une image haute définition, tant mieux pour vous, mais c'est rare !

Si vous hésitez entre le DVD de votre film préféré et son équivalent Blu-Ray, regardez d'abord si les 10 € de différence valent la peine. La réponse sera sûrement non si votre télé 66cm HD Ready se situe à 3 mètres de votre canapé !

Le problème avec cette débauche de technologie, c'est qu'elle n'apporte pas de réponses aux handicaps de la vision. Une simple myopie peut faire chuter le gain d'une image HD par rapport à une image standard, et rendre inutile tous les investissements concédés dans cette opération. Il ne vous reste plus qu'à porter des lunettes ! Quant aux problèmes plus graves de la vue, mieux vaut ne pas en parler. Reste une solution : s'approcher vraiment de l'écran en réduisant sa taille, pas de problème de myopie à ce moment là…

C'est ce que tente de faire Apple avec les écrans des nouveaux iPhone, iPad et bien sûr des Mac. C'est le retina display. Les pixels font 78 micromètres, ce qui correspond à 0,078 mm . Vous pouvez donc mettre le nez dessus sans distinguer les pixels. La plupart du temps, c'est à une distance d'environ 30~40cm qu'on tient son téléphone. L'autre avantage est l'angle de vision. Cet écran utilise une technologie IPS (in-plane switching) qui permet de regarder l'écran dans les mêmes conditions quelle que soit l'angle de vision (pas plus de 180° quand même !). Voilà donc une solution pour regarder l'écran à plusieurs.

Reste une ultime solution, la chirurgie ! Que diriez-vous d'avoir des yeux HD ? Il s'agit d'une opération chirurgicale utilisant une lentille réglable (LAL), développée par une société américaine et auréolée d'un prix Nobel scientifique. Cette découverte a été appliquée sur les premiers patients au Royaume-Uni par le chirurgien ophtalmologiste M. Bobby Qureshi. Fabriqué à partir d'un matériau unique, la lentille a la capacité de changer de forme quand un certain laser est dirigé sur elle, ce qui signifie qu'elle peut être adaptée aux besoins de chaque patient. Les raisons qui causent une vision trouble sont surtout à l'avant de l'œil qui n'est pas de forme régulière. Ce qui provoque des cataractes, ou des astigmaties, par exemple. «Chaque œil a imperfections microscopiques qui peuvent limiter la vision. Grâce à cette lentille, on peut les corriger et potentiellement donner aux gens la vision haute définition.  Traditionnellement, cela consiste en l'insertion de lentilles monofocales qui améliorent la vision à distance, mais les patients auront encore besoin de lunettes pour la lecture et la majorité des tâches courantes, ce qui signifie que les lunettes sont toujours requises. Potentiellement, toute personne de plus de 40 ans qui porte des lunettes pourrait avoir une vision plus nette qu'elle ne l'avait été avant », dit M. Qureshi.

Il exécute la procédure - qui est réalisée sous anesthésie locale et prend 10 à 15 minutes - en faisant une incision de 2mm dans l'œil. Grâce à cela, le cristallin opacifié est fragmenté au moyen d'ultrasons à haute fréquence et est retiré au moyen d'un tube fin.
Le LAL est enroulé et inséré par la même incision. Il est déroulé une fois dans l'œil.
M. Qureshi dit: «En seulement quelques heures, les patients devraient constater une amélioration de leur vision - souvent même mieux que ce qu'elle était avant les problèmes oculaires. Ils doivent ensuite utiliser des gouttes anti-inflammatoires et des antibiotiques pendant quatre à six semaines. »
(source: http://www.dailymail.co.uk/health/article-1233457/The-amazing-new-operation-means-HD.html?ITO=1490#)

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Voir mieux ce qu'autrefois on se contentait d'apercevoir, c'est l'argument de tout les vendeurs de téléviseur. Toujours plus de détails, de fonctionnalités. C'est la course technologique qui ne s'arrête jamais, et nous rend accros à la nouveauté. Dans les faits, la publicité s'arrange avec la réalité, on le savait déjà ! Une campagne pour une voiture utilisait ces idées reçues pour souligner la vacuité de ces arguments. "Vision Haute définition, 150 000 000 000 de couleurs ! Ecran 178 cm : c'est le pare-brise de votre prochain monospace" !

Soyez plus simple et passez-vous du pare-brise : sortez dehors, c'est le meilleur moyen de profiter de ces milliards de couleurs. Et si vous pensez encore que c'est mieux à la télé que dans la vraie vie, alors vous êtes irrécupérable !