Calibration vidéo REC709 du Sony VPL-HW45ES

Le Sony VPL-HW45ES  utilisé pour élaborer ce dossier m’a été prêté par Sony France.

Merci Maxime pour votre confiance.

Vous pouvez réagir à cet article en consultant le topic dédié à ce dossier et hébergé sur le forum Cin&Son en cliquant ICI.

Introduction et objet de ce dossier

Dans ce dossier je vous propose de découvrir les calibrations vidéo que j’ai réalisées en REC709 du Sony VPL-HW45ES.

Les calibrations vidéos ont été faites dans les conditions suivantes:

  • Utilisation du Sony VPL-HW45ES avec son mode prédéfini REFERENCE, sans aucune modification autre que le réglage du niveau de noir te du niveau de blanc. La lampe était en mode bas.
  • Utilisation du Sony VPL-HW45ES après une calibration vidéo manuelle REC709 réalisée via l’outil Sony Image Director 3. La lampe était en mode haut.
  • Utilisation du Sony VPL-HW45ES après une calibration vidéo en 3DLUT 65x65x65 REC709 réalisée à l’aide d’un PCHC à base de Windows SEVEN et du renderer vidéo madVR. La lampe était en mode haut.

 

Rappel sur REC709

REC709 est l’espace couleur de référence utilisé pour l’encodage et la reproduction des contenus Haute Définition (HD) disponibles notamment sur les disques Blu-Ray. La recommandation ITU-BT-709 ou REC709 pour la haute définition (1080p ou 1 920 × 1 080 pixels) est disponible en cliquant ICI.

 

Protocole et explication de la méthode pour comparer les calibrations

C’est une comparaison directe des DeltaE 2000 entre le mode prédéfini REFERENCE, la calibration que l’on peut obtenir uniquement à l’aide des outils mis à disposition par Sony et la calibration que l’on peut obtenir en ajoutant l’interpréteur de 3DLUT externe madVR fonctionnant sur PCHC.

Dans tous les cas, les prises de mesures se sont déroulées dans les conditions suivantes:

  • Environnement de projection identique pour chacune des campagnes de mesures : temps de chauffe des appareils identique, durées maximales d’utilisation identiques, température ambiante régulée et constante (21°C).
  • Distance et positionnement de la sonde colorimétrique identique pour chacune des campagnes de mesures.
  • Utilisation d’une sonde colorimétrique professionnelle ayant une très bonne répétabilité et fiabilité des mesures.
  • Utilisation d’un spectromètre professionnelle pour étalonner le colorimètre.
  • Utilisation d’un générateur de mires sans dérive colorimétrique.
  • Utilisation des mêmes couleurs pour comparer les mesures entre elles.

Présentation de l’environnement et du matériel utilisé

Le Sony VPL-HW45 a été évalué dans ma salle dédiée qui est totalement noire : murs avec tissu acoustique noir, sol avec moquette noire et plafond avec des dalles acoustiques noires. Les dimensions de ma salle sont les suivantes : 6.5m x 4m x 2.35m.

Les matériels et moyens utilisés étaient les suivants :

Un écran micro perforé au format 2.35.

Marque Oray, 3.5m de base. Gain de 1.0 (donc sans gain).

Le vidéo projecteur Sony VPL-HW45ES.

Lampe au début des tests : 0 (zéro) heure. Placé à 5m de l’écran et à 1.90m de hauteur (utilisation du lens shift vertical).

Un câble HDMI-HDMI.

Marque HD Elite. Longueur 10m.

Le générateur de mires DVO AVLab TPG.

Firmware 1.03

Le générateur de mires PCHC madTPG.

Version 0.90.17

Un lecteur de Blu-Ray pour vérifier subjectivement la calibration manuelle.

Marque Oppo, modèle BD93.

Un PCHC pour vérifier subjectivement la calibration 3DLUT.

Assemblé par mes soins, sous Windows SEVEN 32 bits avec le player MPC-HC et le renderer vidéo madVR.

Un colorimètre professionnel.

Marque Colorimetry Research, Inc., modèle CR-100.

Un spectromètre professionnel.

Marque Colorimetry Research, Inc., modèle CR-250RH.

Le logiciel professionnel LightSpace CMS de Light Illusion.

Version HTP pour effectuer la prise des mesures.

Un logiciel d’analyse des profils et de création des statistiques.

Outil propriétaire que j’ai créé moi-même et que j’utilise pour réaliser mes prestations.

Un ordinateur portable.

Marque DELL, modèle LATITUDE 3560 sous Windows 7 PRO 64 bits dont l’écran et sa sortie HDMI ont été calibrés via le logiciel SpaceMatch DCM de Light Illusion.

Des mires adaptées.

Sur fond d’écran totalement noir dont la taille valait 80% de la surface de l’écran, mires générées par LightSpace CMS via le DVDO AVLab TPG à la résolution 1080p à 24 Hz en YCbCr 4:2:2 et via madTPG à la résolution 1080p à 60 Hz en RGB 0-255.

 

Couleurs de référence pour mener les comparaisons des différentes calibrations

Pour comparer le mode REFERENCE et les deux calibrations, j’ai utilisé 9261 couleurs – dites de référence pour ce test.

Sachant qu’une couleur est la somme de 3 composantes, le rouge, le vert et le bleu, que chaque composante peut être codée numériquement sur 8 bits avec une valeur comprise entre 0 et 255 alors toutes les couleurs peuvent se représenter graphiquement dans un cube dont la structure principale est construite de la manière suivante:

  • les 3 axes principaux de ce cube sont les couleurs primaires (R,V,B) à différentes valeurs de luminance et de saturation,
  • la diagonale du cube est l’échelle de gris (ou points de saturation nulle),
  • les 8 sommets du cube sont le Rouge, le Vert, le Bleu, le Jaune, Le Cyan, le Magenta, le Blanc, toutes à 100% de luminance et 100% de saturation, et le Noir.

Ci-dessous la représentation en 3D des couleurs utilisées pour vérifier les calibrations (à gauche) comparée à la représentation 3D d’une vérification de type ISF / THX (à droite) tout à fait standard faite sur 131 couleurs de référence (incluant 10 points de l’échelle de gris et le colorchecker SG).

Comparaison Cubes

Comparaison d’une vérification sur 9261 points (à gauche) versus ISF (à droite)

Grâce à ces deux représentations graphiques en 3D, vous pouvez vous rendre compte qu’une vérification de type ISF ou THX n’aurait donné qu’une grossière approximation pour évaluer la pertinence des calibrations car trop de points auraient alors été ignorés.

Films choisis pour créer les screenshot illustrant ce dossier

Les screenshot de ce dossier sont proposés uniquement à des fins d’illustration. Ils n’ont aucun valeur de comparaison. Seule la comparaison faite via des mesures et des statistiques est pertinente. En effet, il n’est pas simple de comparer des calibrations entre elles à l’aide de screenshot pour la simple et bonne raison que l’écran de votre ordinateur n’est probablement pas calibré.

Les films utilisés sont:

  • Chappie
  • Deadpool
  • Samsarra

Conclusion

Comme à mon habitude je vous propose la conclusion de mes analyses dès le début de l’article. La voici :

Le Sony VPL-HW45ES délivre une image de très bonne qualité, de la même trempe que son grand frère le Sony VPL-HW65ES (cliquez ICI pour lire l’article correspondant).

Compte tenu de son prix public de vente qui est aux alentours de 2200 euros, c’est donc une véritable aubaine pour le homecinéphile exigeant qui ne souhaiterait pas dépenser trop de son budget dans l’achat d’un vidéo projecteur sans pour autant négliger les performances.

Les possibilités de décalage manuel de l’objectif (LENS SHIFT verticale à +/- 71 %, horizontale à +/- 25 %), son zoom manuelle (x1,6) et la lampe très lumineuse (1800 lumens en mode haut) facilitent grandement l’intégration du Sony VPL-HW45ES. Comme il n’a pas d’iris, il faudra être vigilant sur l’environnement de projection dans lequel il va évoluer et notamment sur les dimensions et le type d’écran utilisé. Le risque serait d’avoir une image bien trop dynamique et finalement fatigante. C’est de toute façon une règle à suivre dans tous les cas puisqu’il convient toujours d’acheter le vidéo projecteur en fonction de son environnement de projection et jamais tenter de faire le contraire.

Pour dompter la puissance lumineuse du Sony VPL-HW45ES, une toile grise comme la Daylight 0.9 de Xtrem Screen serait sans doute un choix judicieux (cliquez ICI pour lire l’article dans lequel je donne mon avis sur cette toile).

J’ai pu tester le Sony VPL-HW45ES pendant plus d’une semaine (sur mon écran blanc de référence) et je n’ai pas remarqué de problème rédhibitoire comme un dérèglement du focus ou une instabilité des convergences des panneaux SXRD. Positionner à quelques centimètres de mes oreilles, je n’ai jamais été gêné ni par le bruit du ventilateur ni par aucun autre bruit de fonctionnement. Les Sony sont en général très silencieux et le VPL-HW45ES n’échappe pas à la règle.

Concernant son traitement vidéo principal, le REALITY CREATION, il reste toujours aussi efficace. La finesse de son réglage comblera ceux qui comme moi préfèrent en faire une utilisation très modérée (sans dépasser la valeur de 10 en ce qui me concerne) ou ceux qui souhaitent aller bien plus loin dans les réglages afin d’obtenir une image plus « ciselée ».

Enfin, Sony a eu la très bonne idée de conserver les réglages avancés de calibration vidéo que l’on peut trouver sur le VPL-HW65ES et les modèles plus haut de gamme comme le VW520ES par exemple. Ils permettent d’obtenir une image qui offre à la fois une bonne profondeur de champs (courbe de luminance) et des couleurs ultra réalistes. Les amateurs éclairés équipés de sondes ainsi que les professionnels de la calibration apprécieront.

Comme le montrent mes mesures, le taux de contraste séquentiel est un peu plus faible que celui obtenu avec le HW65 dans les mêmes conditions de visionnage. C’est le seul point négatif que je lui trouve bien que comparativement à son prix de vente les performances atteintes restent toutefois plus que louables.

Pour toutes ces raisons, c’est donc sans hésitation que je recommande le Sony VPL-HW45ES quand on a un budget autour des 2200 euros. A ce prix, je ne suis pas certain que l’on puisse trouver un équivalent chez la concurrence.

Ci-dessous vous trouverez des graphiques et des statistiques qui viennent étayer cette conclusion.

CALIBRATION REC709 / SDR

Note 1 : sauf mention contraire, les captures d’écrans pour les courbes sont toutes issues de mon outil d’analyse.

Note 2 : la calibration 3DLUT pour qu’elle soit la meilleure possible nécessite toujours une pré-calibration manuelle pour tirer le meilleur du diffuseur.

Note 3 : la calibration réalisée avec le logiciel Sony Image Director 3 est appelée calibration 1DLUT dans la suite du dossier.

Spectre du Sony VPL-HW45ES

Le graphique ci-dessous représente le spectre lumineux mesuré à l’aide du spectromètre de référence CR-250RH. Sur la base de ces données, il a été établit une matrice de correction pour le colorimètre CR-100 afin que ce dernier soit parfaitement réglé pour évaluer et optimiser le vidéo projecteur.

Spectre lumineux Sony VPL-HW45ES

Spectre lumineux Sony VPL-HW45ES

REC709 – Distribution DeltaE sur l’ensemble des points mesurés

Le mode REFERENCE permet d’obtenir un deltaE 2000 moyen de 2.377 sur 9261 points de mesures, c’est très bon. La calibration 1DLUT permet d’atteindre une moyenne à 0.9242 et la calibration 3DLUT une moyenne de 0.6146, toujours sur 9261 points.

Les calibrations 1DLUT et en 3DLUT semblent ténues mais lorsqu’on superpose la distribution en deltaE 2000 des 9261 couleurs sur un même graphique on se voit clairement que la 3DLUT garde un avantage non négligeable sur la calibration 1DLUT.

CalibrationdE2000 moyen sur 9261 pointsdE2000 min sur 9261 pointsdE2000 max sur 9261 points
Mode REFERENCE brut2.3770.27125.9482
Calibration manuelle0.92420.02764.3074
Calibration 3DLUT0.61460.01965.2395

En jaune, le résultat en 3DLUT, en mauve le résultat en 1DLUT.

Sony VPL-HW45ES - dE2000 - Calibration manuelle versus 3DLUT

Sony VPL-HW45ES – dE2000 – Calibration manuelle versus 3DLUT

REC 709 – Diagramme CIE

Le diagramme CIE permet d’avoir une bonne idée du comportement global du vidéo projecteur, avec entre autres, sa capacité à reproduire tout ou partie de l’espace couleur REC709 . En mode REFERENCE c’est assez bon mais on constante que quelles mesures s’éloignent de la norme, une calibration 1DLUT ou 3DLUT va permettre de rectifier le tir (on le voit sur les saturations intermédiaires). Les captures d’écran sont issues de l’interface graphique de LightSpace CMS.

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference non calibré

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference non calibré

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference calibré 1DLUT

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference calibré 1DLUT

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference calibré 3DLUT

Sony VPL-HW45ES - CIE mode Reference calibré 3DLUT

REC709 – Échelle de gris

L’échelle de gris a été évaluée sur 98 points. Le mode REFERENCE donne un dE2000 moyen de 3.2435, la calibration 1DLUT ou 3DLUT va permettre de corriger tout ça.

CalibrationdE2000 moyen sur 98 pointsdE2000 min sur 98 pointsdE2000 max sur 98 points
Mode REFERENCE brut3.24350.2644.8387
Calibration manuelle0.67020.19752.2234
Calibration 3DLUT0.57340.11772.0574

REC709 – Luminance

Le réglage de la luminance est une étape clé de la calibration car elle n’intervient pas seulement sur l’échelle de gris mais bel et bien dans la reproduction de toutes les couleurs du cube RVB. Pour REC709 elle est de la forme :

Luminance = stimuli 2.2.

La saturation n’entre pas en compte dans le calcul de la luminance, son réglage peut donc se faire via l’échelle de gris constitués par les points du cube à saturation nulle. Régler la luminance de l’échelle de gris revient à régler la luminance pour toutes les couleurs du cube RVB.

C’est donc le réglage de cette courbe qui détermine comment nous allons percevoir toutes les couleurs. C’est aussi ce réglage qui permet d’annuler ou réduire tous les artefacts que nos yeux savent détecter naturellement comme les aplats de couleur, les blanc brulés, les noirs bouchés, les remontés de pixels bleu dans les scènes sombres (bruit), etc.

Le taux de contraste ON/OFF dans le mode REFERENCE atteint les [5396.6 : 1], la calibration 1DLUT avec un bon travail sur les réglages OFFSET RVB permet d’obtenir [6586.1 : 1] et celle en 3DLUT permet d’atteindre [6231.5 : 1] sans jamais perdre aucun détail dans les scènes sombres.

Luminancemode REFERENCEcalibration 1DLUTcalibration 3DLUT
Nombre de points évalués989898
Luminance Min (cd / m²)0.0097580.0079060.008189
Luminance Max (cd / m²)52.6652.0751.03
Contraste séquentiel (Max / Min)5396.6 : 16586.1 : 16231.5 : 1

REC709 – Gamma

Cette information est strictement équivalente à la luminance. Elle donne une représentation graphique de l’exposant utilisé pour le calcul de la courbe de luminance. Cet exposant qu’on appelle gamma devrait être constant et égale à 2.2 (la courbe horizontale noire dans les courbes ci-dessous).

Le mode REFERENCE permet d’atteindre un gamma moyen de 2.09 sur 98 points. C’est un peu trop éloigné de la norme (2.2). A noter que l’exemplaire que j’ai eu en test avait 0 heure de fonctionnement, il était tout neuf.

En jaune, le résultat en 3DLUT (gamma moyen de 2.18 sur 98 points), en mauve le résultat en 1DLUT (gamma moyen de 2.16 sur 98 points). Dans les deux cas le résultat est excellent et cela se ressent à l’image (meilleure profondeur de champs).

Sony HW45ES - Gamma- Calibration manuelle versus 3DLUT

Sony HW45ES – Gamma- Calibration manuelle versus 3DLUT

REC709 – Température couleur

Les résultats obtenus sur 98 gris avec le mode REFERENCE, la calibration 1DLUT et la calibration 3DLUT sont respectivement:

  • 7092.8 K,
  • 6531.44 K, et
  • 6538.05 K.

La référence pour REC709 étant environ 6500K.

REC709 – Balance RVB de l’échelle de gris

Les graphiques montrent la balance RVB sur 98 gris. L’idéal est d’avoir les 3 courbes R, V et B confondues et alignées sur l’axe des abscisses. Les captures d’écran sont issues de l’interface graphique de LightSpace CMS.

La balance RVB de l’échelle de gris du mode REFERENCE a clairement trop de bleu (sans doute cela doit-il s’atténuer une fois la lampe bien rodée, après une centaine d’heures). Les calibrations permettent de bien rectifier le tir.

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - mode REFERENCE

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - mode REFERENCE

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - calibration 1DLUT

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - calibration 1DLUT

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - calibration 3DLUT

Sony VPL-HW45ES - Balance RVB - calibration 3DLUT

REC709 – Distribution DeltaE par saturations

Cette section permet d’avoir une très bonne idée de la distribution en DeltaE 2000 pour la totalité des points mesurés, par saturations et pour toutes les valeurs de luminances utilisées pour créer les 9261 points de référence.

Dans les graphes ci-dessous vous aurez en abscisse le pourcentage de couleurs dont la saturation est comprise entre deux valeurs (en pourcentage), en ordonnée le DeltaE 2000 moyen calculé pour ces couleurs.

Par exemple, pour le mode REFERENCE :

  • 0 (0.2%): correspond aux points de saturation nulle (les gris), au nombre de 0.2% x 9261 points soit 19 points aux arrondis près. En fait il y en a 21. Avec un dE2000 moyen d’environ 3.4.
  • 5-10 (0.6%): correspond aux points de saturation comprise entre 5% et 10%, au nombre de 0.6% x 9261 points soit environ 55 points. Avec un dE2000 moyen d’environ 3.8.
Sony VPL-HW45ES - mode REFERENCE - dE2000 par saturations

Sony VPL-HW45ES – mode REFERENCE – dE2000 par saturations

Une calibration 1DLUT ou 3DLUT permet d’atteindre un résultat vraiment excellent. En jaune, le résultat en 3DLUT, en mauve le résultat en 1DLUT.

Sony VPL-HW45ES - dE2000 par saturations - calibration 1DLUT versus 3DLUT

Sony VPL-HW45ES – dE2000 par saturations – calibration 1DLUT versus 3DLUT

 

Screenshots

Pour le plaisir des yeux. La calibration utilisée est la 3DLUT via madVR sur PCHC.

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Quelques photos de l’exemplaire de test

Sony VPL-HW45 deballage #1

Sony VPL-HW45 deballage #1

Sony VPL-HW45 deballage #2

Sony VPL-HW45 deballage #2

Sony VPL-HW45 deballage #3

Sony VPL-HW45 deballage #3

Sony VPL-HW45 deballage #4

Sony VPL-HW45 deballage #4

Sony VPL-HW45 deballage #5

Sony VPL-HW45 deballage #5

Sony VPL-HW45 deballage #6

Sony VPL-HW45 deballage #6

Sony VPL-HW45 deballage #7

Sony VPL-HW45 deballage #7

Sony VPL-HW45 deballage #8

Sony VPL-HW45 deballage #8

Sony VPL-HW45 deballage #9

Sony VPL-HW45 deballage #9

Sony VPL-HW45 deballage #10

Sony VPL-HW45 deballage #10

Sony VPL-HW45 deballage #11

Sony VPL-HW45 deballage #11

Sony VPL-HW45 deballage #12

Sony VPL-HW45 deballage #12

Fin de l’article, merci de l’avoir lu jusqu’au bout 😉