Brompton au LDI
La calibration dynamique de Brompton Technology a été l’une des nouvelles technologies les plus considérées au salon LDI 2019 par les quelque 300 clients existants et potentiels du monde entier ayant assisté à la démonstration.
Brompton introduit maintenant cette technologie en Europe en exposant pour la première fois à l’ISE d’Amsterdam où, sur leur plus grand stand, seront organisées des présentations publiques de calibration dynamique et de restitution HDR Brompton.
Il lancera aussi le nouveau processeur de leds Tessera S8 et disposera de trois stations de démonstration montrant aux visiteurs la différence dont la famille de processeurs Brompton est capable sur la qualité du résultat final à l’écran.
Tessera S8
La calibration dynamique est une nouvelle technologie qui permet aux panneaux à LED de fournir une luminosité plus élevée et une gamme de couleurs plus large qu’avec les techniques de calibrage traditionnelles, tout en maintenant l’uniformité. Le calibrage dynamique est la technologie qui rend possible la fonction Brompton HDR, ainsi que des nouvelles fonctions d’amélioration des performances PureTone et ThermaCal.
La démonstration principale à l’ISE mettra en œuvre 98 panneaux ROE Diamond 2.6 fournis par 80six, partenaire de Brompton. Ces panneaux ne seront pas neufs, ils proviennent d’un stock de location opérationnel, et seront calibrés avec la caméra Hydra de Brompton, ce qui leur donnera un nouveau souffle et libérera toute la luminosité et la saturation de leurs leds.
Juste après la démonstration de calibration dynamique au LDI, plusieurs visiteurs, vraiment impressionnés par cette nouvelle technologie ont manifesté leur enthousiasme :
« Pour la première fois au LDI, j’ai compris pourquoi le HDR était nécessaire pour les écrans LED », a déclaré Graham Burgess, PDG du fabricant d’écrans à leds digiLED. « La calibration dynamique de Brompton a permis à un écran de cinq ans d’âge d’afficher le HDR comme je ne l’avais jamais vu auparavant. Tout comme les autres membres de l’équipe de digiLED basés aux États-Unis, j’ai été bluffé par les images présentées lors de ce lancement. On envisage à l’avenir de montrer cette technologie à nos clients sur des écrans digiLED. »
Roly Oliver d’Universal Pixels, une société de location basée au Royaume-Uni, partageait cet avis : « Merci pour cette superbe démo, dit-il. Le contenu était superbe et m’a permis de mieux comprendre la direction que prend l’industrie de la vidéo avec le HDR et son application révolutionnaire par Brompton. »
La calibration dynamique adopte une approche innovante pour maintenir l’uniformité, tout en délivrant tout le potentiel des leds permettant d’atteindre des niveaux de luminosité et de saturation des couleurs inimaginables. Le résultat est une progression considérable des performances visuelles pour tous les contenus, mais en particulier le HDR.
Des blancs plus lumineux, des contrastes plus élevés, des couleurs plus saturées et une fidélité des couleurs conforme à la réalité donnent une profondeur et un réalisme d’image auparavant inaccessibles. Et la calibration dynamique ne concerne pas seulement les panneaux neufs, il peut également donner une nouvelle vie aux panneaux existants à l’aide de la carte Tessera R2 de Brompton.
« Lorsqu’il s’agit d’affichage de contenu, la qualité de l’image ne réside pas nécessairement dans le pas des leds, mais plutôt dans le pilotage de la technologie d’affichage à LED », déclare Sarah Cox, vice-présidente des ventes de Notch, une société d’outils de création de contenu. Brompton a créé des outils qui inspirent le secteur, pour diffuser ces flux HDR d’une manière reproductible et standardisée. »
La calibration dynamique est rendue possible par le système Hydra de Brompton, une solution industrielle tout-en-un qui intègre tous les moyens de mesure et de traitement requis pour les mesures sur les panneaux.
« Après avoir visionné la démo de la nouvelle caméra Hydra et du HDR, cela confirme à nouveau les raisons pour lesquelles nous avons investi dans les produits de Brompton Technology », ajoute Graham Northam, installateur certifié et président de la société canadienne de location Apex Sound & Light. « Avec cette technologie, Brompton est en avance sur ses concurrents et insuffle une vie nouvelle dans notre stock actuel ! »
Comment ça marche ?
« Les méthodes de calibration couramment utilisées permettent d’obtenir l’uniformité en sacrifiant à la fois la luminosité et la gamme de couleurs, forçant chaque LED à s’aligner sur les LED les plus faibles et les plus blafardes de tout l’écran. Une fois le calibrage effectué, il sert pour tous les contenus pendant toute la vie du panneau », explique Chris Deighton, responsable technique de Brompton. « Mais avec une demande de plus en plus pressante pour une meilleure qualité d’image sans augmentation des coûts, on ne peut plus justifier de tels sacrifices de performances. »
Fig1 : le système de mesure et d’analyse Hydra est l’un des éléments majeurs de la calibration dynamique de Brompton Technology
La calibration dynamique de Brompton adopte une approche nouvelle pour maintenir l’uniformité, tout en libérant tout le potentiel des LED pour atteindre des niveaux de luminosité et de saturation des couleurs auparavant impensables.
Pour en bénéficier, un panneau à LED doit être équipé d’une carte de réception Brompton Tessera R2 et doit être mesuré à l’aide d’Hydra, un système de mesure spécialement conçu pour les panneaux à LED et exclusif à Brompton (Fig1).
La carte R2 s’insère dans un connecteur DIMM, présent sur de nombreux modèles de panneau à LED (Fig2).
Fig2 : La carte de réception Tessera R2, un des éléments importants de calibration dynamique, s’enfiche dans un connecteur SO-DIMM intégré à chaque panneau LED.
« La calibration dynamique est une approche flexible qui utilise l’immense puissance de calcul parallèle du moteur dynamique de la carte R2 pour traiter la vidéo entrante d’une manière nouvelle et innovante », explique Deighton.
« Avant de prendre des décisions, le moteur dynamique compile un ensemble de données, incluant les valeurs des pixels vidéo d’entrée, les métadonnées du signal vidéo, les métadonnées de calibration dynamique, les capacités précises de chaque LED et les préférences de l’utilisateur quant à la façon dont l’image doit être affichée. » (Fig3)
Toutes ces informations sont traitées en temps réel et sans introduire de latence supplémentaire, pour déterminer intelligemment la meilleure façon de piloter chaque led. Les zones de l’image où la luminosité est ce qu’il y a de plus important du point de vue visuel exploiteront pleinement la luminosité maximale des leds. Les zones nécessitant une saturation extrême utiliseront pleinement la gamme de couleurs maximale des LED. Mais tout cela est réalisé sans sacrifier inutilement l’uniformité sur le reste de l’image.
Fig3 : concept de calibration dynamique
Le résultat de cette démarche est une avancée considérable dans la performance visuelle. Des blancs plus lumineux, des contrastes plus élevés, des couleurs plus saturées et une précision des couleurs fidèle à la réalité offrent un niveau de profondeur et de réalisme de l’image auparavant inaccessible. Des couleurs et une luminosité réalistes sans les compromis inhérents à la calibration conventionnelle.
Du fait de la nature dynamique du système, la luminosité, les couleurs primaires et le blanc de référence souhaités sont entièrement réglables par l’utilisateur. Ce qui nécessitait auparavant un processus de réétalonnage long donc coûteux peut désormais être effectué à tout instant à partir de la nouvelle interface utilisateur simplifiée DynaCal sur tous les processeurs Tessera, et les modifications se traduisent sur l’écran de manière transparente et en temps réel, même pendant un événement en direct.
On peut activer l’affichage de hachures qui signalent les zones critiques de l’image, qui risquent de conduire les leds au-delà de leur luminosité maximale (Fig4) ou de leur gamme de couleurs (Fig5), ce qui permet de régler rapidement et précisément les performances de l’écran en fonction du contenu, de l’environnement de visualisation et des préférences de l’utilisateur.
Fig4 : Hachures actives, montrant où la luminosité risque d’être excessive et provoquer la saturation des LED.
Fig5 : Hachures actives, montrant les zones de l’image qui risquent de sortir de la gamme de couleur fournie par les LED.
La précision des couleurs est gérée dans l’ensemble du système. Même sans configuration utilisateur, les couleurs sont parfaitement équilibrées, les tons chair semblent naturels et le contenu restitue exactement les intentions de son auteur. La calibration dynamique n’est pas réservée aux tout nouveaux panneaux LED, elle est prise en charge par tous les processeurs Tessera sous forme d’une mise à niveau logicielle gratuite.
D’impressionnantes fonctions dérivées
Grâce à la puissance de mesure, d’analyse et de correction de calibration dynamique, ainsi qu’à la puissance de calcul et la précision (nombre de bits pour le codage des couleurs et les calculs) de la carte R2, de puissantes fonctions d’amélioration du comportement des écrans à LED ont pu être développées et présentées au LDI 2019 :
ThermaCal, qui élimine les motifs dus aux gradients de température sur les panneaux LED qui chauffent, et PureTone (dérivée de DarkMagic), qui supprime les dominantes de couleurs sur les bas niveaux de luminosité, établissant un affichage équilibré et neutre.
ThermaCal
Les LED sont sensibles à la température. Elles ont toutes tendance à être un peu moins lumineuses lorsqu’elles s’échauffent. Mais l’ampleur de cet effet varie selon la couleur, les leds rouges étant les plus fortement affectées : une LED rouge qui s’échauffe de 10 degrés voit son flux lumineux chuter typiquement de 10 %.
Fig6 : Gradients thermiques sur deux panneaux à LED avec mention de leurs origines (simulation).
Du fait de cette différence de comportement entre les leds de différentes couleurs, les zones plus chaudes ou plus froides que la température à laquelle le panneau a été calibré peuvent présenter une dérive colorimétrique.
De plus, les panneaux chauffent fréquemment plus au centre que sur leurs bords, ce qui peut conduire à des motifs thermiques disgracieux qui font apparaître très visiblement chacun des panneaux qui constituent un mur vidéo (Fig 6–7).
Fig7 : Gradients thermiques dans un mur vidéo constitué de 48 panneaux à LED.
ThermaCal compense ces effets et donne à l’utilisateur la maîtrise du niveau de compensation requis en fonction de la température et de l’environnement du panneau. Il le fait en séparant les effets thermiques de la calibration optique et en profilant chaque modèle de panneau pour comprendre en détail ses caractéristiques thermiques pour une correction douce et adaptée au panneau. Le niveau de la correction peut être ajusté de manière dynamique, même pendant un spectacle, pour tenir compte des changements de température au fil du temps.
PureTone
Fig8 : Courbes de linéarité des LED R, V, B. On note un important écart de comportement du rouge, susceptible d’entraîner une dominante cyan dans les parties sombres des images.
Les LED et leurs circuits intégrés de pilotage ne sont pas parfaitement linéaires, et de ce fait, lorsqu’on leur demande de produire une luminosité donnée, elles peuvent ne pas l’atteindre avec une précision suffisante.
Couramment, les leds rouges, vertes et bleues ont des comportements différents (Fig8), ce qui signifie que de nombreux modèles de panneaux présentent une dominante de couleur dans les gris sombres ou lorsqu’ils sont utilisés à des niveaux de luminosité faibles.
La plupart des contenus ont des zones sombres et des zones claires. Cette non-linéarité constitue donc un réel problème, c’est-à-dire qu’on n’obtiendra peut-être pas des couleurs précises (Fig 9 – 10) et des gris vraiment neutres (Fig 11).
Très souvent, c’est aussi une raison pour laquelle les différents panneaux qui semblent s’associer parfaitement lors de l’affichage d’images de test à pleine luminosité paraissent différents de manière évidente lors de l’affichage de contenus réels comprenant des zones plus sombres.
Fig9 : Image affichée avec correction PureTone activée
Fig10 : Image affichée sans correction (simulation). On note d’importantes dérives colorimétriques dans les zones à bas niveau de lumière, dues aux différences de comportement non-linéaire des LED R, G, B.
Fig11 : Réponse s’un écran à LED à une échelle de gris (simulation). En haut : réponse brute, en bas, réponse corrigée par PureTone.
Auparavant, il était difficile, voire impossible, de corriger ce comportement non linéaire. PureTone s’appuie sur la technologie de Brompton pour permettre de profiler chaque type de panneau afin de compenser les non-linéarités, ce qui assure des couleurs vraies, propres et précises et des gris neutres à tous les niveaux de luminosité. Ceci est particulièrement important pour les prises de vues au cinéma et à la télévision, où les écrans fonctionnent souvent avec une luminosité beaucoup plus faible pour s’adapter à la sensibilité des caméras, et une parfaite neutralité des couleurs est essentielle pour une bonne image à la caméra.
PureTone s’appuie sur Dark Magic, qui améliore la qualité de l’image ou de la vidéo affichée sur les panneaux LED lorsqu’ils fonctionnent à une luminosité inférieure à la luminosité maximale, pour obtenir une profondeur de codage effective supplémentaire permettant de procéder à de très petits ajustements fractionnels des niveaux de sortie. Il travaille également en parallèle avec ThermaCal. ThermaCal et PureTone fonctionnent exclusivement avec les panneaux équipés de la carte Brompton R2 et avec la calibration dynamique activée.
Plus d’infos sur le site Brompton Technology
