Pourquoi le HDR est sombre sur ma TV ? Réponse & solutions

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Le HDR (High Dynamic Range) est l’une des plus grandes améliorations apportées par les téléviseurs 4K par rapport aux TV Full HD (1080p). Le principe est simple, une plage dynamique de la luminosité agrandie afin d’avoir une image plus naturelle et exploitant mieux la luminosité élevée des téléviseurs des 15 dernières années.

Mais le cauchemar arrive quand votre TV flambant neuve active le HDR ou Dolby Vision et votre image devient sombre, tellement sombre que vous n’y voyez rien. Problème de HDR trop sombre ? Image HDR bouchée ? Vous en êtes convaincu, le HDR c’est une hype de vidéaste qui ne regardent que des films dans le noir.

Voyons ensemble ce qu’il se passe et ce que vous pouvez faire pour éclaircir l’image.

Pourquoi le HDR semble sombre sur certains téléviseurs ?

Les anciens contenus sont masterisé en SDR (0~100 nits)

Les films, séries et émissions que vous regardez depuis des années ont été masterisés dans ce que nous appelons maintenant la plage dynamique standard, ou SDR,  et ce dernier est en fait assez sombre, masterisé avec des niveaux de luminosité de pointe d’environ 100 nits.

Les TV pouvant éclairer plus fort rehaussent la luminosité des zones claires et sombres

Cependant, pratiquement tous les téléviseurs LCD modernes sont capables de produire 300 nits ou plus lors de la lecture de ce contenu SDR, donc si vous êtes dans une pièce bien éclairée, vous pouvez simplement augmenter le rétroéclairage, ce qui augmente la luminosité de tout ce qui se trouve dans l’image, des ombres les plus sombres aux hautes lumières.

L’écart de la luminosité des images reste le même

Ce n’est pas gênant, car en pleine lumière notre capacité de distinction des nuances sombres est plus faible, donc si le noir n’est pas parfait ça se voit très peu, au final la différence entre la partie de l’image la plus sombre et la plus lumineuse, il y a toujours le même écart, ou « contraste » si ce terme vous parle plus.

Comment fonctionne le HDR ?

Plus d’écart de luminosité

Le HDR fonctionne différemment du SDR. Son objectif principal est, comme son nom l’indique, de créer une plage dynamique plus élevée, c’est-à-dire un plus grand écart entre les parties sombres d’une scène et les parties lumineuses.

Des hautes lumières bien plus lumineuses…

En HDR, les hautes lumières peuvent être de 1 000 nits ou plus, selon les capacités de votre téléviseur. Par exemple un soleil transpercera les arbres d’une forêt de faisceaux lumineux très brillants qui éclateront lorsqu’ils rencontreront le sol ombragé par les arbres, ou un feu de camp brillera comme une oasis de chaleur dans la nuit sombre du désert. Sur un bon téléviseur, cela crée une image incroyable, mais cela ne signifie pas que l’image entière est plus lumineuse que son homologue SDR, seules les parties les plus lumineuses le sont. Car elles exploitent les capacités du téléviseur excédant le SDR.

…mais des basses lumières toujours aussi sombres !

La luminosité moyenne de la scène HDR devrait, en théorie, être similaire à cette même scène en SDR, même si cela peut varier d’un film à l’autre, en fonction de la façon dont il a été étalonné.

Causes des difficultés de réglages du HDR

Réglage du HDR en luminosité MAX par défaut

Cependant, il y a un problème: de nombreux téléviseurs utilisent par défaut les niveaux de rétroéclairage et de contraste maximum en mode HDR, vous ne pouvez donc pas les augmenter comme vous le pouvez avec du contenu SDR si jamais vous regardez votre TV par une belle journée ensoleillée. Ce n’est pas le cas de tous les téléviseurs, mais c’est courant et cela peut vous laisser perplexe.

Certaines TV HDR ne sont pas faites pour le HDR

Pire encore, certains téléviseurs assombrissent l’image pour compenser leurs défauts HDR. Il faut savoir que dans le bas de gamme et une bonne partie du milieu de gamme (300 ~ 900€), les téléviseurs disposant de la fonction HDR n’ont pas une meilleure luminosité que les téléviseurs non-HDR. Combinez cela avec la palette de couleurs plus large du HDR (nommé WCG pour Wide Color Gamut), que beaucoup de ces téléviseurs moins performants ne peuvent pas reproduire, et le téléviseur doit faire quelque chose pour compenser ses lacunes.

Comment compensent les moins bonnes TV HDR ?

Lorsqu’un téléviseur ne peut pas reproduire ces hautes lumières aux niveaux spécifiés, il exécute un processus appelé Tone Mapping pour adapter le contenu à ses capacités.
Supposons que vous ayez un téléviseur bas de gamme capable de seulement 350 nits, même en HDR. Lorsqu’il lit une scène qui a une crête de 1000 nits, il doit ajuster la scène pour que la mise en évidence ne soit que de 350 nits. Les TV abordent cela de deux manières principales:

• Certains téléviseurs «coupent» les hautes lumières, en conservant la luminosité moyenne de la scène. L’image ne s’assombrira pas beaucoup, mais les reflets peuvent être un peu délavés.
• D’autres téléviseurs réduiront la luminosité moyenne de la scène, préservant les détails des hautes lumières, mais rendant l’image globale plus sombre qu’elle ne l’était à l’origine.

Si votre téléviseur utilise le second procédé, bonne chance pour essayer de regarder cette scène dans une pièce bien éclairée. En d’autres termes, ce n’est pas parce qu’un téléviseur peut accepter un signal HDR qu’il est vraiment capable de reproduire correctement le HDR, et votre expérience en souffrira.

Pour en savoir plus sur le HDR et le Tone Mapping, je vous renvoie vers la fin de l’article

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Comment éclaircir l’image pour le visionnage de jour ?

Faisons simple, vous voulez juste pouvoir voir votre téléviseur. Chaque TV est différente, mais il y a quelques petites choses que vous pouvez essayer pour rendre cette image plus lumineuse.

Tout d’abord, commencez par vérifier qu’il n’y a pas de mise à jour du téléviseur qui pourrait résoudre les problèmes connus

Surtout sur les téléviseurs bas de gamme, les mises à jour du firmware peuvent avoir un effet drastique sur la qualité de l’image. Parfois, c’est une amélioration, parfois c’est une dégradation. Je recommande donc de parcourir Google pour voir ce que d’autres personnes ont expérimenté avec le dernier firmware avant de sauter le pas. Vous pourriez avoir de la chance.

Si cela ne fonctionne pas, lancez la lecture d’un film en HDR (pour mettre votre téléviseur en mode HDR) puis ouvrez les paramètres d’image du téléviseur. Réinitialisez les modes d’image à leur valeur par défaut. Ensuite, essayez ce qui suit:

• Augmentez le rétroéclairage: vous avez probablement déjà essayé, mais sinon, recherchez le paramètre Rétroéclairage et augmentez-le. Notez que vous souhaitez activer le paramètre Rétroéclairage, et non le paramètre Luminosité, qui devrait presque toujours rester à sa valeur par défaut. Augmenter la luminosité peut éclaircir un peu l’image, mais cela écrasera également les détails des ombres et bouchera les noirs. Certains téléviseurs peuvent ne pas vous permettre de régler le rétroéclairage plus haut en mode HDR, mais d’autres le feront.
• Ajuster l’adaptation du rétroéclairage: Encore une fois, ce paramètre est probablement déjà réglé à son niveau idéal, mais au cas où, ouvrez vos paramètres d’image et jouez avec l’option de « local dimming » (si votre téléviseur en a une). Certains préréglages peuvent assombrir l’image entière pour maintenir les niveaux de noir aussi profonds que possible, ce qui n’est pas nécessaire dans une pièce bien éclairée.
• Ajustez votre gamma: si votre téléviseur a un paramètre Gamma, il est probablement défini à 2,2 par défaut. Le changer à 2.0 ou moins peut aider l’image à apparaître plus lumineuse.
• Modifiez votre image prédéfinie: vous avez probablement lu tous les bons conseils qui indiquent que vous devez mettre votre téléviseur en mode Film ou Cinéma pour obtenir une image plus précise, et c’est vrai, mais cela peut sembler trop sombre pendant la journée. Ce préréglage est spécifiquement optimisé pour le visionnage le soir ou dans une pièce sombre, c’est pourquoi certains téléviseurs ont un mode «Cinéma»  plus lumineux que le mode « Vrai Cinéma ». Dans d’autres cas, vous voudrez peut-être même aller jusqu’à choisir le mode d’image standard. Les couleurs ne seront pas aussi précises, mais cela pourrait contrecarrer la lumière ambiante et rendre l’image plus lumineuse.
• Revenez à SDR: Enfin, si aucune des solutions ci-dessus ne fonctionne assez bien pour vous, il existe une dernière option: regardez vos programmes en SDR pendant la journée. Il n’y a pas de honte à cela ! Mieux vaut du SDR qu’un mauvais HDR sur ces téléviseurs pas suffisamment lumineux. Vous pouvez toujours le remettre en HDR lorsque vous regardez des films le soir et que vous voulez le plein effet, ou du moins, autant d’effets que votre téléviseur sera capable d’en offrir.

 

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Quand le HDR est-il bon sur un TV pour un usage polyvalent ?

Pour fonctionner de manière optimale, le HDR nécessite du téléviseur une bonne amplitude de luminosité et une bonne capacité à restituer le WCG (plage de couleurs étendue) pour garantir un bon contraste qui saura souligner les détails révélés par la haute plage dynamique de luminosité.

Voyons plus en détail comment préciser ces informations que n’importe quelle marque vanterait comme la meilleur sur ses TV.

Ultra HD Premium : La certification qui vous aide à y voir clair

Il s’agit du label le plus sur et le plus sérieux, qu’il s’agisse de la 4K Ultra HD, mais également du HDR. Ce label est apposé par l’Ultra HD Alliance sur les critères suivants :

• Définition de 3840 x 2160 pixels
• Affichage des couleurs sur 10 bits minimum (WCG: Wide Color Gamut)
  • Entrée supportant les signaux codés selon la norme BT.2020
  • Ecran pouvant afficher au moins 90% des couleurs de l’espace DCI-P3
• Compatibilité HDR (SMPTE ST2084 EOTF)
• Luminosité restant inférieure à 0.05 nits lors de l’affichage des niveaux de noir, mais pouvant dépasser les 1000 nits à haute lumière
  • typiquement les TV LCD (incluant donc QLED, ULED et autres DLED….)
• ou bien une luminosité pouvant dépasser les 540 nits, mais restant inférieure à 0,0005 nits lors de l’affichage des niveaux de noir.
  • typiquement les TV OLED

Je ne peux que recommander l’achat d’une TV qui dispose de ce label si le TV doit avoir HDR, car il exige le WCG + une amplitude immense de luminosité (0,05 – 1000 nits ou 0,0005 – 540 nits).

Quelles sont les limites des sources HDR ?

En pure théorie, le HDR10 tel qu’il est normé permet d’atteindre 1 000 nits sur un film. Donc les TV LCD haut de gamme peuvent répondre présent sans problème. Néanmoins les normes HDR supérieures permettent d’aller beaucoup plus loin, la ou aucune TV ne pourra pas aller avant très longtemps.

• HDR10 : 1 000 nits et 10 bits de couleurs
• HDR10+ : 4 000 nits et 10 bits de couleurs
• Dolby Vision : 10 000 nits et 12 bits de couleurs

Ceci ne reste que de la théorie de fiche technique. AUCUN téléviseur à ce jour (2021) n’est sorti en 12 bits ni au-delà de 3 000 nits.

Compenser les limites : Le Tone Mapping

Pour compenser les limites des TV face aux contenus qui proposent des pointent de haute luminosité énorme (4 000 nits), chaque constructeur de TV utilise une technologie de Tone Mapping différente pour traiter le signal, et c’est ce rendu qui fait la différence entre les TV, principalement les TV OLED qui sont plus limitées en luminosité.

Exemple des différences de Tone Mapping

Méthodologie de coupe du signal trop lumineux et restitution des éléments plus clairs en utilisant la luminosité max.
Observez bien l’éclair à gauche, on ne voit qu’une grande lumière. Pour la chemise, tellement blanche et lumineuse que l’on voit peu les plis. Bref on perd beaucoup de détail, néanmoins, on facilite le visionnage en pièce éclairée, l’élément principal de l’action étant bien visible.

Ici la méthodologie est d’assombrir toute l’image pour préserver les détails.
Observez bien l’éclair et les plis de la chemise, c’est nickel, on découvre d’ailleurs une barbe de 3j de l’acteur. Néanmoins on perd vraiment beaucoup en visibilité. Si la chemise était noire, on ne verrait plus grand-chose dans cette image.

Méthodologie croisée des méthodes précédentes. La Panasonic recalcule toute la plage dynamique et vient ensuite ré-échelonner la luminosité.
Observez l’éclair, la chemise et cette fameuse barbe de 3j. On est plus proche des résultats de Sony, mais avec un peu plus de détails que l’on constate sur le TV de LG. Ce serait plus envisageable d’avoir ce modèle en plein jour que le LG.

(Source : Vidéo de Vincent Teoh)

NOTE : Le A1 de Sony a déjà reçu une mise à jour appliquant une méthodologie plus proche de celle de Panasonic.
Mon objectif n’est pas de vous dire quelle méthodologie est la meilleure, mais de comprendre comment le Tone Mapping influence la qualité perçue selon les usages que l’on a.

Quelles TV pour quel usage ?

Alors on dispose d’un côté de téléviseurs HDR LCD qui peuvent monter à 3 000 nits en maintenant le noir 0,05 (Les QLED de Samsung ou Vizio par exemple) qui semblent de bons candidats pour nous offrir de somptueuses séances en plein jour.

De l’autre nous avons des TV OLED qui peinent à attendre 800 nits en ayant par contre un noir parfait (∞ – 800,  exception de 1000 pour le Panasonic HZ2000) qui semblent plus adapté à des séances le soir.

Malheureusement ça se résume à cela. Si vous cherchez une nouvelle TV, demandez-vous :

• si la configuration de votre pièce de visionnage est plutôt lumineuse ou pas ?
• Regardez-vous la TV de jour ou le soir ?
• Lumières allumées ou éteintes ?
• Films et séries ou émissions TV ?