mardi 21 février 2017

4K, pouvoir séparateur et macroblocs

Vous ne me connaissez pas encore (pour certains), mais je suis un technophile.
Ce qui veut dire que j'apprécie les APPORTS des nouvelles technologies (qualité de son, d'image, facilité et praticité d'utilisation, transmission sans fils dans lesquels on s'empêtre et qu'il faut brancher, etc...).
Mais je ne suis pas pour autant un consommateur servile qui va adopter une nouvelle technologie (et payer bien cher pour cela), sans que cette dernière n'apporte aucune amélioration à ce que j'appelle l'"expérience utilisateur" (que les constructeurs devraient prendre plus souvent en compte dans leur R&D).
Mon refus de passer à la 4K affiche (sans jeu de mot), parfaitement ce point de vue :

1/ "Résolution" et pouvoir séparateur de l’œil :
Dans ce premier point, nous ne parlerons que de l'image FIXE en elle-même (que l'on va (déjà) considérer non-compressée ce qui n'est pratiquement jamais le cas (qui prend des photos en RAW ?)).

Il y a plusieurs dizaines d'années, on a eu l'idée de transmettre les images animées en séparant chaque image sous forme de lignes (les pixels n'existaient pas encore).
Le principe était de séparer l'image en un sous-ensemble de lignes qui, "tracées" suffisamment rapidement recréaient l'illusion d'une image, puis d'une autre, etc...
Il était basé sur une vérité qui en est toujours une : le pouvoir séparateur de l’œil, qui est limité, et ne peut pas distinguer des objets trop petits (ou trop éloignés).
Un peu de maths (désolé) :
Le pouvoir séparateur de l’œil est estimé à 0,00029 radians (l'angle α).
C'est petit (environ 1 centième de degré), mais pas infiniment petit.
Ainsi, à une distance d de 2m, l’œil peut distinguer un "objet" de 2 x tan(0,00029)=0,00058 m.
C'est petit (moins d'un dixième de millimètre), mais pas infiniment petit.
Un téléviseur (16/9, les 4/3 n'existant de toutes façons plus) de 1m de large (environ 40"), mesure 9/16=56 cm de hauteur.
Si on divise cette hauteur par la taille minimale de l'objet que peut distinguer l’œil humain (56/0,058 (en cm)), on trouve...969 !
Donc, si vous avez (ou voulez acheter) un téléviseur 40" (ce qui est assez grand), et que vous allez regarder à 2m (ce qui est très près), VOUS NE POURREZ PAS DISTINGUER PLUS QUE DU FULL-HD (1080 pixels de haut).
Tous ceux qui à cette distance et à cette taille achètent un TV 4K ont donc moins des yeux d'aigles que de pigeons, et ont raté leur vocation car ils auraient pu faire pilote de chasse...
C'est aussi dommage que je ne sois pas plein de fric car j'organiserais bien une comparaison live de 2 TV Full-HD et 4K pour voir qui pense voir la 4K sur quel TV...
Ça serait marrant de voir les gens essayer de voir une différence alors que leurs sens ne le permettent pas !
(Et bien sûr je tricherais tout comme les vendeurs de TV mais à l'envers en diminuant la luminosité et le contraste du TV 4K histoire de bien fausser le jugement sur la question de la résolution pure...)

Juste pour la petite histoire, ce calcul était déjà bien connu depuis plusieurs dizaines d'années et à l'époque, tout le monde s'était plus ou moins entendu sur le nombre de 819 lignes.
Puis ce nombre a évolué pour passer à...625 lignes ! (qui plus est affichées par moitié chaque fois, une véritable catastrophe pour les images animées - l'entrelacement), car personne ne voyait la différence !
Mais marketing oblige, on est passé au HD (720 pixels - toujours de hauteur), au Full HD (1080), et on a maintenant droit au 4K (2160 pixels).
Alors 4K au cinéma, sur un écran de 20m de large, oui.
Mais 4K sur un écran 200 fois (et oui !) plus petit, CA NE SERT A RIEN !
Et quand comptent s'ils s'arrêter de nous prendre pour des imbéciles et des pigeons ? Au 8/16/32/64K ???

2/ Macroblocs et artefacts de compression :
Au cas où vous ne seriez pas encore convaincus, j'ai (encore) un autre argument :

Depuis des années et pour économiser la bande passante de la transmission, on a cherché à compresser "numériquement" les images (et le son, mais c'est un autre sujet).
On sait compresser sans perte (l'image n'est absolument pas modifiée), ou avec (l'image est plus ou moins détériorée).
Bizarrement, c'est la seconde option qui a été retenue (pour le son et l'image d'ailleurs), notamment car on économise ainsi encore plus de bande passante.
On exploite là encore le fait que l’œil ne soit pas en mesure de voir tous les détails, et encore moins si l'image bouge.
Sans rentrer dans les détails de la compression MPEG4 (utilisée pour stocker et retransmettre la vidéo de la TV HD et des Blu-Ray) :
1 - Chaque image (fixe) est compressée avec perte (on stocke moins de pixels que l'image d'origine dans les zones qui "changent peu" (même couleur ou à peu près)).
ET
2 - On ne déplace QUE de GROS BLOCS de pixels (les macroblocs) lorsqu'un mouvement est détecté, et seuls les vecteurs (2 chiffres) du déplacement de chaque bloc sont stockés ou  transmis (le reste est recopié à l'identique s'il ne bouge pas ou trop peu) :


Alors quand on sait que seuls les mouvements de blocs de 8 pixels par 8 sont retransmis, inutile de s'accrocher à vouloir y voir un pixel !
Si vous n'étiez pas encore convaincus, mettez vous à 30cm de votre TV, et cherchez les pixels (les vrais), dans une partie de l'image qui bouge.
Si vous arrivez à en distinguer un et voir autre chose qu'une purée de pixels qui bouge...vous êtes champion du monde !
Alors à 2m...imaginez un peu !

Conclusion :

Les firmes d'électroniques et les majors du cinéma feraient mieux d'augmenter le nombre d'images par seconde (bloqué à 24 pitoyables images depuis des dizaines d'années, le jeu vidéo ayant compris depuis belle lurette qu'il en faut au moins le double pour que l’œil soit vraiment berné), qui nous gâchent les mouvements et les panoramiques (je ne vais plus au cinéma pour ça, étant trop habitué à l'option "fluidité" de tous mes diffuseurs), plutôt que d'essayer de nous faire prendre des vessies pour des lanternes avec leurs pixels plus petits que notre capacité à pouvoir les distinguer...
Espérons à ce sujet que le HFR refera surface bientôt avec le nouvel Avatar de James CAMERON !
(Mais quand on pense qu'on est pris entre des pigeons qui croient voir des pixels qu'ils ne peuvent pas physiquement distinguer et des "nostalgiques" de l'"effet film" (les saccades et le flou) du cinéma, on est dans de beaux draps !).

Voilà pour mon avis !
Mais rassurez-vous, je peux aussi parfaitement comprendre qu'il soit satisfaisant de dépenser son argent pour rien, ou du du moins simplement pour avoir la fierté de laisser l'autocollant "4K" sur son téléviseur ! ;-)

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