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4.LE WIDE COLOUR GAMUT( WCG )

Généralités :

Un espace colorimétrique ( Gamut ) est une représentation des couleurs au sein d'un modèle. L'espace C.I.E. RGB ( Rouge Vert Bleu en Français ) est basé sur les expériences menées par John Guild1 et William David Wright2 sur la vision humaine dans les années 1920 auprès d'un échantillon de la population dépourvu de défaut visuel ( ce modèle Rouge vert bleu est également appelé modèle naturel ).

Cet espace RGB a ensuite été porté en 1931, par la commission internationale de l’éclairage ( C.I.E. ) dans un modèle de chomaticité en deux dimensions ( x, y ) pour devenir le diagramme C.I.E. 1931 qui permet de représenter l’ensemble des couleurs perceptibles par l’oeil humain.

Tous les systèmes de reproduction de la couleur par de la lumière (vidéoprojecteurs, écrans de télévision ou d'ordinateur) fonctionnent selon ce modèle. On le représente souvent comme une aire sur un diagramme de chromaticité par un polygone qui joint les points représentatifs de ces primaires.



La recommandation UIT-R BT 709 ou plus communément Rec. 709 est un standard de l'industrie audiovisuelle pour la haute définition (HDTV). La première révision de la recommandation a été publiée par la SMPTE en 1990. Cet espace colorimétrique couvre 35,9% du diagramme C.I.E. 1931.

Tout espace de couleur ( Gamut ) dans un diagramme C.I.E. RGB ayant une aire supérieure au Rec.709 est appelé Wide Colour Gamut ( WCG ou espace coulorimétrique étendue en Français ). Parmi ces WCG on compte :

  • DCI-P3 est un espace colorimétrique RVB normé pour les projections de films au cinéma. Le DCI-P3 couvre 45,5% du diagramme C.I.E. 1931.
  • La recommandation UIT-R BT 2020 ou plus communément Rec. 2020 est un standard de l'industrie audiovisuelle pour l'ultra haute définition (UHDTV). Le Rec.2020 couvre 75,8% du diagramme C.I.E. 1931.

Le Rec.2020 ( ou BT.2020 ) :

Le Rec. 2020 est définit le 23 août 2013 par l'International Telecommunication Union ( ITU ) comme espace colorimétrique retenu pour l'UHD. Il couvre 75,8% du diagramme C.I.E. ( et permet de bénéficier du rendu colorimétrique du cinéma ) alors que le Rec.709 de l'HDTV ne recouvre que 35,9% de ce diagramme C.I.E..

A l'intérieur de l'espace colorimétrique Rec.2020, les coordonnées du blanc sont définies par le standard international D65. Le D65 correspond à une lumière naturelle en plein jour à midi en zone tempérée, donc une température du blanc d’environ 6 500 K. D'après Joe Kane, le standard D60 serait plus réaliste pour fixer les coordonnées du point blanc dans la zone couverte par le Rec.2020. Le standard D60 correspond à une lumière du jour de milieu de matinée / milieu d’après midi, ayant une température du blanc d'environ 6000 K, donc un peu plus "chaude" que le standard D65.

L'image ci dessous montre que la représentation réelle des couleurs des objets nous entourant dépasse bien souvent l'espace colorimétrique du Rec.709 mais est toujours contenue dans l'espace colorimétrique Rec.2020 :

Le Rec.2020 autorise l'utilisation des signaux RGB ou YUV ( en 4:4:4, 4:2:2, et 4:2:0 ). Enfin, le Rec.2020 est supporté par les formats d'encodages HEVC/H.265 et AVC/H.264. A noter que dans un premier temps les premières sources UHD ou 4K risquent d'être encodées selon l'espace colorimétrique Rec.709 en raison de sa large généralisation dans nos équipements.

Pour les vidéos ( films, concerts, documentaires ) stockés sur support physique optique ( Ultra UH Blu-ray ):

Les spécifications de l'ultra Blu-ray diffusées en janvier 2015 précisent que les espaces colorimétriques suivants sont autorisés :

  • BT.709 ( vidéo forcément non HDR ),
  • BT.2020 ( vidéo en HDR ou non HDR ).

Pour la diffusion TV ( Broadcasting c'est à dire via satellite ou TNT, Broadbanding c'est à dire via boîtier internet ou live via site internet ) :

Le standard UHDTV de SMPTE retient toujours le Rec.2020 somme cible référence pour l'UHDTV1 et UHDTV2. Le Rec.709 reste quand même autorisé pour le déploiement de l'UHDTV1 jusqu'en 2017 ( date de sa possible suppression ) du fait de sa généralisation dans la totalité des diffuseurs. Selon SMPTE, aucun diffuseur du marché grand public ne permet actuellement d'afficher l'espace colorimétrique Rec.2020. En mars 2014, SMPTE précise que des travaux sont actuellement menés pour spécifier la bonne façon de convertir des formats de colorimétrie de sources vidéos non Rec.2020 en UHDTV Rec.2020.

Pour les vidéos ( films, concerts, documentaires ) disponible en streaming ou via des sites de vidéo à la demande :

Il semblerait que pour un long moment les fournisseur de services de vidéo à la demande ou de streaming, obligé de "taper" dans leur stock de vidéos existantes, se contenteront du Rec.709. le Rec.2020 devrait voir le jour sur internet lorsque la télévision aura adopté cette norme, c'est à dire pas avant 2017 au plus tôt.

A suivre : 1.5 La représentation colorimétrique