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NITS – CANDELA On en prend plein les yeux avec le HDR, mais que voit-on vraiment ?

Avec l’avènement du HDR (High Dynamic Range), deux termes techniques ont pris de l’importance au moment d’investir dans un nouveau téléviseur et/ou vidéoprojecteurs : Nits et Lumens. Bien que le terme Lumens soit l’un des piliers du marketing depuis quelques années, les consommateurs se voient désormais attribuer le terme Nits par les fabricants de téléviseurs et les vendeurs convaincants. Décryptage !

Notions photométriques

Avant de commencer à décrypter ce que l’on voit réellement quand on regarde un écran de télévision, passons par la case définition de tous ces termes. En effet, il existe quatre grandeurs photométriques fondamentales :

  • Le flux lumineux (lumen), qui est utilisé pour exprimer le flux total émis par une source lumineuse
  • L’intensité lumineuse (candela), une des sept unités du système international. Elle est peu utilisée seule dans l’éclairage à part pour des luminaires très directifs
  • L’éclairement (lux), utilisé pour exprimer la quantité de lumière souhaitée sur une surface dans une pièce
  • La luminance (candela/m²), qui porte sur la notion d’éblouissement qui est la seule de ces quatre notions directement appréciable par l’être humain.

A cela s’ajoutent d’autres notions comme l’UGR (méthode unifiée d’évaluation de l’éblouissement ou la classe photométrique (répartition du flux lumineux dans l’espace).

Résume de quatre grandeurs photométriques fondamentales (source : https://leclairage.fr/th-photometrie/)
Résume de quatre grandeurs photométriques fondamentales (source : https://leclairage.fr/th-photometrie/)

 

HDR

Le HDR s’attaque à un facteur important : le rendement lumineux (luminance). Avec le HDR proposé sur un nombre croissant de téléviseurs, le rendement lumineux est donc quantifié en Nits.

Du latin « nitere » qui signifie briller. Posséder davantage de Nits, signifie donc que son écran de télévision peut émettre plus de lumière, avec pour principal objectif de prendre en charge le HDR – soit avec un contenu compatible, soit avec un effet HDR générique obtenu via un traitement interne du téléviseur. L’objectif du HDR est de prendre en charge une capacité de sortie de lumière accrue de manière à ce que les images affichées présentent des caractéristiques qui ressemblent davantage aux conditions de lumière naturelle rencontrées dans le « monde réel »

Nits versus Lumens

Un Nit est une mesure de la quantité de lumière que l’écran de télévision envoie à vos yeux (luminance) dans une zone donnée. Techniquement parlant, une NIT est la quantité de lumière émise égale à une candela par mètre carré (1 cd/m²). Pour mettre cela en perspective, un téléviseur moyen peut avoir une capacité de sortie de 100 à 200 Nits, tandis que les téléviseurs compatibles HDR peuvent avoir une capacité de sortie de 400 à 2 000 nits.

Le Lumens est un terme général décrivant le flux lumineux. Pour les vidéoprojecteurs, le terme le plus précis à utiliser est ANSI Lumens (ANSI signifie “America National Standards Institute”).

En sachant qu’un Nit représente plus de lumière que 1 lumen ANSI. La différence mathématique entre Nits et Lumens est complexe. Toutefois, pour le consommateur qui compare un téléviseur à un vidéoprojecteur, une façon de le dire est 1 Nit, ce qui correspond à l’équivalent approximatif de 3,426 Lumens ANSI. 1 000 lumens ANSI est le minimum qu’un projecteur puisse produire pour le cinéma chez un particulier, mais la plupart des projecteurs de cinéma à domicile émettent en moyenne entre 1 500 et 2 500 lumens de lumière ANSI. D’autre part, les projecteurs vidéo multi-usages peuvent générer 3 000 lumens ANSI ou plus.

En utilisant ce point de référence général, vous pouvez multiplier le nombre de Nits par 3,426 afin de déterminer la quantité approximative de Nits comparable à un nombre approximatif de lumens ANSI. Si vous voulez faire l’inverse, divisez le nombre de lumens par 3,426.

 

NITS vs Lumens – Comparaisons approximatives
NITSLUMENS ANSI
200685
5001 713
7302500
10003 246
15005.139
2 0006 582

 

Cas pratiques

Cependant, un projecteur pouvant émettre 1 713 lumens ANSI, ce qui est facilement réalisable, peut correspondre à peu près à un téléviseur dont l’intensité lumineuse est de 500 Nits. Pour être plus précis, d’autres facteurs, tels que la taille de l’écran du téléviseur, affectent également la relation Nits / Lumens. Par exemple, un téléviseur de 65 pouces qui émet 500 nits aura environ quatre fois plus de lumens qu’un téléviseur de 32 pouces qui émet 500 nits.
Tenant compte de cette variation, la formule utilisée devrait être

Lumens = Nits x Zone d’écran x Pi (3.1416) .

A contrario, un écran de cinéma peut probablement atteindre 50 nits. Si votre téléviseur a quelques années, avant l’apparition du HDR, il peut probablement atteindre entre 100 et 400 nits. Les téléviseurs modernes peuvent être beaucoup plus lumineux. Les téléviseurs HDR haut de gamme par exemple, émettent plus de 1 500 nits. A cet égard, Sony a présenté en 2018 un prototype de TV capable d’émettre environ 10 000 nits.

 

Lorsqu’un projecteur de télévision ou vidéo est présenté comme capable de produire 1 000 Nits ou Lumens, cela ne signifie pas que le téléviseur ou le projecteur émet autant de lumière en permanence. Les images affichent le plus souvent une gamme de contenus lumineux et sombres, ainsi qu’une variation de couleurs. Des facteurs tels que la visualisation dans une pièce sombre, par opposition à une pièce partiellement éclairée, la taille de l’écran, la réflectivité de l’écran (pour les projecteurs) et la distance de positionnement, peuvent être nécessaires pour obtenir le même impact visuel souhaité.

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Ce qu’il faut savoir pour éviter les déconvenues

Mesurer le rendement lumineux en se référant à la relation entre Nits et Lumens traite de nombreuses mathématiques et de physique. Le résumer en une brève explication n’est pas facile. Ainsi, lorsque les fabricants de vidéoprojecteurs martèlent les consommateurs avec des termes tels que Nits et Lumens sans contexte, les choses peuvent devenir confuses.

Par conséquent, voici quelques éléments à garder à l’esprit :

Les téléviseurs

  • Pour les téléviseurs Ultra HD 4K Ultra 720p / 1080p ou non HDR, les informations sur les Nits ne sont généralement pas diffusées. Elles varient de 200 à 300 Nits, ce qui est suffisamment lumineux pour le contenu source traditionnel et la plupart des conditions d’éclairage de la pièce (bien que la 3D soit plus atténuée). Vous devez vous pencher plus particulièrement sur la classification Nits avec les téléviseurs 4K Ultra HD dotés de la technologie HDR – plus le rendement lumineux est élevé, mieux c’est.
  • Pour les téléviseurs LED / LCD Ultra HD 4K compatibles HDR, une classification de 500 Nits fournit un effet HDR modeste (recherchez des libellés tels que HDR Premium). Tandis que les téléviseurs produisant 700 Nits fourniront un meilleur résultat avec du contenu HDR. Toutefois, si vous recherchez le meilleur résultat possible, 1000 Nits est la norme de référence officielle (recherchez des étiquettes telles que HDR1000 ). La limite Nits pour les téléviseurs HDR LED / LCD haut de gamme est de 2 000.
  • Si vous achetez un téléviseur OLED, la limite de luminosité de l’éclairage est d’environ 600 Nits. À l’heure actuelle, tous les téléviseurs OLED compatibles HDR doivent pouvoir émettre des niveaux de lumière d’au moins 540 Nits. Toutefois, comme mentionné précédemment, les téléviseurs OLED peuvent afficher un noir absolu, contrairement aux téléviseurs LED / LCD, ce qui permet à 540 à 600 Nits d’obtenir un meilleur résultat avec un contenu HDR qu’un contenu HDR TV LCD peut être évalué au même niveau Nits.
  • Bien qu’un téléviseur OLED 600 Nit et un téléviseur LED / LCD 1 000 Nit puissent tous deux sembler impressionnants, le téléviseur LED / LCD 1 000 Nit produira toujours un résultat beaucoup plus spectaculaire, en particulier dans une pièce bien éclairée. Comme mentionné précédemment, 2 000 Nits est actuellement le niveau de sortie de lumière le plus élevé que l’on puisse trouver sur un téléviseur. Par contre cela peut entraîner l’affichage d’images trop intenses pour certains téléspectateurs.

Les projecteurs

  • Si vous ajoutez la 3D au mixage, envisagez un projecteur avec une sortie de 2 000 lumens ou plus, car les images 3D sont naturellement plus sombres que leurs homologues 2D.
  • Les vidéoprojecteurs compatibles HDR manquent de précision en ce qui concerne les petits objets lumineux sur fond sombre. Par exemple, un téléviseur HDR affichera des étoiles, en pleine nuit noire, beaucoup plus brillantes qu’un projecteur HDR grand public. Cela est dû au fait que les projecteurs ont des difficultés à afficher une luminosité élevée dans une très petite zone par rapport à une image sombre environnante. Pour obtenir le meilleur résultat HDR disponible jusqu’à présent (qui n’atteint toujours pas la luminosité perçue d’un téléviseur 1 000 Nit), vous devez envisager un projecteur compatible 4K HDR pouvant émettre au moins 2 500 lumens ANSI. À l’heure actuelle, il n’existe pas de norme officielle de sortie de lumière HDR pour les projecteurs vidéo grand public.

Conclusion

En conclusion, comme pour tout terme technique expliqué par un fabricant ou un vendeur, ne vous laissez pas tromper. En fait, Nits et Lumens ne sont qu’une partie de l’équation lorsqu’on envisage l’achat d’un projecteur ou d’une télévision.

Les points importants :

  • Luminosité perçue
  • Couleur
  • Contraste
  • Réponse de mouvement
  • Angle de vue
  • Facilité d’installation et d’utilisation
  • Qualité sonore
  • Fonctions pratiques supplémentaires

 

Et enfin, un élément – et pas des moindres – à prendre en considération. Si vous souhaitez utiliser un téléviseur doté de la technologie HDR, vous devez également tenir compte des exigences supplémentaires en matière d’accès au contenu tels que le streaming 4K et le disque Blu-Ray Ultra HD.

Synthèse

Voici une synthèse des grandeurs

 

GrandeurUnitéDéfinitionAbréviationUtilisation
Intensité lumineuseCandelaFlux lumineux par angle solideCdMesure du flux émis par une source ou un luminaire dans une direction.
Est particulièrement approprié pour les sources ou luminaires directifs.
Flux lumineuxLumenFlux lumineux totalLmMesure du flux total émis par une source ou un luminaire.

 

Eclairement lumineuxLuxFlux lumineux par surface (Lm/m²)LxMesure du flux sur une surface (au sol, sur un bureau…)
Utilisé notamment pour préciser les valeurs exigées dans les différentes pièces d’un bâtiment, voir norme d’éclairage intérieur
Luminance lumineuseCandela par m²Flux lumineux par angle solide
divisé par la surface apparente de la source
Cd/m²Seule grandeur perceptible par l’œil. L’UGR est calculé à partir de cette grandeur fondamentale pour évaluer l’éblouissement.

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ERIC GORON : Réalisateur - DP - Monteur - Formateur - Télépilote Drone (DGAC)

Formé à l’ESRA comme Cameraman – Monteur, Eric Goron travaille depuis 2005 pour de nombreux prestataires dans le monde du sport automobile, du football, de la télévision et dans d’autres domaines comme l’événementiel et l’institutionnel. Formateur certifié Apple Final Cut Pro X, Davinci Resolve, Arri Academy user caméra et télé-pilote de drone, il intervient dans plusieurs centres et écoles en France.
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