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Fuli Culi

Mon point de vue sur l'intérêt du 4K

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Bonjour à tous,

 

Comme beaucoup de monde, je me pose la question de l'intérêt du 4K face à la HD.

On peut lire beaucoup d'articles à ce sujet mais très peu d'entre eux ont une approche mathématique.

Je vous propose ainsi de faire un petit calcul pour déterminer si oui ou non la 4K est pertinente dans votre salon ou pas.

 

 

Commençons par poser les bases :

 

- Pouvoir séparateur de l’œil humain : 0.017°

- Angle de vue conseillé de la diagonale de l'écran : 30° selon SMPTE et 40° selon THX

 

La résolution requise en diagonale devient :

- 30° / 0.017° = 1765 pixels en respectant les recommandations de SMPTE

- 40° / 0.017° = 2353 pixels en respectant les recommandations de THX

 

Pour une image 16/9, la diagonale d'un écran est :

- √(1920² + 1080²) = 2203 pixels en full HD

- √(3840² + 2160²) = 4406 pixels en 4K UHD

 

 

Nous pouvons en déduire que si nous respectons les recommandations de SMPTE, un écran full HD suffit largement avec une marge confortable de 25%.

Ensuite, si nous respectons les recommandations de THX, la 4K ne compensera que 7% manquants.

 

 

Voici deux cas concrets :

 

- TV full HD de 95cm de diagonale (environ 37 pouces)

- Distance œil/écran : 2m

- Angle de vue = 2*tan-1((0.95/2)/2.00) = 27°

> Angle par pixel en full HD : 27°/2203 = 0.012° : le full HD suffit amplement, en théorie la 4K ne m'apportera rien .

 

- Image full HD vidéo-projetée sur un écran de 2,33m de diagonale (environ 92 pouces)

- Distance œil/écran : 3m

- Angle de vue = 2*tan-1((2.33/2)/3.00) = 42°

> Angle par pixel en full HD : 42°/2203 = 0.019° : je suis en deçà de la résolution de l’œil, la 4K apportera un plus mais ça ne devrait pas être une révolution, du moins pas autant que le passage du PAL à la HD. Un vidéoprojecteur 4K pourra peut-être supprimer un phénomène légèrement visible sur mon vidéoprojecteur actuel : la correction trapézoïdale de l'image pour compenser le décalage vertical entre le vidéoprojecteur et le centre de l'écran (fixation plafond). La correction optique ne suffisant pas, une correction numérique est ajoutée qui génère un leger crénelage des lignes verticales.

 

 

Et voila, j'espère simplement que cela vous aidera à choisir vos prochains écrans.

 

J'attends avec impatience vos remarques et critiques constructives !

 

 

EDIT : Voici mon petit calculateur fait maison qui vous épargnera les calculs : http://s.a.partage.free.fr/hd4k/

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Salut, faire des calculs un dimanche matin, ça pique (oui je sais il est 11h30)

 

J'avoue ne pas avoir tout compris :transpi:

 

Mais, là tu prends le cas de la 4K dans un salon sur une télé de 100cm environ, j'aimerais bien avoir la même étude pour un écran de 27/29 pouces à 50 cm des yeux (écran de PC quoi :chinois: )
 

Voilà, sinon très intéressant  :chinois:

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Pas de problème !

 

29 pouces = 29 * 2.54 = 74 cm

Angle de vue = 2*tan-1((0.74/2)/0.50) = 73°

Résolution minimale pour l'oeil humain = 73° / 0.017° = 4294 pixels de diagonale

> La 4K est donc tout a fait justifiée sur un bureau avec un écran de 29 pouces

 

 

PS : 50 cm c'est vraiment très proche ! A 80 cm on passe à 2920 pixels de diagonale. La 4K reste intéressante mais on sera loin de tout percevoir.

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Pour un moniteur, ça peut toujours permettre (dans le mesure du lisible) d'afficher plus d'informations à l'écran.

Pour ma part, j'attends avec impatience les 24/25" en 2560x1440 (ou 2560x1600, mais le 16/10 ne fait plus recette) , qui me semble être un très bon compromis entre les informations affichées, la charge GPU et le dpi :)

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Perso, je suis à 3,5 m de mon écran 117 cm de diagonale et ça me va avec un affichage à 130% pour l'affichage PC. A 3 m, je peux me passer de cette augmentation (10/10 aux tests de vision).

Mais je ne suis pas d'accord avec une distance de 3 m pour un écran de 233 cm de diagonale car il est alors quasi impossible de voir tout l'écran et son environnement proche sans bouger les yeux. Situation trop inconfortable. Il faut au moins 4,5 m.

La règle usuelle de distance spectateur/écran  est de 2 à 2,5 fois la diagonale de l'écran.

S'installer au premier rang dans une salle de ciné n'est pas le top.... on sera tous d'accord là-dessus.

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SMPTE recommande 3 fois la hauteur de l'écran, 2.44 pour THX (source)

Le mien fait 1.15m de haut donc distance entre 2.8m et 3.45m, je suis donc dans les clous.

 

Quand j'ai calculé la taille de mon écran, j'ai pris pour exemple une grande salle de ciné en étant assis un poil plus loin que le centre des sièges, là où je me sentais le plus à l'aise.

 

Je pense qu'il n'y a pas de bonne ou de mauvaise distance (sauf peut-être pour la pérennité de notre vue), c'est à chacun de juger.

Mais j'imagine que les recommandations doivent refléter un avis moyen.

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En effet, ce n'est qu'une histoire de coefficient.

En 16/9, d'une hauteur de 1m résulte une diagonale de 2m donc un coefficient de 2 dans les calculs.

Soit une distance de 1.22 à 1.5 fois la diagonale selon THX et SMPTE, je suis à 1.28.

 

Encore une fois, ce sont des recommandations, ce n'est qu'une histoire de goût.

Me concernant, ces recommandations me conviennent.

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Bonjour,

 

Petite question, pour un écran 24 pouces pour une distance 60 ou  80 cm, du 2560x1440 suffit ?

 

perso je suis en 1920X1200 (16/10) 24" je trouve le pitch assez crade et je me tâtais fortement su r un 4k  28", les 24 étant encor très rare.

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Bonjour,

 

Une résolution 2560x1440 revient à une diagonale de 2937 pixels.

Un écran 24 pouces = 61 cm de diagonale

 

A une distance de 60cm, l'angle de vue est de 2*tan-1((0.61/2)/0.60) = 54°

Soit 54°/2937 = 0.018° par pixel

Tu seras légèrement en dessous du pouvoir de séparation de l’œil, une résolution supérieure peut ajouter un plus.

 

A une distance de 80cm, l'angle de vue est de 2*tan-1((0.61/2)/0.80) = 42°

Soit 42°/2937 = 0.014° par pixel

Là, tu ne devrais plus distinguer les pixels, la résolution devrait être suffisante.

 

J'ignore si chaque individu est à 0.017° et quel est l'écart-type.

Peut-être que tes yeux sont à 0.016° ou à 0.018°, mais à 80cm tu devrais être tranquille.

En supposant évidemment que mes calculs soient bons !

 

Contrairement à une télé, on a tendance à s'approcher de l'écran durant un jeu, la navigation web, la saisie d'un texte, ...

Donc effectivement, on peut vite se retrouver à 50cm de son écran.

Ensuite il faut considérer l'utilisation qu'il en sera fait.

Sur un traitement de texte (caractères fixes noir sur blanc) une faible résolution peut se voir.

Durant un film d'action ou un FPS avec anticrénelage, je doute que même à 50cm tu ne perçoivent les pixels durant les phases de mouvements.

 

La source est également très importante.

Je constate régulièrement que sur un documentaire en HD 720p sur Arte, avec plans fixes, l'image est de bien meilleure définition qu'un film où 90% du décor est numérique.

Je prends pour exemple le hobbit, la qualité est à vomir sur un grand écran sans 3D, comme la plupart des films sur fond vert. La cadence 24ips y est aussi pour quelque chose mais c'est un autre débat.

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Mouais, ayant eu des cours de vidéo, la 4k n est qu un terme marketing car la 4k n est réellement pas utilisée. De plus cela apporte certes un confort de vision car netteté d image et réalisme, sauf que dans la pratique la 4k n est que la densité de pixels améliorée avec un meilleure contraste sur chaque pixel. Donc déjà ceux qui portent des lunettes à termes vont se flinguer la vue et pour ceixz n en portant pas vive les maux de tête et les yeux qui piquent, l oeil humain et la rétine tout simplement ne supportent pas un contraste et un gamma si élevé...

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J'ai un écran 24" 4K, que je regarde à 60cm je dirais, à peine. Dans certains cas, on vois encore légèrement du crénelage dans les jeux (je joue SANS anticrénelage) mais la plupart du temps, je ne vois rien du tout. C'est vraiment très confortable, surtout pour lire. C'est même meilleur qu'un livre bien imprimé ! Bon, évidemment, faut passer à une échelle de 200% pour compenser, sinon c'est écrit tout petit :D

 

Après, pour la vidéo, avec une diagonale de plus de 2m, la 4K fait gagner en qualité par rapport à la HD, mais pas autant que de la SD à la HD.

 

En tout cas, merci pour les infos, ça me servira pour l'achat de mon futur ensemble projecteur/écran.

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Après perso je pense que plus le pitch est petit, mieux c'est. C'est un peu comme les "fps" dans les jeux, plus il y en a, mieux c'est :chinois: 

 

Comme je dis, c'est mon avis, et si un jour j'ai les moyens, je prendrais un 4K.

 

Actuellement j'ai un 25.5 pouces en 1920x1200 et je ne vois pas les pixels :chinois: 

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Moi non plus au début, j'ai passé pas mal de temps sur mon 17" 1080p et quand tu reviens sur du 24 ou 25" en 1200 p, et bien ca pique les yeux !

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La distinction des pixels peut se déterminer mathématiquement de diverses façons mais tout est lié et sera toujour attaché :

- au pouvoir de distinction de l'oeil = constante attachée à l'utilisateur.

- à l'angle de vue des pixels = variable dépendant de la taille de l'écran et de sa résolution (ou simplement de la taille d'un pixel) et dépendant de la distance oeil/écran.

 

Les recommendations tournent autour de 30° et 40° pour visionner un film mais pour la bureautique et les jeux nous sommes généralement plus près ce qui implique un angle de vue plus important.

La 4K peut alors avoir un intérêt, mais c'est à chacun de le juger.

 

Pour les usages où on se retrouve le nez "collé" à l'écran, il est plus que probable que la 4K fasse une différence mais pour un usage exlusivement cinématographique, je rejoins l'avis de dsjtool, je pense que c'est purement marketting au dela de 4K si on s'en tient aux recommendations.

 

Je pense qu'au lieu de faire la course à la résolution, ils devraient augmenter la cadence d'image, améliorer la définition des films tournés sur fond vert ou encore faire évoluer d'autres caractéristiques comme des écrans hémisphériques (et pas juste incurvés) pour un angle de vue à 180° ou de la vraie 3D (et pas ces effets de relief appelés injustement 3D) avec adaptation de la profondeur de champ de l'image à celle de l'oeil (et pas l'inverse !).

 

Imaginez un système qui surveille vos yeux durant un jeu vidéo. Celui-ci détermine leur distance focale à partir de leur point de convergence et/ou de la déformation du cristallin. Si vous regardez loin, le jeu vidéo ajuste sa profondeur de champ sur l'arrière plan (net derrière, flou devant) et des lunettes à lentilles variables donnent l'illusion que l'écran est à plusieurs kilomètres ou quelques centimètre selon ce que vous regardez. Un tel système vous permettrait de regarder une montagne avec la réelle impression de la voir à plusieurs kilomètres et de voir dans la seconde qui suit un papillon posé sur votre nez avec une immersion qui n'aurait rien à voir avec la "3D" actuelle, et vous n'aurez pas de mal de crâne même après plusieurs heures de jeu. Bref, avec une image hémisphérique à 360° et des rendus hyper réalistes (genre rendu raytracing avec illumination globale en temps réel), les yeux ne pourraient plus distinguer la réalitée du virtuel.

 

J'espère connaître ça de mon vivant.

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Est ce que tu serais en mesure de savoir avec tes calculs si la résolution de l'occulus rift est suffisante ? il me semble que c'est encore un peu juste.

 

2560x1440 à 5 cm !

 

La le 4k serait valable.

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Listons les caractéristiques de l'Oculus DK2 : https://www.oculus.com/dk2/

- Résolution : 960x1080 par oeil soit une diagonale de 1445 pixels

- Angle de vue : 100°

 

Angle de vue d'un pixel = 100/1445 = 0.069°

Nous sommes loin en effet des 0.017° de l'oeil.

 

 

Maintenant passons au DK3 : http://www.lesnumeriques.com/lunettes-3D/oculus-vr-presente-troisieme-version-rift-crescent-bay-n35996.html

- Résolution : 2560x1440 soit 1280x1440 par oeil soit une diagonale de 1927 pixels

- Angle de vue : inconnu, on partira sur la valeur du DK2 à savoir 100°

 

Angle de vue par pixel = 100/1927 = 0.052°

Il y a encore des progrès à faire...

 

 

Edit :

 

Imaginons un Oculus 4K

- Résolution : 3840x2160 soit 1920x2160 par oeil soit une diagonale de 2890 pixels

- Angle de vue 100°

 

Angle de vue par pixel = 100/2890 = 0.035°

Ça ne suffira pas non plus.

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Pour un champs de vision de 100°, il faut un écran de 100/0.017 = 5 882 pixels de diagonale

Chaque demi écran doit alors avoir une résolution de 3 908 x 4 396 pixels soit un écran de 7 816 x 4 396 (9K)

La 4K fait donc pale figure face à ça...

 

Imaginons maintenant la sortie d'un Oculus avec une couverture totale du champ de vision, soit environ 180°.

Chaque écran devra être un rond de 180/0.017 = 10 588 pixels de diagonale

Si les deux écrans devaient tenir sur un écran plat unique, celui-ci devrait donc avoir une résolution de 21 176 x 10 588 (24K)

 

Le jour où celui-ci finira dans nos salons (ou ceux de nos petits-enfants), on rigolera bien en repensant à la 4K.

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