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1. Introduction
Vous avez peut-être remarqué depuis quelques années que le mot "métamérisme" est de plus en plus employé dans l’industrie cinématographique, notamment lorsqu’il s’agit d’éclairage LED sur les plateaux ou lors de projections laser. Ce terme est souvent utilisé pour désigner différents types d’erreurs de représentation des couleurs. Mais s’agit-il simplement d’un effet de mode ou un usage réellement justifié ?
Pour répondre à cette question et à bien d’autres, Charles Poynton a organisé le "Metamerism Experts’ Day" (Colloque - métamérisme) dans les locaux de Technicolor, à Londres, le 4 décembre 2024. L’idée de cette journée était de réunir un groupe d’environ 30 experts de l’industrie du cinéma dans le domaine de la science de la couleur et de l’imagerie, de la technologie des caméras et des workflows, pour confirmer ce que nous savons du métamérisme, comment nous le rencontrons dans l’imagerie cinématographique et quels sont les problèmes de métamérisme auxquels nous sommes actuellement confrontés. La liste impressionnante des intervenants invités pour la journée comprenait :
- Charles Poynton, mathématicien et colour scientist renommé
- Andrew Stockman, professeur de science de la vision à l’UCL de Londres
- Laurens Orij, étalonneur et colour scientist
- Andy Rider, chercheur associé à l’UCL Londres
- John Frith, ingénieur image à MPC/Technicolor
- Daniele Siragusano, ingénieur image à FilmLight
- Bram Desmet, CEO de Flanders Scientific
- Jean-Philippe Jacquemin, Product Manager HDR chez Barco.
En plus de ces intervenants, la plupart des participants venaient d’horizons professionnels similaires, faisant de cet événement un véritable rassemblement d’experts. Pour beaucoup d’entre nous, il s’agissait d’une "fête des geeks", dans le meilleur sens du terme.
Essayer de résumer l’incroyable richesse des informations partagées tout au long de la journée, à la fois par les intervenants et dans les discussions entre tous les participants du séminaire, est une tâche impossible. Nous tenterons néanmoins d’être exhaustifs, en espérant susciter de l’intérêt pour les différents sujets présentés tout au long de cette journée.
2. Métamérisme et rupture métamérique
Présentations de Charles Poynton et Andrew Stockman
Selon la CIE (Commission internationale de l’éclairage) voici la définition officielle du métamérisme :
"Property of spectrally different colour stimuli that have the same tristimulus values in a specified colourimetric system" (Propriété de stimuli colorés, spectralement différents, ayant les mêmes valeurs tristimulus dans un système colorimétrique spécifique).
Voici une description plutôt énigmatique, alors essayons de la disséquer un peu. Les couleurs que nous voyons apparaissent lorsqu’une lumière spectralement définie atteint nos yeux et est interprétée par notre système visuel de manière à former une image dans notre esprit.
Le spectre du visible contient de nombreuses longueurs d’onde du spectre électromagnétique. L’œil humain, quant à lui, est un mécanisme tristimulus qui, avec ses trois types de cônes différents, réagit à trois zones particulières de ce spectre. Les pics de sensibilité des cônes se situent autour des parties jaune, verte et violette du spectre visible. En d’autres termes, notre cerveau combine les signaux des trois types de cônes pour créer la perception d’une gamme complète de couleurs ; à ce stade, notons qu’il n’y a plus d’informations sur les longueurs d’onde réelles de la lumière transmise. Les illustrations 1 et 2 mettent en évidence visuellement ces concepts.
Le métamérisme se produit lorsque deux stimuli [1] constitués de longueurs d’onde différentes (en termes scientifiques : deux stimuli spectralement différents) apparaissent identiques à nos yeux (et à notre cerveau).
En d’autres termes, même s’ils ne sont pas spectralement identiques, notre vision les traite d’une manière qui les rend indiscernables dans certaines conditions d’éclairage ou d’observation. Ces deux stimuli sont appelés métamères.
Voilà une belle connaissance à partager le vendredi soir à l’apéritif, mais qui ne nous intéresse pas vraiment pour l’instant. C’est lorsque le métamérisme ne fonctionne pas que nous devons nous en occuper. Dans ce cas, nous parlons d’erreur ou de rupture métamérique. Même si le séminaire s’intitulait "Colloque - métamérisme", la journée a surtout porté sur le moment où le train déraille et où le défaut de métamérisme se produit. Nous en donnerons quelques exemples dans la suite de ce document.
2.1 Métamérisme d’un observateur unique
Présentation de Laurens Orij
L’expérience - désormais assez célèbre – du poivron est un exemple simple pour appréhender le métamérisme, la rupture du métamérisme, et en quoi ce sujet est important. Dans cette expérience, commençons par pointer deux sources lumineuses spectralement différentes sur une grande surface blanche, par exemple une source tungstène et une source LED RVB. Le spectre lumineux de ces deux sources ressemblerait à l’illustration 3.
Même si les sources lumineuses ont des spectres très différents, nous pouvons faire en sorte que les lumières produites semblent identiques. En mélangeant les bonnes quantités de R, V et B du projecteur LED, nous créons une lumière blanche similaire à la lumière tungstène, bien que le spectre lumineux de chaque source soit très différent. Nous obtenons ainsi un exemple de métamérisme, où deux sources spectrales différentes donnent la même couleur et la même lumière à l’œil. L’illustration 4 donne une représentation schématique de ce concept.
L’élément-clé de cet exemple tient au fait que notre œil mesure uniquement la réflexion de la lumière sur un objet, et non les propriétés physiques de la source lumineuse qui frappe cet objet. En d’autres termes, un fond blanc apparaîtra de la même manière si le mélange de lumières verte, rouge et bleu d’une source LED produit des valeurs de réflexion identiques à celles engendrées par une lumière au tungstème. Dans ces deux cas la réponse de nos cônes visuels sera égale.
Maintenant, prenons un panier de poivrons, certains rouges et d’autres orange, et plaçons-les dans cette même expérimentation. Éclairés par la source tungstène nous voyons des poivrons orange et des poivrons rouges. En revanche, placés sous la source LED RVB, tous les poivrons apparaissent rouges (voir figure 5).
Ce phénomène peut s’expliquer ainsi : d’un côté la lumière tungstène, dont le spectre lumineux est assez uniformément réparti sur toutes les longueurs d’onde, de l’autre la lumière LED RVB qui n’émet aucune longueur d’onde orange vers les poivrons. N’étant pas émis, l’orange ne peut être réfléchi. Il en résulte une différence dans les réponses de nos cônes visuels, et donc une différence dans ce que nous voyons. Bien qu’il ne s’agisse pas techniquement d’un exemple d’erreur métamérique - après tout, la mesure de la réponse spectrale du poivron orange sous les deux éclairages donne deux spectres différents* - il s’agit d’un exemple très clair du fait que deux éclairages créant des métamères lorsqu’ils sont dirigés vers une surface particulière peuvent ne pas être métamériques lorsqu’ils éclairent un objet différent.
Étendons cette question à notre quotidien dans l’industrie cinématographique où l’orange est l’une des couleurs les plus dominantes des tons de peau. Si nous plaçons une personne devant ces deux sources lumineuses, produisant toutes deux une lumière perçue de 3 200K, nous obtenons deux représentations distinctes des tons de peau de cette personne. Sous la lumière LED RVB, sa peau a un aspect anormal, souvent teinté de magenta. Comme il n’y a pas de lumière orange se reflétant sur la peau, il nous sera très difficile d’améliorer son aspect lors de l’étalonnage. Un exemple de cet effet peut être vu dans l’illustration 6, où la distribution spectrale de la lumière LED n’était pas aussi mauvaise que dans l’exemple du poivron, mais suffisamment inégale pour qu’il soit difficile d’améliorer l’aspect de la peau du modèle lors de l’étalonnage.
* (NDT) Selon une définition stricte du métamérisme : lorsqu’on place un poivron orange sous ces deux sources de lumière spectralement différentes on n’obtient pas de paire métamérique (les valeurs tristimuli ne sont pas identiques) ; dès lors, cet exemple ne peut donc pas être considéré comme un véritable erreur métamérique.
En définitive, la distribution spectrale des sources lumineuses a une incidence directe sur la manière dont les couleurs sont réfléchies par les surfaces. Si la source lumineuse n’émet pas certaines longueurs d’onde, celles-ci ne peuvent pas non plus être réfléchies par les objets. L’expérience du poivron est un exemple frappant de la façon dont cet effet peut ne pas être évident dans l’immédiat, mais peut causer des problèmes importants dans la pratique.
Heureusement, la plupart des fabricants de lumières LED ont maintenant évolué vers la production d’appareils d’éclairage incluant davantage de couleurs que les LED RVB pures, ce qui permet une distribution plus complète du spectre lumineux. Cependant, il est important de tester les projecteurs dans différentes configurations pour connaître réellement leur influence sur les couleurs de surface d’une scène.
2.2 Métamérisme et caméras digitales
Présentations de Charles Poynton et Laurens Orij
Lors de la deuxième session de la journée, les choses sont allées plus loin. Une caméra a été introduite dans la chaîne, comme nous avons l’habitude de le faire lorsque nous faisons des films. Au lieu d’une source lumineuse éclairant une scène observée par nos yeux et notre cerveau, nous ajoutons maintenant une caméra comme observateur intermédiaire qui enregistre la scène.
Comme c’est le cas pour l’œil humain, presque toutes les caméras que nous utilisons aujourd’hui sont des dispositifs tristimulus, ce qui signifie qu’elles sont sensibles à trois parties spécifiques du spectre électromagnétique et qu’elles utilisent ces trois sensibilités spectrales pour interpréter les différentes couleurs comme des mélanges de celles-ci.
Pour la vision humaine, il existe trois différents types de cônes sensibles aux grandes (Long), moyennes (Medium) et courtes (Short) longueurs d’onde, c’est la réponse LMS (Long, Medium, Short). Sur les capteurs caméras, les trois photosites sont généralement sensibles au rouge, au vert ou au bleu, la réponse RVB. Ces deux approches se recoupent largement, mais il existe également deux grandes différences. Tout d’abord, les cônes L sont en fait plus sensibles dans la partie jaune du spectre que dans la partie rouge vers laquelle le R du système RVB est orienté. En plus de cela, les cônes L et M de l’œil humain présentent un très large chevauchement des bandes passantes auxquelles ils sont sensibles, comme nous l’avons déjà vu dans l’illustration 2. L’évolution nous a aidés, nous les humains, à donner un sens à ces deux réponses différentes mais très similaires des cônes. Mais technologiquement cette situation n’est pas idéale car le chevauchement important entre les canaux rouge et vert dans le capteur d’une caméra introduirait beaucoup de bruit et une mauvaise séparation des couleurs. C’est pourquoi les fabricants de caméra étalent généralement les réponses des éléments sensibles au R, V et B afin d’obtenir une distribution plus uniforme des longueurs d’onde. L’illustration 7 montre un exemple de réponse spectrale d’une caméra Arri Alexa. On peut clairement voir que les trois stimuli sont répartis de manière plus uniforme et qu’en grande partie les courbes ne se chevauchent pas.
Autre difficulté, un capteur ne dispose pas d’un espace colorimétrique tel que nous l’entendons habituellement. Les photosites sont excités par la lumière et enregistrent une intensité spécifique, mais la réponse du capteur ne peut pas être écrite comme une valeur RVB en soi. C’est seulement lors de la conversion des données RAW de la caméra en fichier vidéo - soit dans la caméra, soit lors de la postproduction - que les mesures brutes du capteur sont transformées en valeurs RVB dans un espace colorimétrique spécifique, généralement défini par le fabricant de la caméra. Laurens Orij a présenté les résultats de ses recherches sur la sensibilité spectrale du capteur d’une caméra et sur la manière dont elle est liée au gamut RVB. Pour ce faire, il a construit une matte box spécifique comportant un réseau de diffraction, afin que la caméra fonctionne essentiellement comme un spectroscope.
En utilisant cette technique et en contournant certains processus internes de la caméra, il a pu mesurer, longueur d’onde par longueur d’onde, la réponse spectrale complète du capteur. Ces résultats reportés sur la charte de chromaticité CIE 1931 (voir l’illustration 8), il apparaît clairement que la conversion par le capteur en valeurs tristimulus peut parfois créer des résultats en dehors des valeurs définies dans les modèles standard de la perception visuelle humaine. Les conclusions de ces recherches mettent en évidence une limitation fondamentale de la norme CIE 1931. Ces anomalies peuvent se manifester par des couleurs écrêtées et disgracieuses qui sont souvent difficiles à manipuler en postproduction. L’exemple le plus courant est celui des teintes bleues et violettes extrêmes que l’on obtient parfois avec des images très saturées traitées dans l’environnement chromatique ACES. Ces problèmes sont également dus à des inadéquations métamériques, principalement produites à l’intérieur de la caméra. Laurens n’a pas révélé quelle caméra spécifique a été utilisée dans l’expérience car on peut légitimement supposer que ce comportement est commun à toutes les caméras de cinéma numérique professionnelles.
Aucune des caméras que nous utilisons aujourd’hui ne capture le monde exactement comme nos yeux le voient. Nous sommes constamment confrontés à ce décalage métamérique inné. Bien que l’étalonnage et le "color management" permettent de compenser ces écarts, des problèmes peuvent toujours survenir. La bonne nouvelle, c’est que des solutions ont été trouvées pour la majorité des défauts métamériques relatifs aux caméras, de sorte qu’en tant que cinéaste, ces écarts sont quasi invisibles. Tant que nous ne mettrons pas à jour nos normes, gardons en tête qu’en raison de limitations techniques ou mathématiques, une caméra ne reproduira jamais complètement la scène telle que nous la voyons. Et même si l’on s’oriente désormais vers la norme Rec 2020 pour nos exports, les problèmes décrits ci-dessus persistent car ils découlent d’une inadéquation entre la façon dont les différentes longueurs d’onde sont mesurées et le triangle que nous dessinons dans le diagramme CIE 1931.
2.3 Lien entre métamérisme et utilisation "on-set"
Présentations de Charles Poynton et Laurens Orij
Dès lors, on s’interroge, quand et où ces défauts de métamérisme deviennent-ils un problème en tournage ? Bien que la majorité des problèmes actuels se situent dans le domaine de la technologie d’affichage, il existe encore quelques domaines où, en tant que directeur de la photographie, chef électricien, décorateur, costumier ou maquilleur - entre autres - il est bon d’être conscient des risques de défaillance métamérique. Tout dépend essentiellement de la distribution spectrale de nos sources lumineuses. Et dans le cadre de ce sujet, le terme "source lumineuse" comprend également les cas particuliers des murs LED et de la rétroprojection sur le plateau de tournage.
Comme décrit ci-dessus, il est tout à fait possible d’obtenir des résultats indésirables et des images disgracieuses lorsque le spectre d’émission d’une source lumineuse est incomplet, c’est-à-dire lorsqu’il manque certaines longueurs d’onde essentielles. Nous l’avons constaté avec l’expérience du poivron, mais nous avons immédiatement réalisé que nous pouvions élargir ce phénomène aux tons chair qui constituent généralement la partie la plus importante de nos images. Avec les poivrons, l’effet désastreux de cet éclairage spécifique était immédiatement visible sous nos yeux et donc assez facile à repérer sur un plateau. Cependant, les choses se compliquent lorsqu’on considère que notre perception de l’éclairage ne dépend pas uniquement de nos yeux mais aussi de la manière dont notre caméra le capte et comment le pipeline colorimétrique en postproduction interprète l’image. La présence d’au moins un moniteur bien calibré, sur lequel l’image est regardée avec le même pipeline que celui utilisé en postproduction, est essentielle sur le plateau. Cela permet d’appréhender décemment l’effet de certaines lumières sur la scène. Cette précaution est particulièrement importante avec des éclairages connus pour présenter des pics marqués dans leur distribution de puissance spectrale, comme les LEDs RVB, certains dispositifs LED de moindre qualité ou encore les lumières fluorescentes. Divers cas de distributions de puissance spectrale sont présentés dans l’illustration 9.
Lors d’un tournage devant un mur LED (souvent appelé "production virtuelle", "tournage virtuel" ou "VFX on Set"), ce type d’erreur métamérique est encore plus prononcé. Pour que le mur de LEDs donne un résultat agréable à la caméra, il doit être calibré, la caméra étant utilisée comme colorimètre. Si cela est bien fait, les images affichées sur le mur LED peuvent correspondre parfaitement en termes de couleurs aux acteurs et accessoires du premier plan. À l’œil nu cependant, cela peut sembler complètement faux, car le mur de LEDs est calibré pour être métamérique avec la réponse spectrale de la caméra, et non avec la vision humaine. L’illustration 10 montre clairement un exemple de l’apparence du mur de LEDs sur le plateau par rapport à celle obtenu par la caméra. Il est facile d’imaginer qu’un tel événement se produisant devant toute une équipe peut provoquer une certaine confusion. Dans ce cas, il est essentiel de diriger tout le monde vers un moniteur de confiance pour avoir une idée de ce que voit la caméra. En bref, lorsque vous examinez les spectres lumineux sur le plateau, ne vous fiez pas à vos yeux pour repérer les problèmes métamériques, mais utilisez le signal traité par la caméra comme instrument de mesure final.
3. Métamérisme et nouvelles technologies d’affichage
Présentations de Andy Rider, John Frith, Andrew Stockman, Bram Desmet, Daniele Siragusano et Jean-Philippe Jacquemin
Tout ce qui précédait était très intéressant et constituait un excellent rappel pour la plupart des participants au colloque. Mais il ne s’agissait que de la première partie, car les exposés sur les nouvelles technologies d’affichage, telles que la projection laser et les moniteurs QD-OLED ont clairement constitué l’attraction principale de la journée. Les participants ont assisté à plusieurs présentations différentes que nous tenterons de résumer fidèlement ici.
3.1 Défaillance métamérique de l’observateur standard CIE 1931
Comme mentionné dans la partie traitant du métamérisme des caméras, nous nous appuyons fortement sur le modèle CIE 1931 et sur son cadre mathématique sous-jacent pour la plupart de nos logiciels ou de nos mesures et outils colorimétriques. Cette norme définit un observateur "moyen" - "standard" - qui nous sert généralement comme représentant d’un observateur humain. La capacité de cet observateur standard à voir et à discerner les couleurs est basée sur des expériences et des calculs réalisés entre la fin des années 1920 et le début des années 1930. Il est juste de dire que cette norme a été établie à une époque où les émetteurs de lumière à bandes passantes extrêmement étroites n’étaient pas encore une préoccupation majeure. Maintenant que nous constatons une évolution vers des écrans qui utilisent des sources lumineuses à bandes passantes très étroites, comme les lasers RVB et les écrans QD-OLED, les lacunes et les défauts du modèle de la CIE de 1931 deviennent évidents. Les fonctions mathématiques qui sont au cœur du modèle CIE 1931 contiennent des erreurs qui compliquent, dans ces conditions, notre capacité à produire une représentation précise de la perception humaine des couleurs. Cela peut conduire à une défaillance métamérique ou des divergences observables entre la lecture d’un spectromètre et la perception visuelle humaine. Nos yeux perçoivent souvent les couleurs différemment de ce qu’un spectroradiomètre prédit en utilisant les coordonnées xy de la CIE 1931 lors d’une calibration. Ce problème s’aggrave à mesure que l’on diminue l’étendue de la bande de fréquence de nos sources lumineuses. Voir l’illustration 11 pour des exemples de spectres lumineux de différents dispositifs d’affichages.
Jean-Philippe Jacquemin (Barco), Daniele Siragusano (FilmLight) et John Frith (Technicolor/MPC Londres) ont effectué des tests et des recherches sur ces écarts. Ils ont installé un projecteur au xénon et un projecteur laser RVB côte à côte. Un groupe d’observateurs professionnels, comprenant des étalonneurs et des directeurs de la photographie, fut chargé d’utiliser des outils d’étalonnage colorimétrique spécialement conçus pour cette expérience, de manière à faire coïncider une série de taches de couleur projetées simultanément par ces deux technologies d’affichage. À la suite de cette recherche, Barco a publié une correction du décalage métamérique (MOC - Metameric Offset Correction) applicable à ses projecteurs laser situés dans des installations de postproduction, afin de remédier partiellement à ce problème [2].
3.2 Défaillance métamérique de l’observateur unique
Outre les difficultés à mesurer avec l’observateur standard CIE 1931 ces systèmes d’affichage à bandes de fréquences étroites, les recherches suggèrent des différences non négligeables entre les individus dans la perception des couleurs émises par ces écrans ou projecteurs. Andrew Stockman et Andy Rider de l’Institut d’ophtalmologie de l’University College London (UCL), avec le soutien de John Frith, poursuivent leurs recherches dans ce domaine. [3]
Les premiers résultats montrent clairement que les personnes atteintes de déficience visuelle des couleurs, comme la deutéranomalie ou la protanomalie [4], perçoivent une balance des blancs différente entre un projecteur laser et un projecteur au xénon à spectre plus large. Par exemple, un observateur deutéranomalien, dont le cône M présente un décalage spectral, distingue mal le rouge du vert, ce qui influence sa perception de la balance des blancs. L’illustration 12 représente ce phénomène en comparant la réponse spectrale des cônes LMS d’un observateur sans déficience chromatique à celle d’un deutéranomalien. Le graphique montre la réponse spectrale d’une vision normale (courbes rouges, vertes et bleues continues) ainsi que la sensibilité décalée du cône M chez un deutéranomalien représentatif (courbe verte en pointillés).
Les lignes verticales noires indiquent les longueurs d’onde associées à l’espace colorimétrique Rec.2020. Les flèches rouges, vertes et bleues montrent que pour l’observateur deutéranomal, la lumière rouge produira une réponse plus importante du cône M, tandis que les lumières vertes et bleues produiront des réponses plus faibles. L’effet global est que la balance des blancs est décalée vers le magenta. La figure 13 illustre ce que cet observateur perçoit. Elle présente une image en miroir d’un LAD Kodak Digital ou charte "Marcie" dans un état neutre (c’est-à-dire la façon dont la plupart des gens verront l’image sur un projecteur laser RVB correctement étalonné) ainsi que la même charte telle qu’elle serait perçue par un observateur présentant un déficit deutéranomal. Il est important de souligner que cette déviation ne correspond pas simplement à la façon dont une personne atteinte de déficience colorimétrique perçoit en permanence le monde. En réalité, elle constate un changement radical entre le monde réel et l’image affichée, une différence dont l’ampleur est approximativement illustrée dans la figure 13.
Tout ceci est lié à une présentation qu’Andrew Stockman a faite plus tôt dans la journée et qui a permis de plonger dans la biochimie de l’œil humain. Il a souligné le rôle des chromophores et des protéines opsines, deux des principaux éléments de nos cônes responsables de la sensation de couleur. En raison de variations génétiques dans les protéines opsines qui influencent la sensibilité des cônes, certains individus sont plus sujets que d’autres à subir des défaillances métamériques. Les recherches montrent que les hommes sont plus susceptibles de souffrir de défauts de vision des couleurs que les femmes (voir illustration 14).
Cette différence s’explique par le fait que la plupart des déficiences colorimétriques sont transmises par les chromosomes X. Comme les hommes ne portent qu’un seul chromosome X, contrairement aux deux chromosomes X des femmes, la probabilité que ces déficiences soient héritées par les hommes augmente. Les femmes, en revanche, ont une variabilité génétique légèrement plus importante en ce qui concerne la sensibilité des cônes, ce qui les rend généralement moins sujettes aux déficiences colorimétriques. Un effet secondaire remarquable de cette variabilité offre à une très petite partie de la population féminine une vision tétrachromatique, c’est-à-dire qu’elles possèdent quatre types de cônes différents. Ces femmes ayant une vision tétrachromatique pourraient avoir un avantage sur les hommes pour distinguer de subtiles différences de couleur. Des recherches plus approfondies dans ce domaine nous aideront à mieux comprendre les détails et les effets de la tétrachromie [5].
Malheureusement, avec les appareils à spectre étroit, les différences de perception entre les observateurs créent un défi unique : l’incapacité de partager réellement la même expérience cinématographique. Comme le dit la formule, "À chacun son cinéma". Cette expression poétique risque de devenir une réalité palpable car notre industrie est confrontée à un problème qui pourrait se traduire non seulement par des interprétations subjectives de la narration d’un film, mais aussi par des expériences visuelles physiquement distinctes pour chaque individu.
Les recherches menées par Andy Rider, Andrew Stockman et John Frith montrent clairement, bien que dans une moindre mesure, que des divergences de perception existent également entre des observateurs non daltoniens [6].
L’un des effets observés est lié au jaunissement du cristallin de nos yeux sous l’effet du vieillissement. Alors que le cerveau compense ce phénomène en maintenant une balance des couleurs cohérente pour la vision quotidienne et les affichages à large spectre, les sources lumineuses et affichages à bandes étroites produisent un effet différent sur les observateurs à différents stades du jaunissement du cristallin. Les premières recherches menées par Andy Rider mettent en évidence un décalage vert-magenta dans la perception des couleurs avec les sources lumineuses à bande étroite, ce qui n’est pas sans rappeler la façon dont un observateur daltonien perçoit les images projetées de cette manière.
Dans la distribution cinématographique, on s’attend à ce que les spectateurs non daltoniens ne rencontrent pas de problèmes significatifs car ils s’adapteront au léger décalage qu’ils verront. Alors que les spectateurs daltoniens remarqueront des écarts importants dans la balance des blancs perçue, des preuves isolées suggèrent toutefois une adaptation limitée au fil du temps dans l’environnement contrôlé d’une salle de cinéma, où l’écran est la seule source de lumière.
De même, les personnes aux yeux vieillissants pourraient initialement ressentir un changement notable de la balance des blancs lorsqu’elles regardent des images dans un cinéma avec projecteur laser. Cependant des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer l’étendue et les implications de ces résultats [7].
On ne connaît pas encore la valeur du seuil sous laquelle les déviations sont acceptables et celle où les écarts deviennent trop importants. Pour que cette question soit réglée, la recherche doit être élargie à un plus grand nombre d’observateurs et des expériences doivent être menées avec différentes technologies d’affichage. Appel ouvert à toutes les personnes deutéranomales et protanomales de l’Institut d’ophtalmologie de l’UCL, le professeur Stockman a besoin de vous ! [8]
Des recherches plus approfondies permettront de vérifier les calculs effectués jusqu’à présent par l’UCL et de définir le seuil des écarts acceptables. Par exemple, les expériences menées jusqu’à présent ont toutes porté sur la projection laser RVB. L’hypothèse suggère que les écrans QD-OLED présentent un comportement similaire, mais les recherches ne sont pas encore suffisantes pour l’affirmer avec certitude.
4. Conclusions de la journée
Avec un léger sens du drame, nous pouvons dire que la norme CIE 1931 est obsolète et ne suffit plus pour les nouvelles technologies auxquelles nous sommes confrontés. Heureusement, il existe une alternative potentielle dans les normes CIE 2006 et 2015, plus récentes et améliorées. Cette prise de conscience est toutefois très problématique car toute notre industrie repose sur les mathématiques sous-jacentes de cette norme. Passer à une nouvelle norme (actuellement nous n’en connaissons pas de satisfaisante) n’est pas une chose anodine. Il faudrait que tous les fabricants de logiciels et de matériel informatique reprennent leurs mathématiques de la couleur de zéro. Il est impossible de prédire pleinement les conséquences d’une telle révision. Cela mérite un débat approfondi au sein des divers organismes de normalisation du secteur afin de décider s’il est même possible d’envisager le passage à une norme différente au fil du temps.
En attendant, notre industrie devrait évaluer si les avantages des affichages à bande étroite - tels qu’une consommation d’énergie plus faible, la couverture de l’ensemble de la gamme de couleurs Rec.2020, une luminosité maximale plus élevée - l’emportent sur les inconvénients potentiels d’une inadéquation métamérique plus fréquente et de problèmes entre les observateurs. Dans notre domaine, il est essentiel de s’assurer que ce que l’on voit correspond à ce que perçoivent les autres personnes. Lorsqu’il n’existe pas de référence fiable entre les observateurs, les discussions créatives autour de l’esthétique de l’image deviennent incertaines. Par exemple, dans une salle d’étalonnage, il peut être difficile de savoir si un ton de peau est jugé négativement en raison d’une perception altérée ou simplement d’une préférence personnelle. Une telle situation risque d’entraîner des décisions incohérentes. Les recherches actuelles indiquent que ce problème s’accentue avec les systèmes d’affichage à bandes étroites, en particulier lorsqu’un groupe de créatifs de différentes tranches d’âge et aux sensibilités colorimétriques variées travaille ensemble.
Lorsque l’on parle de solutions potentielles aux problèmes suggérés par l’étude, il est important de réaliser que nous, cinéastes, n’avons pas nécessairement toujours toute l’attention des fabricants d’écrans ou de projecteurs. Ces entreprises ont une pléthore d’intérêts à prendre en compte, et l’on peut supposer que rendre les cinéastes heureux n’est pas nécessairement leur priorité absolue. Cela dit, il existe des solutions potentielles qui pourraient atténuer les problèmes mentionnés. Pour conclure la journée, nous avons brièvement discuté de certaines de ces solutions, et également convenu qu’un examen plus approfondi de la résolution de ces problèmes pourrait et devrait être le thème du Colloque - métamérisme 2025.
Les solutions potentielles qui ont été évoquées sont les suivantes :
- En ce qui concerne l’éclairage et les murs LED, les problèmes sont compris et les fabricants veillent activement à ce que les nouveaux modèles aient une meilleure distribution spectrale. Il semble qu’il s’agisse d’un problème qui, pour l’essentiel, se règle déjà de lui-même.
- Amélioration de la technologie de projection laser, par exemple en utilisant six lasers au lieu de trois pour les couleurs primaires [9].
- Cesser de viser l’entièreté de la norme Rec.2020 en tant qu’objectif physique. La norme Rec.2020 a été établie en tant qu’espace couleur "container", avec un gamut large pouvant englober la plus grande quantité possible de couleurs sans introduire de couleurs imaginaires ou illégales, mais elle n’a pas nécessairement été conçue comme un objectif à atteindre physiquement avec n’importe quel écran. Tant que nous tenterons d’afficher des couleurs plus proches des primaires du Rec.2020, il est certain que nous exacerberons le problème. Les couleurs primaires de la norme Rec.2020 correspondent à des longueurs d’onde monochromatique dans la charte CIE 1931, cela signifie qu’elles ne peuvent être créées que par des sources lumineuses à bandes extrêmement étroites. Et plus la source lumineuse est spectralement étroite, plus le risque d’erreur métamérique est grand.
- Il est clair que des recherches plus approfondies et un échantillon plus large sont nécessaires pour mieux comprendre la portée et l’ampleur de certaines des questions présentées tout au long de la journée.
Dans l’ensemble, le Colloque - métamérisme 2024 fut l’exceptionnelle occasion d’échanger des connaissances et des idées entre professionnels de l’industrie qui, ensemble, ont une portée considérable sur notre activité. Et même si les conversations et les présentations de cette journée n’ont fait qu’effleurer ces questions, cette journée a été un excellent point de départ pour ce qui deviendra, nous l’espérons, des conversations fructueuses et des recherches plus approfondies. Il n’y a qu’une seule phrase qui résume bien le colloque et ce document :
À suivre !
(Notes traduites de l’anglais par Veronica Tiron avec la collaboration de Florine Bel, color scientiste chez MPC Paris, Mathieu Leclercq, de Be4Post, et du chef opérateur Charles Lesur)
- Lire l’article original, en anglais, sur le site Internet d’Imago.
