Ceci est un guide, pas une encyclopédie

Ici, on ne parlera pas de codecs, ou de conteneurs, ni d’informatique, seulement de nombre de canaux, de qualité et de traitement de signaux audio et vidéo, de qualité d’écran, ainsi que de quelques normes.
Pour les bases du numérique, voir: Le numérique, les codecs et les conteneurs.

Le son

Une longue période été nécessaire pour atteindre une qualité sonore presque égale à la réalité. Depuis l’invention du gramophone à rouleau de cire, en passant par l’enregistreur à fil magnétique, pour aboutir enfin au son en trois dimensions il a fallu beaucoup de temps. Comme pour beaucoup de techniques, les progrès ont été exponentiels, au point que pour en retenir les noms des modes de restitution du son et leur effet de ces quelques dernières années, il m’a semblé utile de les regrouper dans un tableau.

La description de ces modes est volontairement sommaire pour ne pas noyer le lecteur sous un flot d’information, mais l’essentiel, les chiffres, sont donnés quand ils sont utiles à la comparaison.

Pour le son, on peut effectuer un classement en trois parties, plus le graal.

Premier niveau, le traitement du son. Cela sert à « ouvrir » l’espace sonore et à simuler des sons à l’arrière ou au-dessus de l’auditeur. Ce genre de traitement doit être effectué en amont de la lecture pour pouvoir être décodé et appliqué par l’amplificateur sur les enceintes. Si le traitement des sons peut apparaitre aussi magique que la multiplication des petits pains, tout se paye, et l’augmentation artificielle du nombre de canaux par ce moyen se fait au détriment de la qualité de chaque canal.
Toutefois c’est un bon ersatz, peu onéreux ni encombrant par rapport à du multicanal. Parfois c’est le seul choix possible avec une épouse qui favorise la décoration du salon par rapport à la technologie ou également pour éviter l’écoute sous un casque gros comme ceux d’un salon de coiffure. Une barre de son sous la TV en est un excellent exemple.

Le niveau suivant, le son plat mais directionnel, le vrai multicanal, 2.0, 2.1, 5.1, 6.1, et 7.1 pour personnes exigeantes.

Le troisième niveau, le relief sonore, Dolby Atmos, DTS:X (positionnement du son hybride), pour les personnes plus rigoureuses encore, avec des enceintes supplémentaires placées en hauteur (le 7.2.4 ou la totale) avec un placement 3D de chaque son à chaque instant dans l’espace (appelé aussi 11.1 ou 13.1 selon le nombre d’enceintes).

Et enfin, l’Auro 3D, sans compromis, en qualité HD (96 kHz) et une restitution la plus exacte possible (le positionnement du son est créé en studio et inclu sous forme de données supplémentaires) et recalculée par votre amplificateur en fonction du nombre d’enceintes existantes et disponibles ainsi que de leur position (jusqu’à 7.2.6) avec une troisième couche verticale au-dessus des spectateurs, la voix de dieu (10.1), qui peut être simulée avec la deuxième couche dès le 11.1.

Les images

La question de la qualité de l’image a débuté, il y a très longtemps déjà, elle est devenue grand public avec l’apparition de la TV 819 lignes au lieu de 625, dans les années 1949-1983, à l’époque de la RTF, puis ORTF en enfin aux débuts de TF1, mais en noir et blanc, car on atteignait les limites des possibilités de l’analogique et l’information couleur ne pouvait être transmise, mais le parc de TV était encore majoritairement noir et blanc à cette époque. (voir l’histoire de la télévision)

La résolution des images à prit du temps pour s’améliorer, car aucun appareil de l’époque (analogique) ne pouvait traiter autant de données aussi rapidement. Elle a ensuite évolué rapidement avec le numérique et les faiblesses dans les normes de l’époque sont alors devenues évidentes.

Avec l’augmentation de la résolution et de la taille des écrans on s’est vite rendu compte que la règle utilisée pour le codage des couleurs (fixée au départ à 8 bits par couleur soit 256 nuances de rouge, vert et bleu (théoriques)) était trop limitée dans des dégradés de lumières (il ne suffit pas d’ailleurs d’ajouter simplement les 3 couleurs dans des proportions identiques pour avoir du blanc pur, on perd encore en nuances, et l’on sest apperçu aussi que l’œil est plus sensible à la lumière qu’à la couleur, mais seules les proportions lumière/couleurs 4:4:4 ou 4:2:2 sont acceptables pour une bonne qualité), avec ces défauts, des artefacts se produisaient, comme par exemple des dégradés bien visibles dans une lumière de projecteur en milieu sombre ou en d’autres nuances en contraste élevé (sous-titres baveux).

Le passage du Full HD à l’Ultra HD a encore nécessité d’introduire de nouvelles normes, bien évidement incompatibles avec l’ancien matériel, une nouvelle manne pour les fabricants, mais pour le plus grand bonheur de riches puristes. Sauf que la résolution de 4K de l’UHD sur une bibliothèque de films ne dépassant guère du 2K (à l’époque), voire sur pellicule, n’était alors pas un motif suffisant de changement.

Ainsi sont nés le HDR et le Dolby vision, spectaculaires améliorations de colorimétrie et de luminosité qui justifiaient elle seules le passage à une nouvelle norme, mais nécessitent une dalle adaptée et onéreuse pour un rendu correct. Tous les écrans HDR ne se valent pas, loin de là, il existe d’ailleurs des certifications pour le niveau de luminosité des écrans, l’unité de mesure s’appelle le nits, comme DisplayHDR 400, 600, 1000 et maintenant HDR 4000, le chiffre fait référence au nombre de nits, les mauvais écrans n’ont pas forcément ce label qui les désavantage, renseignez-vous bien sur le niveau de luminosité avant d’acheter.

Le type de dalle, uniquement LCD au départ, a dû céder sa place à des technologies plus efficaces, dont le meilleur a été le plasma et maintenant l’OLED dont les angles de vision et la cohérence sur toute la surface de l’écran en fait le leader.
D’autres technologies sont moins efficaces, bien que l’écart aie tendance à diminuer.

La simple augmentation de résolution suivante, le 8K, faute d’autre amélioration suffisante ou pertinente, et les limitations du streaming, n’aura probablement pas le même impact et pourrait bien rester au stade de curiosité.

Pour le grandiose et le spectaculaire (et surtout le commercial) un autre format d’écran que le 16/9 (retour vers du 4/3 ?) ainsi que des traitements divers d’image et de son ont été « standardisés » sous le nom IMAX, standard que les fabricants aimeraient bien « accessible » au grand public également comme le 8K mais peut-être encore bien trop précocement.

Actuellement, des titres en “IMAX” sont disponibles, mais se limitent aux formats d’écrans actuels en ajoutant juste des “améliorations”.

Quelques mots encore sur les différences entre HDR et Dolby Vision.

Le HDR10 et le HDR12 sont des améliorations de colorimétrie avec une palette de couleur fixe sur 10 ou 12 bits.

Le HDR10+ (et 12+), ainsi que le dolby vision ont une palette de couleur dynamique sur chaque image, augmentant encore artificiellement le nombre de nuances possibles, mais à ce jour, rien n’existe pour les afficher complètement.

Le HDR10+ Adaptative a non seulement une palette de couleur dynamique, mais également une palette de lumière dynamique (l’oeuil y est encore plus sensible).

Le Dolby Vision se décline en plusieurs profils, dont les plus intéressants sont :
Profil 8.1 (compatible avec le HDR10)
Profil 8.2 (compatible avec les anciens écrans SDR)
Et à fuir comme le covid-19 :
Profil 5 (pas compatible avec HDR10 ou SDR)
Si vous encodez des films (en mkv), les profil 8.1 ou 8.2 sont vos amis.

Tableaux audio et vidéo.

L’élargissement artificiel de la localisation des sons:

	Traitements du son
Mono	Un seul canal qui contient toutes les informations, Le procédé Arkamys tente de le spatialiser sur deux canaux
Stéréo	Deux canaux répartissant les informations entre gauche et droite de l’auditeur
Dolby Surround	Ajout d’un canal arrière sur un signal stéréo
Dolby Pro Logic	Ajout d’un canal avant central sur le Dolby Surround (toujours sur une source stéréo)
Dolby Pro Logic II	Six canaux générés à partir d’un signal stéréo
Dolby Pro Logic IIx	6.1 canaux générés à partir d’un signal stéréo
Dolby Pro Logic IIz	7.1 canaux générés à partir d’un signal stéréo
Dolby Headphone	Crée une sensation surround avec un casque ordinaire à deux canaux
Dolby Virtual Speaker	Comme Dolby Headphone, mais pour des enceintes.
DTS Neo:6	6.1 canaux générés à partir d’un signal stéréo (ou 5.1) comme le Dolby Prologic IIx
DTS Virtual	Permet d’écouter au casque sur deux canaux le DTS 5.1 et 6.1 avec simulation spatiale
DTS Surround Sensation	Simule un son surround sur un casque stéréo ou deux enceintes
DTS Headphone:X	Permet de simuler du 11.1 dans un casque stéréo
IMAX DTS	Multiples traitements y compris dans le caisson de basses.

Et un autre concernant cette fois les modes multicanaux:

	Multicanaux Numérique
CD Audio	Echantillonnage 16 bits 44.1 kHz sans compression (sans perte).
PCM	Echantillonnage 16 bits 48 kHz max (n’est pas un codec ou un conteneur, comme mpeg, u-law, mp3, flac, mkv et tant d’autres).
LPCM	Evolution du PCM en 24 bits/96 kHz (meilleure résolution et qualité) utilisé de mono à multicanaux.
Dolby Digital	5.1 avec compression du son (perte d’informations). Appelé aussi AC3.
Dolby Digital EX	6.1 une enceinte centrale arrière générée et extraite des canaux arrière (perte d’informations).
Dolby Digital Plus	7.1 canaux avec un débit 10 fois plus important que le Dolby Digital (HDMI 1.3*, pas de coax ni d’optique adaptés), toujours avec compression du son (perte d’informations).
Dolby True HD	7.1 canaux sans compression (sans perte), jusqu’à 14 canaux 24bits/96 kHz. (HDMI 1.3*, pas de coax ni d’optique adaptés).
Dolby Atmos	Jusqu’à 64 canaux (professionnellement), utilisé plus couramment pour ajouter des sons en hauteur (7.2.4) qui sont situés de manière individuelle dans l’espace. HDMI 2.0* selon le nombre de canaux.
DTS	5.1 amélioré en qualité par rapport au Dolby Digital, quatre fois moins de compression, 20 bits de résolution au lieu de 16, souple, peut utiliser de 1-8 canaux de 16-24 bits et de 8-192 kHz, sans toutefois pouvoir dépasser le débit maximum de 1411 b/s.
DTS Express	DTS pour les faibles débits binaires (max. 5.1 canaux, 24 à 256 kbps).
DTS 96/24	Norme DVD Audio (en voie de disparition semble-t’il) sans compression et SACD Super Audio CD.
DTS-ES	6.1 comme le Dolby Digital EX (mais en qualité DTS).
DTS-HD	Comme le DTS, mais jusqu’à 7.1 canaux
DTS-HD Master Audio	Ou DTS-HDMA, sans compression, nombre de canaux théoriquement illimités (mais débit total de 24 Mb/s max), 24 bits en 96kHz (HDMI 1.3*, pas de cable coax ni d’optique adaptés).
DTS:X	DTS-HDMA plus 2 ou 4 enceintes surround en hauteur, concept de départ de l’Auro 3D. (HDMI 1.3*, pas de câble coax ni d’optique adaptés).
Auro 3D	DTS avec une couche supplémentaire d’enceintes, l’amplificateur essaie de positionner correctement le son quel que soit le nombre d’enceintes dont il dispose (en plus ou en moins), jusqu’à du 7.2.6 (appelé aussi 13.1). HDMI 2.0* conseillé.

“*” Ce tableau à été fait avant l’apparition de la 4K, en 4K c’est HDMI 2.1 minimum.

Il existe bien sur d’autres formats utilisés par les éditeurs dont principalement l’AAC suporté par Apple.

Celui des images:

	Traitement de l’image
HDR	Extension de colorimétrie permettant un plus grand rendu des nuances. Libre de droits.
HDR10	Autre nom du HDR. Le nombre 10 est la résolution en bits, 8bit (256 nuances) pour le bluray normal et 10bits (1024 nuances) pour le HDR (UHD HDR).
HDR12	Comme le HDR10 mais sur 12 bits (4096 nuances). A ce jour aucune dalle grand public ne peut restituer ces nuances.
HLG	HDR compatible avec les téléviseurs non HDR.
HDR10+	Comme le HDR, mais la palette de couleur est dynamique, adaptée à chaque image, ce qui permet d’utiliser un maximum de nuances pour la couleur dominante.
HDR10+ Adaptative	Comme le HDR10+, mais la luminosité aussi est dynamique, adaptée à chaque image, ce qui permet d’utiliser un maximum de nuances pour la couleur dominante.
HDR12+	Comme le HDR10+ mais sur 12 bits (4096 nuances). A ce jour aucune dalle grand public ne peut restituer ces nuances.
Dolby Vision	Comme le HDR12+ Licence payante, contrairement au HDR (UHD Dolby Vision).
Dolby Vision IQ	Comme le Dolby Vision mais avec adaptation automatique de la luminosité en fonction de la lumière ambiante.
IMAX Enhanced	Traitements divers (pre/post) utilisation d’une plus grande partie de l’image source (jusqu’à 40% en plus). Peut nécessiter d’autres formats d’écrans pour un rendu correct.

Les différentes qualités d’écrans (hors type de dalle)

	Niveau de luminosité des écrans en nits (Calibré)
DisplayHDR 400	Bas de gamme, presque du pipeau
DisplayHDR 600	Moyen de gamme
DisplayHDR 1000	Le meilleur en 2023
HDR 4000	Le rêve pour HDR12+ ou Dolby vision

Le gain du HDR n’étant pas forcément perceptible en magasin voici encore très grossièrement une petite explication sur la colorimétrie:

Le rec 709, c’est ce que la TV en SD est censée transmettre et ce que l’écran est censé affichier.

Le rec 2020, c’est ce que l’UHD vous promet, mais que peut d’écrans arrivent à afficher avec une luminosité suffisante.

Par exemple, si l’image contient une surface à 1200 nits, mais que votre TV ne peut monter qu’à 600, tout ce qui se trouve entre 600 et 1200 sera de la même teinte ou de la même luminosité.

Par rapport à ce que l’oeil humain perçoit, il manque à l’UHD quand même un gros bout de vert pastel, de cyan pâle, de bleu pastel et de rose… Tout ce qui se trouve en dehors du triangle est rendu avec la seule et dernière nuance possible (ce qui peut provoquer des à-plats sur de grandes surfaces qui devraient être en dégradé).

Il existe malheureusement des vidéos projecteurs 1080p HDR 10 en rec.709, qui n’apportent, pas plus de couleurs.

Les labels

	Termes, normes et certifications
ARC	Canal de retour audio (principalement sur les TV pour avoir le son TV sur un ampli ou une barre de son (HDMI 2.0)
eARC	Comme ARC mais avec une bande passante plus élevée pour les sons HD) HDMI 2.1 et plus avec eARC
THX	Créé à l’époque des cassettes VHS, ce “certificat” de bonne vie et mœurs appliqué aussi sur ce media pouvait faire sourire.
THX I/S Plus	Certification pour les très petites salles de cinéma.
THX Ultra	Garantit une grande puissance sur tous les canaux et un niveau de sortie de 105 dB sans distorsion.
THX Select	Déclinaison plus accessible du THX Ultra pour garantir une bonne qualité tout en utilisant des enceintes plus petites et plus faciles à placer.
THX Ultra 2	Certificat pour très grandes pièces dotées de 8 canaux et un niveau de 105dB sans distorsion.
IMAX Enhanced	Vidéo et son, des formats vidéo différents (40% d’image en plus, retour vers le 4/3 ?) et des sons remastérisés et traités dynamiquement.

Généralités et placement des enceintes

On a beau encoder sons et images avec les meilleurs codecs du monde et les regarder sur le meilleur matériel disponible, si la source est pourrie, le résultat l’est tout autant. Les éditeurs ont beau sortir des pistes son en DTS-MA pour des film d’avant l’an 2000 ou du HDR 10+ voire du Dolby Vision, cela reste de la stéréo (voire du mono) ou de l’image d’époque. L’argentique, n’arrivera jamais au niveau d’une bonne prise en 4K UHD. Méfiez-vous des miroirs aux alouettes et des nouvelles versions remastérisées, toutes ne valent pas le prix à payer.

Les pistes son françaises 7.1 sont malheureusement très rares et encores plus celles en Dolby Atmos. N’investissez pas forcément dans le 7.1 si vous voulez privilégier la qualité au nombre.

Le placement des enceintes n’est pas anodin, malheureusement Dolby et DTS, n’ont pas étés foutu de se mettre d’accord sur la position des enceintes arrières (et pas que).

Dolby produit du “5.1(side)” FL+FR+FC+LFE+SL+SR (side left, side right) alors qu’en DTS ou OPUS c’est du “5.1” FL+FR+FC+LFE+BL+BR (back left, back right).

Si votre canapé est collé contre un mur est qu’il est impossible pour vous de mettre des enceintes derrière, alors vous devez préférer le Dolby… pour ceux qui ont un salon acceptant des enceintes derrière leur canapé vive le DTS.

Les connexions

Maintenant que l’évolution débridée du digital s’est un peu calmée, il devient possible de parler calmement de HDMI, intermédiaire qu’il ne vaut mieux pas dédaigner pour connecter correctement votre précieux matériel, comme vous allez le constater.

Si au départ la norme HDMI ne servait uniquement qu’à transporter la vidéo et le son bardé d’une puce anticopie, l’évolution du matériel à nécessité pas mal de changements et pas seulement à cause de la résolution d’écran (et donc de la vitesse/bande passante).

Je ne parlerais que du HDMI 2.1a, car qui peut le plus peut le moins et il peut manquer beaucoup de chose à l’intérieur d’un câble, même dans un câble certifié Ultra High Speed, et surtout pour les produit low cost ou chinois.

Un câble HDMI peut donc transporter en plus de la vidéo et du son:

Internet
Le QMS (quick Media Switching), commutation rapide des sources
Le Câble power, alimentation par un des deux côté
Le CEC (Consumer Electronic Control), commutation des autres appareils connectés
l’ARC ou mieux l’eARC, canal de retour audio (de la TV vers l’ampli, par exemple)

Vous n’avez pas forcément besoin de tout celà, mais si quelque chose ne fonctionne pas dans la liste ci-dessus, pensez-y.

Les versions bon marché, outre de manquer de fonctionnalités ne seront pas non plus forcément capables de tenir un débit, par exemple en passant de DTS à DTS HD. En cas de problème, le câble est la première chose à suspecter, surtout s’il est long ou si vous avez changé un élément de votre Home-cinéma.

Les disques

Un disque blueray ou UHD doit obligatoirement contenir une piste LPCM ou PCM, une piste Dolby Digital et une piste DTS (si elle existe), a partir de ce minimum tout éditeur peut ajouter tout autre format de son choix. Malheureusement, il n’existe pratiquement pas de documentation ou de statistique sur le sujet.
Certains éditeurs se cantonnent hélas exclusivement dans le Dolby Digital et les bandes son françaises dépassent rarement le 5.1.

Le streaming

L’arrivée en masse du streaming est en train de vider les rayons des disques blueray et UHD. C’est quelque chose de malheureux en ce sens que si la qualité des images était limitée par la taille des disques (128 Gb maximum pour l’UHD), elle pouvait tout de même atteindre un débit de 100 Mb/s, alors que le débit du streaming ne dépasse guère les 25 Mb/s dans le meilleur des cas et nécéssite un réencodage (une autre perte de qualité).

Certains groupes envoient même du son Dolby Atmos, réduisant d’autant plus la qualité de l’image.

Pire, quand l’électricité s’est faite rare, la plupart des groupes de vod ont réduit le débit (qui a un impact très important sur la consommation des appareils et surtout d’internet), réduisant encore la qualité des flux. Pas sur d’ailleurs qu’elles soient toutes revenues aux débits d’époque, monter le prix de l’abonnement et baisser les couts de fonctionnement permet d’augmenter le profit ou de payer les productions internes (Netflix, la bouillie woke de Disney, etc…).

Bref, ne vous attendez pas à des miracles même si l’arrivée du nouveau codec AV1 (avec un meilleur taux de compression) commence timidement à faire son apparition.

Voilà qui termine pour le moment cet article, tant qu’il n’y a pas de nouvelles évolutions.

Vous pouvez aussi poursuivre dans cette voie: Bref survol de l’ère informatique jusqu’à nos jours

Révision 1.8 Garanti 100 % sans Intelligence Artificielle, ni colorants ou additifs. Composition: 33% électrons, 33% photons, 33% d’électricité.

La première version à été crée avant que l’on trouve vraiment des explications centralisées sur le web, alors qu’il existe maintenant de nombreuses pages web sur le même sujet.

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