Vidéo à fréquence d'images élevée: qu'est-ce que HFR et pourquoi devrais-je m'en soucier?

De nombreux experts ont prédit que la vidéo High Frame Rate, ou HFR, serait la prochaine grande nouveauté de la technologie audiovisuelle. Mais qu'est-ce que c'est et qu'est-ce que cela signifie pour vous?

Regarder des émissions de télévision et des films concerne autant ce que vous ne voyez pas que ce que vous êtes. La vidéo est diffusée dans des images uniques plutôt que dans un flux d'images continu, ce qui signifie que vous allez toujours perdre certaines informations d'image dans les «espaces» entre les images.

La quantité exacte d'informations vidéo réelles avec lesquelles vos yeux et votre cerveau peuvent travailler dépend du nombre d'images par seconde que la vidéo utilise. Moins il y a d'images, plus votre cerveau devra remplir les blancs - et plus vous verrez probablement des problèmes liés au mouvement tels que le flou, le tremblement et la douceur.

Avec les discussions sur le traitement d'image, les problèmes liés à la fréquence d'images ont été mis en lumière. Alors qu'un certain nombre de créateurs de contenu tentent de résoudre le problème, une solution peut-elle être trouvée?

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HFR au cinéma

Les mouvements les plus significatifs dans le développement de fréquences d'images plus élevées sont intervenus dans le monde du cinéma. Peter Jackson a lancé le bal en publiant sa trilogie Hobbit au format 48 images par seconde - deux fois le taux normal de 24 images par seconde dans lequel les films sont sortis depuis des décennies.

Le réalisateur Ang Lee a fait passer les choses à un autre niveau en 2016, en lançant Long Halftime Walk de Billy Lynn à 120 ips. Le dernier film de Lee, Gemini Man, a également été tourné et distribué à 120 ips - et les deux peuvent être visionnés à 60 ips sur Blu-ray 4K. 120 ips est la même fréquence d'images que James Cameron chercherait à utiliser pour ses suites Avatar, tout comme Andy Serkis pour Animal Farm.

Avec des acteurs aussi importants qui manifestent de l'intérêt, il doit s'agir d'une technologie qui livre les marchandises, n'est-ce pas? Eh bien, cela dépend de qui vous parlez.

Les examens des sorties de films à haute fréquence d'images ont été divisés sur la question de savoir si l'augmentation de la fréquence d'images aide ou entrave l'expérience de visionnage. À peu près tous conviennent que HFR améliore la clarté et les détails, supprimant le flou de mouvement, le saccade et le stroboscope de l'équation. Mais beaucoup trouvent cette clarté supplémentaire plus préjudiciable que bénéfique.

Le cas invoqué par la plupart des détracteurs de films HFR est que produire une image plus propre, plus fluide et incroyablement claire a tendance à rendre l'action plus artificielle - le contraire de ce à quoi elle est destinée fais.

La réaction négative du public à la sortie à 48 ips des films Hobbit était si répandue que le réalisateur Peter Jackson en a ajouté technologie de flou doux aux versions à cadence élevée des deux suites pour apprivoiser la clarté de l'original filmé Matériel.

Billy Lynn's Long Halftime Walk est disponible à l'achat sur Blu-ray 4K à 60 ips (Gemini Man arrive en février), et même à cette fréquence d'images réduite (à partir de ses 120 ips d'origine), il est difficile de nier que ces images supplémentaires par seconde laissent une partie du jeu d'acteur et de la mise en scène douloureusement artificiel.

L'essentiel pour les films HFR semble être que la capture de données d'image réelles à 48 ips ou 120 ips ne laisse aucune cachette à l'artifice. C'est ce qui semble faire de HFR un tel défi dans le monde du cinéma.

Cependant, comme pour toutes choses - là où il y a une volonté, il y a un moyen. Si HFR séduit plus de téléspectateurs, des solutions aux problèmes seront trouvées. La grande question est de savoir si les cinéphiles montreront suffisamment d'enthousiasme pour HFR pour supporter les dépenses et les efforts associés à sa livraison.

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HFR sur votre téléviseur

Compte tenu de l’efficacité du HFR pour capturer les détails de la réalité, il est logique que l’utilisation de la technologie pour les documentaires télévisés et, en particulier, pour la couverture sportive, suscite beaucoup d’intérêt. Vous n’avez pas à vous soucier du fait que le HFR donne l'impression que les choses semblent artificielles lorsque vous filmez la vraie vie - HFR capture simplement la réalité à plus d'images par seconde.

L'utilisation du HFR pour le sport est alléchante, car tout ce qui présente toujours beaucoup de mouvements et de panoramiques de caméra souffriront probablement plus de la perte d'informations entre les images vidéo associées à une image inférieure les taux.

Sans surprise, bon nombre des plus grands acteurs mondiaux de la télévision se joignent à eux.

Le département R&D de la BBC expérimente les sports HFR depuis au moins 2014 et a démontré publiquement des images des Jeux du Commonwealth diffusées à 100 images par seconde. En 2016, lors du salon de la technologie IFA à Berlin, LG a montré des images de tennis et d'athlétisme sur une paire de téléviseurs OLED à 100/120 images par seconde.

En mai 2017, LG s'est associé au radiodiffuseur satellite européen SES pour organiser des démos de vidéo 4K HDR en cours de diffusion. à 120 ips, prouvant qu'il était déjà possible pour les diffuseurs de diffuser des émissions comme le football, le tennis et le cricket en HFR.

Pour l’avenir, le radiodiffuseur public japonais NHK présentera les Jeux Olympiques de 2020 à Tokyo à une résolution de 8K soutenue par des fréquences d'images élevées.

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Alors que la réaction des téléspectateurs au HFR dans les films est mitigée, les réactions à la diffusion HFR - en particulier du sport - sont plus positives. Dans le cas du test des Jeux du Commonwealth de la BBC, par exemple, seuls 5% de l'audience publique ne pouvaient pas voir ou n'étaient pas impressionnés par les différences de HFR apportées à l'expérience de visionnage.

À ce stade, vous pensez peut-être que votre téléviseur affiche déjà des images à 50 ou 60 Hz. Ou, si vous avez un téléviseur assez premium, il peut prétendre lire du mouvement à 100Hz, 120Hz, 200Hz, 240Hz ou même beaucoup plus haut Nombres. Cela signifie donc que vous appréciez déjà des images à haute fréquence d'images, n'est-ce pas? Pas assez.

Le fait est que les taux de rafraîchissement de la télévision ne sont pas strictement la même chose que les images par seconde. La fréquence d'images vidéo native pour le matériel TV est de 25 ou 30 ips, selon que le métrage est réalisé en Europe ou aux États-Unis.

Les chiffres 50 / 60Hz du monde de la télévision font référence à la manière dont la plupart des émissions de télévision utilisent un processus appelé «entrelacement». C'est là que seules les lignes paires ou impaires d'une image sont produites, mais à une vitesse de 50 ou 60 ips. Vous ne voyez pas 50 ou 60 images de données d’image réelles toutes les secondes, mais 25/30 images réelles «manipulées» en un effet 50 / 60Hz.

Les téléviseurs qui prétendent être 100 Hz ou 200 Hz utilisent en fait un traitement appelé interpolation de mouvement pour calculer à quoi devraient ressembler les images supplémentaires. Ils insèrent ces nouvelles images «composées» entre les 25/30 images par seconde du contenu original de l'image réelle.

Un tel traitement d'interpolation de mouvement peut rendre les images exemptes de saccades et de flous, comme HFR est conçu pour le faire. Mais ces images supplémentaires traitées n'offrent pas le même degré de netteté et de détails que vous obtiendriez s'il y avait 100 ou 120 images de données d'image réelles.

Tout cela nous ramène au fait que le véritable contenu télévisuel à fréquence d'images élevée - au moins avec les sports et documentaires - offre des avantages de qualité d'image que la grande majorité du public qui le voit en action peut apprécier.

Il est dommage que les problèmes techniques associés à la diffusion HFR soient encore plus difficiles que ceux associés aux films, en particulier pour une diffusion en direct en HFR.

En regardant la démonstration de la BBC, les ingénieurs de Beeb ont dû capturer environ 9 Go de données 4K HFR toutes les trois secondes. Ils ont dû relier huit disques SSD haute vitesse pour fournir 4 To de stockage et fournir des données via une interface SDI à quatre liaisons, 3 Go par seconde, à un PC. Et tout cela avant même que vous ayez commencé à penser à la nécessité de diffuser et / ou de diffuser le type de quantités de données associées aux images HFR 4K.

Il y a un autre grand obstacle au rêve de la télévision à fréquence d'images élevée: l'état actuel du matériel TV. Il n’existe pas un grand nombre de téléviseurs capables de gérer des fréquences d’images supérieures à 60 ips.

Étant donné que les normes HDMI actuelles (v2.0) prennent en charge des bandes passantes de 18 Gbit / s, ce n'est suffisant que pour des images 4K jusqu'à 60 ips. HDMI 2.1 prend en charge des bandes passantes jusqu'à 48 Gbps, peut transporter des résolutions jusqu'à 10K et des fréquences d'images jusqu'à 120fps. Mais malgré HDMI 2.1 adopté par de plus en plus de fabricants de téléviseurs, il n'en est qu'à ses débuts et se retrouve souvent sur des postes plus chers. De plus, vous devrez acheter le nouveau câble HDMI ultra haut débit pour en profiter.

HFR est-il l'avenir ou une fausse aube?

Il ne fait aucun doute que la technologie HFR jouera un grand rôle dans l’avenir du cinéma et de la télévision. Il est soutenu par un certain nombre de grands noms hollywoodiens du cinéma, et son potentiel pour la télévision - au moins avec des contenus «réels» tels que les sports et les documentaires - est évident.

Cependant, ce qui est moins clair, c’est dans quel délai nous pourrons nous gaver dans les montagnes de contenu à haute fréquence d’images dans notre salon.

Le monde de la télévision épris de réalité a la raison la plus convaincante d'adopter le HFR, mais ces ambitions sont contrecarrées par des limitations matérielles à chaque étape de la production et de la distribution télévisuelle.

En fin de compte, il se peut que les consoles de jeu de nouvelle génération fassent la preuve de la fréquence d'images élevée. Les avantages des fréquences d'images plus élevées sont compris depuis longtemps dans le monde du jeu, la poussée pour plus de puissance étant axée sur l'amélioration de la cohérence de la fréquence d'images. C’est dans ce domaine que nous pourrions voir une pression pour accélérer le développement nécessaire pour faire passer le HFR du rêve à la réalité ultra-nette.