Discussions techniques généralistes projection

2D et 3D - DLP, LCD, D-ILA, SXRD...

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Ragnarsson
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Ragnarsson » 16 Juin 2016, 22:09

dafunky a écrit :Euh, sauf erreur les caméras numériques pro font l'acquisition en minimum 60Hz, et c'est à la post prod que c'est rabaissé. Pour les derniers bastions argentiques, ça relève de l'attachement sentimental/gérontophile :


Idem pour la 4K ou l'UHD en vidéo. Les chaines de post-prod sont majoritairement en 2K ou HD (pour les cinéphiles purs et durs, je m'excuse de mélanger les deux dans une même phrase :D ).

Une anecdote sur le cinéma ce n'est pas de la vidéo: Vous savez pourquoi le format de compression du cinéma numérique c'est JPEG2000. Non ? Et bien c'est parce que ce n'était pas un codec venant du monde vidéo. Les caractéristiques techniques de scalabilité en résolution 2K/4K (qui marche pas bien sans post-filtrage du 2K, enfin aussi bien qu'un lancsoz3), le 4:4:4 et le 12 bit venaient ensuite comme raisons mais c'était secondaire. C'est un gars de Dolby qui m'a dit cela.

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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar thxrd » 17 Juin 2016, 10:05

Heu ,, je ne crois pas que ce soit la raison..
La raison fondamentale est qu'a l'epoque c'etait le seul permettant de travailler image par image .. "vraies".... Et offrait diverses autres caracteristiques necessaires au cinema
Au cinema on a besoin de monter / de retravailler ect .et sans pertes
Et il peut exister avec ou sans perte

Le reste ( mpeg / h264/265 / avc ect standard ) sont des formats avec plus ou moins de pertes qui exploitent la solution dite d'imperfections visuelles
Le Jpeg et Jpeg 2000 sont des formats de compression dit structurel (originellement utilisė pour les images fixes )
En 2005 DCi à choisi ce format et il,est toujours retenu ( et evolu regulierement )
Beaucoup de chose sont racontėes sur les perfs des divers type de reduction / compression de donnėes ( comme dans d'autres domaines , sauf que là , c'est tres complexe et il est necessaire d'etre un expert et surtout de ne croire que ce que l'on voit ..)
Je vous engage à bien regarder un DCP de cinema en comparaison avec le meme film en BD ..
hormis le fait que l'espace et T° sont different et que l'on est en 10 bit.. Regardez les details , particulierement dans'les scenes
"chargées de details avec beaucoup de mouvement... ..

Bien sur depuis 2005 beaucoup de nouveaux formats sont apparus , avec des fonctions et possibilités et perfs nouvelles
Mais on ne peut changer sans arret de systeme sous pretexte d'evolutions constantes ..
D'abord il faut garder la compatibilité et l'inter opérabilité , ensuite il faut estimer et mesurer serieusement les avantages et eventuels perfs suplementaires ( qui souvent ne sont pas au rendez .vous )
On en a les exemples avec les posts precedents decrivant le rec 2020 / le HDR / le 4 K ..
Sur le papier et dans le monde marketing et grand public , tout est fantastique / c'est mieux, c'est ceci cela ect ..
Dans la rėalité ,en fait, rien ne marche vraiment , rien n'est fini , et la pluparts des "avantages " promis soit , ne sont pas réalisables !!! ( gamut 2020 impossible / HDR en projection a ce jour egalement sauf projecteur ultra puissant ..
soit demande des conditions du debut à la fin ( du tournage jusqu'au condition de vision) totalement exceptionnelles ( 4K )
Le probleme etant le meme en cinema qu'en HC ..

Alors si en plus on suivait le meme chemin avec les formats de compressions ( il existe au moins une centaines de codecs differents pour l'image ) au secours ..!
Là au moins, tout le monde fait la meme chose ..
Mais ca n'interdit pas d'evoluer un jour, faut juste que ce soit utile et un vrai progres
thxrd

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Ragnarsson
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Ragnarsson » 17 Juin 2016, 11:16

JPEG2000 était à l'époque en competition avec le profil H.264 High4:4:4 en codage Intra, qui est dans la même gamme de performances et permettait donc aussi le travail en intra. HEVC va au delà toujours en 4:4:4 Intra et a tout d'intégré dans sa syntaxe (X'Y'Z' 4:4:4 12 bits et plus, et le HDR, même les frame rate cinema.

Les seules évolutions de JPEG2000 depuis l'adoption par la DCI en relation avec le cinema sont des profils pour les archives, de nouveaux frame rates plus élevés en 2K, et des profils IMF. Les outils de base sont les mêmes.

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Messagepar thxrd » 17 Juin 2016, 13:25

Oui et non..
La premiere version "officielle" de H264 date de 2003 .. Et la derniere de 2012.,
JPeg 2000 est en fait anterieur à 2000 et les travaux d'acceptation du monde cinema ont commencė bien'avant 2005 ..( et meme avant 2000 ) d'ou le choix à l'epoque
Et aujourd'hui meme si les versions hi level de beaucoup de codec offrent des possiblités plus ou moins semblables , ( qui faisait tout des le debut ) pourquoi tout remettre en question ?? Pour le plaisir de changer ??..
On pourrait et à un moment ca se fera sans doute .. mais une partie du monde du cinema ne fait pas la course à l'armement ( et pas des moindres , voir la reflexion de Tarentino sur le frame rate !! )
Thxrd

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Ragnarsson
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Ragnarsson » 17 Juin 2016, 13:54

Désolé thxrd la premiere version de JPEG2000 date de mars 2001. H.264 a été finalisé en avril 2003. La DCI a adopté JPEG2000 en juin 2004. Les travaux de standardisation étaient terminés pour les deux codec. Le chip adv202 de Analog Devices était disponible depuis peu (2003 il me semble) et les caractéristiques des deux profils cinema ont été spécifiquement choisis pour pouvoir être implémentés avec plusieurs chips en parallele. Les implémentations matérielles et logicielles de H.264 commençaient à être disponibles en 2004. Le pont en faveur de JPEG 2000 a aussi été le licencing gratuit des décodeurs.

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Messagepar thxrd » 17 Juin 2016, 13:55

Desolé pour l'erreur de date ..

Je ne suis pas un expert en matiere de codec video et des algos s'y rapportant , mais je me mefie beaucoup de ce qui s'affirme qualitativement dans ce domaine .. ( pendant que le monde du cinema depuis le debut travaille en Jpeg2000 sur ce qui sert à etablir l'original , le monde du Bd à vu passer 4 types de codec ( Mpeg2 /VC1/ / H264 et maintenant H265 .. )
Et vous avez raison le licensing libre est un point decisif qui a sans doute beaucoup joué .

Mais , si je me fie à ce qui se dit dans un domaine ou je maitrise beaucoup mieux ( l'immersif audio et les codec audio )
Ce que je lis comme description et affirmations concernant les perfs et fonctions vantėes par leurs auteurs et par le net est souvent incompletement decrit / partiellement faux , voir tres exageré ( et sur l'immersif et en particulier l'Atmos du globalement n'importe quoi ..)
Oh souvent avec des termes et explications en apparence tres techniques, mais des que l'on met les mains dedans en "rêel "
C'est tout faux ...
Donc , il y a peut etre qqs bonnes raisons pour que le Jpeg2000 plus de 10 ans plus tard soit toujours utilisé

Thxrd

Emmanuel piat
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Emmanuel piat » 17 Juin 2016, 19:05

Le motion jpeg2000 est assez semblable au mjpeg qui l'a précédé mais avec un codec intraframe bcp plus efficace (ondelettes à la place de DCT). les limitations connues du jpeg sont contournées, ce qui permet d'avoir bien moins d'artefact de compression (ringing sur les HF, blocks sur les BF, ...).

Le résultat est très bon mais c'est un codec qui prend bcp de place. Cependant, du moment que le DCP tient sur un DD, l'industrie du ciné s'en fiche.

Ce côté vorace n'est pas un atout en contexte grand public. Les codecs avec une base DCT qui se prêtent bien à la prédiction interframe (x264, x265) et prennent bcp moins de place marchent aussi très bien tant qu'on respecte un bitrate adapté. Faut pas chercher la petite bête la où elle n'est pas.

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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar thxrd » 17 Juin 2016, 19:22

C'est en fait l'un des arguments important en grand public .: .la place
En cinema ou en prod on se moque un peu de cette question de place . ( en prod on parle en peta octets depuis longtemps )
Et tant que ca marche parfaitement , pourquoi changer ??

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Ragnarsson
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Ragnarsson » 18 Juin 2016, 00:02

Emmanuel piat a écrit :Le motion jpeg2000 est assez semblable au mjpeg qui l'a précédé mais avec un codec intraframe bcp plus efficace (ondelettes à la place de DCT). les limitations connues du jpeg sont contournées, ce qui permet d'avoir bien moins d'artefact de compression (ringing sur les HF, blocks sur les BF, ...).

Le résultat est très bon mais c'est un codec qui prend bcp de place. Cependant, du moment que le DCP tient sur un DD, l'industrie du ciné s'en fiche.

Ce côté vorace n'est pas un atout en contexte grand public. Les codecs avec une base DCT qui se prêtent bien à la prédiction interframe (x264, x265) et prennent bcp moins de place marchent aussi très bien tant qu'on respecte un bitrate adapté. Faut pas chercher la petite bête la où elle n'est pas.



Le codage du cinéma n'est pas le motionJPEG2000, qui a ses profils spécifiques et surtout est associé à un format de fichier de la même famille que le .mp4 et qui n'a rien à voir avec les profil cinéma de JPEG2000 ni avec le format de fichier des DCP qui est du MXF, format dérivé de l'ASF/AAF de Microsoft.

Le principe de codage de JPEG2000 est différent des formats basés transformée par bloc (DCT 8x8 et son approximation avec aussi d'autres tailles de transformées utilisées dans H.264 et HEVC). JPEG2000 doit son efficacité de compression à son codeur entropique de type arithmétique dérivé de l'advance profile de JPEG (différent du profil JPEG Baseline associé au format JFIF = .jpg). L'utilisation des ondelettes bi-orthogonales utilisant une décomposition dyadique pour de la compression vidéo est moins efficace que les transformées par bloc utilisées dans les familles de codecs MPEG et ITU. C'est une des raisons pour lesquelles les propositions de compression scalable à base d'ondelettes pour les codeurs vidéo n'ont jamais abouti face aux codec basés sur les transformées.

JPEG2000 est établi en tant que norme pour le cinéma, fonctionne très bien pour cette application surtout aux débits utilisés (le max d'un DCP c'est 250Mb/s que l'on soit en 2K ou 4K), permet d'envisager des évolutions en résolution, frame rate, nombre de bits, OETF, espace de couleur....sans changer de codec mais seulement avec l'ajout de nouveaux profils conservant la rétro-compatibilité avec les profils actuels. JPEG 2000 est aussi utilisé pour les images médicales et les applications militaires, domaines où la qualité de l'image est primordiale.

Le débit de 250Mb/s a été défini pour que le chip de Analog Devices ADV202, le seul dispo à l'époque de la standardisation DCI, puisse tenir le débit. Ce qui limite un encodeur JPEG2000 est la complexité de la partie codage entropique. Il correspondait aussi à pouvoir faire tenir un film entier sur un disque de 250GB, la plus grosse taille à l'époque.

Emmanuel piat
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Emmanuel piat » 18 Juin 2016, 07:37

Toutes les compressions d'image à base d'ondelette reposent sur les mêmes principes de base (propres aux ondelettes). On en développe au labo pour de l'imagerie médicale de type OCT (tomographie de cohérence optique) en bout de micro endoscope. Après les détails peuvent changer à l'infini en fonction du cahier des charges et donner lieu à des tas de d'optimisation et de profils spécifiques. Si je prends notre cas de figure, se greffe à notre problématique de décomposition sur une base d'ondelette, une problématique de fusion d'images avec un imageur orthogonal de nature différente pour reconstruire une vue 3D des tissus, ainsi que des contraintes propres aux degrés de liberté et à la commande du système µrobotique de l'endoscope actif qui va permettre de le positionner sur la base de la représentation ondelette qui a été choisie pour l'espace image (on parle alors de visual servoing). Pendant longtemps, on a travaillé en Fourier (on continue d'ailleurs à le faire pour du visual servoing sous microscope électronique à balayage car on est alors particulièrement insensible aux sources de bruits très importantes présentes ds ce type d'imageur à fort grossissement). Depuis qq années, une autre équipe du labo explore les représentations à base d'ondelette. C'est un vaste domaine et ça marche plutôt bien.

L'important à savoir pour le jpeg 2000 et tous ses cousins, c'est que c'est de l'ondelette et que l'ondelette avec sa scalabilité permet une meilleure qualité d'image avec un bon bitrate que des décompositions fréquentielles de type Fourier (DCT) qui sont apparues ds le jpeg et ont rapidement "colonisée" les codecs vidéo à bas biterate (mpeg2, h264, h265, ...) grâce à leur compatibilité avec de la compression 'interframe. Les approches ondelettes se prêtent bien à de l'intraframe et moins bien à de l'interframe (ça ne veut pas dire que c'est impossible). Donc les taux de compression obtenus en intraframe restent modestes. Ca permet de faire du lossless et du lossy. On peut ajouter qu'il y a aussi des histoires de brevet autour du jpeg2000 qui ont freiné sa diffusion. Si vous voulez vous essayer à la compression d'image en jpeg2000 (qui remplace avantageusement le jpeg), c'est maintenant bien supporté ds des tas de soft.

Néanmoins, les approches à base de DCT continuent à progresser et le h265 est véritablement très très impressionnant. Son portage pour de l'image fixe (format BPG) démolit totalement le jpg lorsque le biterate est minimal (voir l'image de Lena ds le lien ci-dessous). C'est à se demander ce qu'il reste au jpg (si ce n'est sa simplicité) :
http://bellard.org/bpg/lena.html

Voir aussi les nombreux exemples d'images fixes ici (la qualité tiny compresse à mort) :
http://xooyoozoo.github.io/yolo-octo-bu ... pg=t&bpg=t

Emmanuel piat
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Emmanuel piat » 18 Juin 2016, 07:46

Le principe de codage de JPEG2000 est différent des formats basés transformée par bloc (DCT 8x8 et son approximation avec aussi d'autres tailles de transformées utilisées dans H.264 et HEVC)


Je ne sais pas ce qu'il en est pour la norme ciné du jpeg2000, mais le jpeg2000 s'appuie aussi sur une transformée par bloc (tiling). Sauf que c'est avec une base d'ondelettes à la place d'une DCT. On a aussi le droit de ne faire qu'une seule tuile qui contient alors toute l'image. L'avantage d'utiliser plusieurs tuiles est la parallélisation du décodage pour gagner en temps de décodage.

After color transformation, the image is split into so-called tiles, rectangular regions of the image that are transformed and encoded separately. Tiles can be any size, and it is also possible to consider the whole image as one single tile. Once the size is chosen, all the tiles will have the same size (except optionally those on the right and bottom borders). Dividing the image into tiles is advantageous in that the decoder will need less memory to decode the image and it can opt to decode only selected tiles to achieve a partial decoding of the image. The disadvantage of this approach is that the quality of the picture decreases due to a lower peak signal-to-noise ratio. Using many tiles can create a blocking effect similar to the older JPEG 1992 standard.


https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG_2000
Dernière édition par Emmanuel piat le 18 Juin 2016, 08:06, édité 2 fois.

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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Emmanuel piat » 18 Juin 2016, 08:05

Cela dépend des filtres d'upscaling et de downscaling utilisés. En upscaling avec un filtre qui ne filtre pas complètement ce qu'il y a au dessus de la fréquence max en 2K, il va y avoir de l'information repliée spectralement, atténuée mais présente, en plus de générer un flou dans la bande haute de la bande de fréquence 2K.


Un upscaling n'est JAMAIS soumis au pb de repliement fréquentiel. Tout simplement parce que dans l'image de départ, il n'y a aucune fréquence supérieure à la fréquence max possible.

Les pb de repliement n'arrivent que pdt le dowscaling.

MAIS :

si le downscaling est fait après un upscaling, l'upscaling ne générant aucune fréquences au delà de la fréquence max de départ, le downscaling ne générera aucun pb d'aliasing.

C'est la raison pour laquelle si un BRD UHD est issu d'un gonflage d'un master full-HD, son downscaling en full HD ne génèrera pas d'artefact de repliement car on est alors ds le cas précédent. Ce qui peut par contre arriver, c'est une non-correspondance des kernels up et down, ce qui fera qu'on ne retrouvera pas exactement l'image d'origine et que quelques artefacts pourront apparaître de ce fait (mais ça reste mineur AMHA).

Perso, je fais tjrs du up and down sur la base des mêmes kernels lorsque je post-traite une source 2K pour un diffuseur 2K (en ajoutant du sharpen après l'étape du up).

Par contre, si le BRD est vraiment en 4K native (avec des fréq. au delà de celle du full-HD), alors là oui, on peut avoir des pb de repliement si un filtre LPF correctement dimensionné n'est pas appliqué avant.

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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar thxrd » 18 Juin 2016, 09:13

Je n'ai pas parlé de la difference de principe ( ondelette / DCT ) car, ca me semblait evident ,c'est la base de la difference..
mais le but en cinema n'est pas de compresser le plus possible en gardant une qualité correcte , mais d'avoir la qualité maximum tout court .
Donc pour l'instant ,comme ca marche ..et que changer entraine toujours d'enormes problemes , ca reste ..
Dans le grand public , il est commun de changer tout les 6 mois le hardware et le sofware en se foutant completement de la compatibilité et meme du fonctionnement tout court ( y a qu'a voir la liste des "c..." Des 2 derniers lecteurs BD uhd du marché
Incapables de faire des fonctions basiques que des lecteurs normaux font depuis des années + un bonne liste de bug .)
Ca ,ca ne peut pas exister dans le cinema ..on ne peut imaginer des fichiers qui viennent d'un tournage Y à associer à d'autres venant d'un autre studio Z ou rien ne serait exactement compatibles parce qu'on'change tout les 6 mois ! Et qui ne seraient pas lu partout ..

Pour "changer" il faut un "vrai" progres ou une necessitė absolue ...
Comme Emmanuel , je sûis admiratif de ce que fait H265 avec des debits raisonnables ..
Est ce necessaire absolument pour cette raison de tout changer pour l'appli cinema ?? il semblerait que pourl'instant non
Avec des images en 8 K et des necessités de debits gigantesques dans le futur.. Peut etre. ... J'en sais rien..

Le format des DCP est depuis 2009 DCP SMPTE ( avant "DCP interop " / et encore avant MPEG2 MXF interop )
DCP SMPTE et DCP interop sont en'JPEG 2000 ( l'image )
MXF est le conteneur ( un conteneur pour l'image / un pour l'audio / et un autre pour divers fichiers )

Je confirme la remarque d'Emmanuel sur l'absence de repliement lors du donwscale d'une source 2 K gonflée en 4 K
Test fait sur DLP 2K .. Aucun repliement visible ...( depuis BD dit "4k " )
Evidemment comme dit, sur du vrai 4 k filtrage "avant " et efficace obligé ..

Thxrd

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Ragnarsson
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Ragnarsson » 18 Juin 2016, 09:57

Emmanuel piat a écrit :
Cela dépend des filtres d'upscaling et de downscaling utilisés. En upscaling avec un filtre qui ne filtre pas complètement ce qu'il y a au dessus de la fréquence max en 2K, il va y avoir de l'information repliée spectralement, atténuée mais présente, en plus de générer un flou dans la bande haute de la bande de fréquence 2K.


Un upscaling n'est JAMAIS soumis au pb de repliement fréquentiel. Tout simplement parce que dans l'image de départ, il n'y a aucune fréquence supérieure à la fréquence max possible.


Je parlais de l'information (inversée spectralement si on veut changer de terme pour ne pas porter à confusion avec le repliement dans la bande) présente au delà de la bande utile du 2K, quand on upscale en 4K. Celle-ci mal filtrée génère des défauts visibles sur les hautes fréquences.

Emmanuel piat
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Re: Discussions techniques généralistes projection

Messagepar Emmanuel piat » 18 Juin 2016, 10:57

présente au delà de la bande utile du 2K


Décidément, je ne comprends pas.

Dans une source 2K, il n'y aucune information présente au delà de la bande utile du 2K, c-à-d. au-delà de la fréquence normalisée de 0.5 cycle par pixel.

Donc quand on part d'un master 2K et qu'on le gonfle en 4K, 8K ou 1024K ou ce qu'on veut, il n'y aucun artefact sur les hautes fréquences. Le résultat est juste une interpolation linéaire et la forme de l'interpolation dépendra du kernel utilisé (certaines interpolations sont plus "jolies" que d'autres. Une interpolation moche cherche en général à générer des transitions plus raides qui provoquent alors un phénomène de ringing sur les transitions).

Ce principe est très utilisé par exemple dès qu'on veut obtenir une précision subpixel lorsqu'on cherche à localiser un objet 2D ds une image 2D par un principe de corrélation. Si on travaille sur l'image d'origine, on aura au mieux une précision d'1 pixel pour la localisation. Si maintenant on opère un très grand upsampling, et qu'on fait la corrélation sur l'image upscalée qui va donner une localisation ds cette image bcp plus grande, puis qu'on fait une règle de 3 pour obtenir la localisation ds l'image d'origine, on aura une précision subpixel (établie sur la base d'une interpolation bien sûr, donc qqpart on fait une hypothèse de linéarité cachée).

Pour revenir à notre image 2K qu'on gonfle en 4K => après upscaling, il n'y aura aucune fréquence spatiale normalisée au delà de 0.25 cycle par pixel dans l'image 4K (*). Les fréquences max de 0.5 cycle/pixel ds l'image 2K deviennent des fréquences de 0.25 cycle/pixel ds l'image 4K. C'est très intuitif : vu qu'il y a 2x plus de pixels en largeur et en hauteur ds l'image 4K, la périodicité des fréquences spatiales de l'image 2K d'origine va s'exprimer sur 2 fois plus de pixel et donc ces fréquences spatiales vont voir leur nb de cycle par pixel divisé par 2. Par exemple, avec un algo d'upscaling basic qui dédouble simplement chaque pixel, une alternance 0-1-0-1-0-1 (donc 0.5 cycle/pixel) en 2K devient 0-0-1-1-0-0-1-1-0-0-1-1 (donc 0.25 cycle/pixel) en 4K.

Si on a du ringing par exemple à cause d'un choix de kernel mal fichu, il sera "exprimé" à l'aide de fréq. inférieures à 0.25 cycle par pixel.

C'est pourquoi il n'y a aucun gain informationnel (en terme fréquentiel) ds un upscaling x2: on n'ajoute que des fréquences nulles au delà de 0.25 cycle/pixel. Le seul gain est l'atténuation de l'effet pixel qui se traduit malheureusement aussi par une perte d'acutance (sensation de flou ds l'image). Pour rattraper cette perte, tous les algos d'upscaling (lecteur, TV, diffuseur...) donnent la possibilité de rajouter en plus du sharpen sur l'image 4K (+ ou - réglable) pour renforcer l'acutance en boostant le contraste local, et donc en jouant sur l'amplitude du signal. Si le sharpen n'opère que sur l'amplitude, alors forcément il n'opère que jusqu'aux fréquences de 0.25 cycle/pixel et ne crée rien au delà (vu qu'au delà les fréq. on une amplitude nulle : zéro fois quelque chose fait tjrs zéro).

(*) à qq résidus numériques près... mais pour les voir...
Dernière édition par Emmanuel piat le 18 Juin 2016, 23:25, édité 6 fois.


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