Institut für Rundfunktechnik (IRT)

Spectroradiomètre Konica Minolta pour l'acquisition de données de mesure précises pour des innovations révolutionnaires à l'Institut für Rundfunktechnik (Institut de technologie de la radiodiffusion)

Mesures précises, innovantes et utilisant des technologies de pointe

L'Institut für Rundfunktechnik (IRT) est responsable de la normalisation technique des institutions de radiodiffusion télévisuelle et radiophonique publiques réglementées en Allemagne, c'est-à-dire l'ARD, le ZDF et Deutschlandradio, ainsi que de la chaîne de radiodiffusion autrichienne ORF et de la société suisse de radiodiffusion et de télévision SRG/SSR dans les pays germanophones d'Europe depuis plus de 50 ans, et représente également leurs intérêts au sein de l'Union Européenne de Radiodiffusion (UER). Situé sur le site de production de la Bayerische Rundfunk (Radiodiffusion bavaroise) dans le quartier de Freimann à Munich, l'IRT est à l'origine de nombreuses innovations pionnières. Parmi les exemples récents figurent : la première transmission HDTV entièrement numérique (1992), le développement du studio virtuel (1996), la première transmission audio multicanal 5.1 avec DVB (1998), le développement du microphone KEM (1999), le MPEG Layer II (2000), l'approbation pour l'introduction de la DVB-T (2003) et les premières enregistrements HDTV non compressés en 720p et enfin 1080p en 2004 et 2005. Ce ne sont pas seulement les organismes de radiodiffusion publics qui bénéficient des services de l'IRT, mais aussi de nombreux clients du secteur des technologies de communication et d'information, ainsi que les téléspectateurs eux-mêmes.

Mesure de la lumière pour le progrès technologique

Les exigences technologiques imposées à la télévision évoluent en fonction des avancées technologiques. L'introduction de nouveaux moniteurs à écran plat dans les studios (et les salons privés) signifie qu'il faut également étudier leurs performances. L'IRT a donc réalisé une étude avec 11 fabricants et testé 15 moniteurs de classe 1 pour équiper les studios de télévision avec différentes technologies d'affichage et formats, afin de les évaluer en tant qu'équipements de mesure pour les signaux vidéo selon la norme EBU Tech 3320. Cela a été nécessaire car les développements techniques et du marché imposent de remplacer les équipements CRT existants et d'introduire la « Télévision Haute Définition » (HDTV).

Pour cette raison, l'IRT a effectué une gamme étendue de mesures pour évaluer la HDTV en tant que support de diffusion dans les studios de télévision. Les restrictions technologiques des écrans LCD et plasma modernes, comme la dépendance de l'angle de vision, la densité lumineuse, les plages de couleur et de contraste et les artefacts de mouvement, etc., ont été prises en compte.

Précision pour des données valides

L'IRT utilise le spectroradiomètre Konica Minolta Sensing CS pour l'acquisition rapide de données de mesure précises. Les performances du CS-1000, par exemple, en ont fait une référence acceptée dans le monde professionnel pour évaluer tous les paramètres importants des affichages visuels, y compris en dehors du secteur de la télévision publique. « L'analyse spectrale visuelle du spectroradiomètre CS-1000 de Konica Minolta Sensing fournit une base fiable pour déduire tous les paramètres photométriques et colorimétriques essentiels nécessaires pour décrire les capacités visuelles des moniteurs modernes », explique Friedrich Gierlinger, chef de projet à l'IRT.

« Cela le distingue de nombreux autres instruments de mesure dans notre domaine, qui ne fournissent que des résultats partiels. » Le CS-1000 offre une large gamme de fonctionnalités qui simplifient les mesures et les accélèrent, car elles sont toutes intégrées dans un seul appareil. Grâce à sa résolution spectrale optimisée avec une demi-largeur de <5 nm et une précision de longueur d'onde de 0,3 nm, il fournit des mesures extrêmement précises lors de l'analyse des valeurs colorimétriques. « Cela signifie que nous pouvons calculer et déduire tous les paramètres pertinents dans une étape ultérieure... » ajoute Gierlinger. Cela se fait « en temps réel », car les données sont transmises directement à un logiciel d'analyse spécialement développé à cet effet. « Le logiciel est parfaitement adapté au transfert de données du CS-1000 », confirme le responsable des tests, ce qui facilite considérablement le travail avec l'instrument de mesure.

Des données précises pour de nouvelles normes

Les performances des moniteurs à écran plat de classe 1 ne répondent pas encore à toutes les exigences de la directive Tech 3320 de l'EBU, qui s'appliquait à l'origine aux moniteurs CRT. « Aucun des moniteurs LCD et plasma de classe 1 actuellement disponibles sur le marché ne satisfait à tous les critères de performance existants de l'EBU. À vrai dire, ces critères ne sont remplis que si les mesures sont effectuées dans une direction de vision optimale par rapport au moniteur », explique Gierlinger en évoquant les faiblesses apparentes de la technologie télévisuelle actuelle, relevées lors de mesures effectuées avec le spectroradiomètre Konica Minolta Sensing.

Avec son équipe, il a développé un appareil de mesure spécifique pour effectuer des mesures sous différents angles requis. Les résultats obtenus sont parlants : des variations de couleur importantes se produisent même avec de petites variations d'angle. Les mesures avec le CS-1000 de Konica Minolta Sensing ont révélé que, dans certains cas, la température de couleur passe de 6500 Kelvin (c'est-à-dire la température de lumière standard D65) à environ 13 000 Kelvin, ce qui déforme les couleurs de manière dramatique, donnant à l'image une teinte bleuâtre.

Avec les moniteurs CRT, la position et l'angle de vue d'un réalisateur de télévision n'étaient pas aussi critiques : les images reproduisaient les couleurs telles qu'elles arrivaient en tant que signal au moniteur. Pour évaluer un enregistrement de studio, il suffisait que le réalisateur voie tous les moniteurs depuis une même position. Il pouvait toujours compter sur la reproduction fidèle de l'image, suffisante pour l'évaluation.

Cependant, la position idéale du réalisateur par rapport au moniteur est déterminante pour la reproduction des images avec la nouvelle génération de moniteurs à écran plat de classe 1. Si le réalisateur est placé à un mauvais angle par rapport au moniteur, les coordonnées de couleur relatives, le point blanc, etc. changent, ce qui entraîne un décalage de couleur indésirable. « Une correction de l'image par le réalisateur entraînerait des réglages de valeurs d'image erronés. Cela pourrait aboutir à une reproduction des couleurs différente sur plusieurs moniteurs et à des corrections sans fin », poursuit Gierlinger. Même une légère inclinaison de l'axe horizontal de l'image de + ou - 15° entraîne un décalage de couleur, comme l'ont révélé les mesures prises avec l'instrument de Konica Minolta Sensing. En raison de la précision élevée de cette étude, les limites des moniteurs de classe 1 actuels dans les studios de télévision ont été bien définies.

Addendum

Depuis mi-2009, l'IRT poursuit son étude des moniteurs de classe 1 avec le nouveau spectroradiomètre CS-2000A de Konica Minolta Sensing. Le CS-2000A est équipé d'optiques de mesure encore plus sophistiquées que le CS-1000 et peut détecter des signaux lumineux extrêmement faibles. Il est particulièrement adapté aux mesures de luminance extrêmement faible que même les meilleurs écrans haut de gamme peinent à atteindre. Le CS-2000A fonctionne avec un contraste de 1 000 000:1 et, en tant qu'analyseur de faible luminosité parmi les meilleurs au monde, permet de détecter des densités lumineuses aussi faibles que 0,0005 cd/m² avec un angle de mesure de 1°.

La réduction des facteurs de bruit mécanique et électrique et l'utilisation d'angles de mesure librement sélectionnables confèrent au CS-2000A une précision sans précédent, garantissant des mesures fiables pour les technologies d'affichage futures.