Analyse de l'Ultra HDTV par Ludovic Noblet, Directeur de la Valorisation chez b<>com

1. Ludovic Noblet
{ Symposium Ultra HDTV }
18/12/2014

2. / 2Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 2Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 2Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 2Diffusion non restreinte18/12/2014
Expérience

3. 18/12/2014 / 3Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 3Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 3Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 3Diffusion non restreinte
Facteurs d’expérience
Neuro/PsychoPhysiologiePhysique Culture
PerceptionTechnologie Emotion Intention

4. 18/12/2014 / 4Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 4Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 4Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 4Diffusion non restreinte
› Intrinsèques: registre émotionnel
• J’aime ce type de films, cette actrice, cet acteur, l’histoire, ce genre de musique, etc
• Essentiellement la promesse de valeur, forme une attente présupposant implicitement
la satisfaction
• Peut aussi être … « j’aime cette marque », notion de confiance est aussi un facteur
intrinsèque d’expérience
› Extrinsèques: registre perceptuel
• Confort, immersion, fidélité a l’intention artistique, emphase (« whaouh »)
• Mais aussi … je veux que ce soit simple et facile à utiliser
• Essentiellement la perception de valeur, établit explicitement le niveau de satisfaction
› Equilibre
• Définit le niveau de différentiation, de monétisation, la capacité à attirer, fidéliser
Facteurs intrinsèques et extrinsèques

5. 18/12/2014 / 5Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 5Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 5Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 5Diffusion non restreinte
D’un point de vue plus marketing mix
Extrinsinc factors of d’expérience
(Technology)
Exclusive
Short tail
Long tail
SD/HD,
mono/stereo
Mono device
HD, 5.1/7.1
Multi-device
UHD,
Immersive, personalized audio
Multi-device
Deliver
Make a
Difference
Be a
Reference
Elevation,
Differentiation,
ARPU
Intrinsicfactorsofexperience
(Contents)

6. 18/12/2014 / 6Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 6Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 6Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 6Diffusion non restreinte
Un exemple

7. 18/12/2014 / 7Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 7Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 7Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 7Diffusion non restreinte
Un exemple

8. / 8Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 8Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 8Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 8Diffusion non restreinte18/12/2014
Physiologie de l’œil
Système
psychovisuel

9. 18/12/2014 / 9Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 9Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 9Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 9Diffusion non restreinte
› Le système visuel humain intègre
• Ce qui donne la perception de mouvement
› L’œil n’est pas immobile (« eye tracking »)
• Il accommode, s’adapte, focalise sur les points
d’attention
• La vision fovéale permet de voir avec une grande
sensibilité à la résolution spatiale
› Tout en restant sensible aux mouvements
• Grâce à la vision périphérique dans le champ de
vision
Quelques aspects

10. 18/12/2014 / 10Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 10Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 10Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 10Diffusion non restreinte
Anatomie de l’oeil

11. 18/12/2014 / 11Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 11Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 11Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 11Diffusion non restreinte
Fovea
Fovéa située dans l’axe optique
Au centre de la macula
Concentration maximale de cônes
Grande sensibilité aux détails
Grande sensibilité aux couleurs
Faible sensibilité au mouvement

12. 18/12/2014 / 12Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 12Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 12Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 12Diffusion non restreinte
Sensibilité de la vision humaine à la
lumière
~6 ordres de magnitude vision adaptée, ~10 gamme
totale
Photopique (cônes): ~0.003 cd/m2 - 35,000 cd/m2
Mesopique (bâtonnets & cônes): 0.001 - 3 cd/m2
Scotopique(bâtonnets): 0.001 cd/m2 - 0.000001 cd/m2

13. 18/12/2014 / 13Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 13Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 13Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 13Diffusion non restreinte
Cônes et perception de la couleur
› 3 types de cônes
› Sensibilité dépend de la quantité de lumière
reçue sur la rétine, fovéa en particulier

14. 18/12/2014 / 14Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 14Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 14Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 14Diffusion non restreinte
Quelques particularités psycho-visuelles
› Effet Stevens
• Accroissement du contraste perçu lorsque la luminance
est accrue
• Accroissement du contraste accroit la sensation de détail
› Effet Hunt
• Augmentation de la luminance accroit la sensation de
couleur (chromaticité et saturation)
› Ces particularités perceptuelles sont importantes pour
considérer le « Dynamic Range » et le « Color
Gamut »
14

15. 18/12/2014 / 15Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 15Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 15Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 15Diffusion non restreinte
Vision périphérique
› Faible sensibilité aux détails et aux couleurs
› Vision par regroupement de bâtonnets
› Impression visuelle rapide du champ de vision
› Forte sensibilité au mouvement, ~100 images par
seconde
› Sensibilité y compris en vision nocturne (vision
scotopique)
› Couvre 99% du champ de vision
› Dispose de 50% du nerf optique et du cortex
visuel

16. / 16Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 16Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 16Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 16Diffusion non restreinte18/12/2014
Dynamic Range
& color gamut

17. 18/12/2014 / 17Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 17Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 17Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 17Diffusion non restreinte
Dynamic range, end-to-end
Color Contrast Capture Postproduction Mastering Distribution Color ContrastDisplay
Gamme visible par l’oeil
Gamme capturée
par la camera
Gamme de référence
en post-production

18. 18/12/2014 / 18Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 18Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 18Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 18Diffusion non restreinte
Références de production/post-production
0,01 cd/m2
0,03 cd/m2
48 cd/m2
0,005 cd/m2 600 cd/m2
PRM4200 Dolby
Spécification DCI
Production TV
(EBU 3320, BT1886)
100 cd/m2
Workflows dits « display referred »

19. 18/12/2014 / 19Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 19Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 19Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 19Diffusion non restreinte
Ordres de grandeur « dynamic range »
dans le réel
Courtesy of Dolby Laboratories

20. 18/12/2014 / 20Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 20Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 20Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 20Diffusion non restreinte
Ordres de grandeur « dynamic range »
dans le réel
Courtesy of Dolby Laboratories

21. 18/12/2014 / 21Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 21Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 21Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 21Diffusion non restreinte
Bit depth 10/12 bits ne veut pas dire HDR
…
Rampe Barten
(cf ITU-R BT.2246-2:
10bit PQ est au dessus
du seuil Barten –
artefacts de “contouring”
peuvent se produire)
12 bit PQ ne montre pas
d’artefacts de
“contouring”
Cf SMPTE ST2084

22. 18/12/2014 / 22Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 22Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 22Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 22Diffusion non restreinte
› Direct backlight vs edge light + light guide
plate
› Local dimming
› Quantum dots color filtering
› Backward compatibility
Implémentabilité ?

23. / 23Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 23Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 23Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 23Diffusion non restreinte18/12/2014
High Frame Rate

24. 18/12/2014 / 24Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 24Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 24Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 24Diffusion non restreinte
“Motion pictures”…
24

25. 18/12/2014 / 25Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 25Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 25Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 25Diffusion non restreinte
“Motion pictures”… et “motion
fusion”
25
Zootrope
1834, W.G. Horner
“Wheel of life”
Praxinoscope
1877, C.E. Reynaud
“Action Watcher”
Phenakistoscope
1829, J. Plateau
“Cheating Watcher”

26. 18/12/2014 / 26Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 26Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 26Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 26Diffusion non restreinte
Mouvement: captation et perception
› Même pour des résolutions HD, flou de mouvement du à la
camera réduit la résolution perceptible
• Lorsque la camera effectue un pan/travelling sur une scène
• Contrainte de vitesse maximale de travelling vs perception
• Désagréable lors de changements de plans fixe / mouvement
› Nécessité de réduire le shutter camera (durée d’ouverture)
mais équilibre a trouver…
• Une définition tranchante « comme un rasoir » n’est pas
forcement meilleure… nécessité pour l’œil de percevoir le
mouvement
• Il faut que le système visuel humain effectue la « fusion » des
images
26

27. 18/12/2014 / 27Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 27Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 27Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 27Diffusion non restreinte
Pour l’histoire …
› Expérimentations de la NHK visant a déterminer une
fréquence souhaitable pour UHDTV
› >80 fps pour prévenir le saccadement sur un écran
large a luminosité normale
› Réduction du shutter a 1/320s pour prévenir le flou
› >100fps afin de fusionner le mouvement (HVS)
› D’où la proposition 120fps
27

28. 18/12/2014 / 28Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 28Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 28Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 28Diffusion non restreinte
Captation (influence shutter)
28
Courtesy of BBC R&D
Courtesy of BBC R&D

29. 18/12/2014 / 29Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 29Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 29Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 29Diffusion non restreinte
Captation (influence shutter)
29
Courtesy of BBC R&D
Courtesy of BBC R&D

30. 18/12/2014 / 30Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 30Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 30Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 30Diffusion non restreinte
Paramètres a prendre en compte…
› Flicker du display
› Shutter camera (durée d’ouverture) pour images
avec détails
› Capacité du système visuel humain pour fusionner
› Problématiques d’éclairage
› Conversion de standards
› Compression
› Performance globale au bruit
30

31. 18/12/2014 / 31Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 31Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 31Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 31Diffusion non restreinte
› Bandes passantes !!!
› Backward compatibility
Implémentabilité ?

32. / 32Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 32Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 32Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 32Diffusion non restreinte18/12/2014
Conclusion

33. 18/12/2014 / 33Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 33Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 33Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 33Diffusion non restreinte
Acteurs « be a reference »
et impact technologique
Contents
Technology
Exclusive
Short tail
Long tail
SD/HD,
mono/stereo
Mono device
HD, 5.1/7.1
Multi-device
UHD,
Immersive, personalized audio
Multi-device
Situation
courante de
commodité
Proliferate
Commoditize
Enable1
2
3
Elevate
« experience »,
green field,
risk taking
Others follow
as technology
gets mainstream,
fight on rigths.
Technology is
Mainstream

34. 18/12/2014 / 34Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 34Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 34Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 34Diffusion non restreinte
Hype or not hype …
Peak of inflated
expectations
Though of
disillusionment
Slope of
enlighment
Productivity

35. 18/12/2014 / 35Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 35Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 35Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 35Diffusion non restreinte
Proliferation
Ecosystem
Enablement
Techno
Development
Technology to market
Commoditization
Return on investment
Investment

36. 18/12/2014 / 36Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 36Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 36Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 36Diffusion non restreinte
Hype or not hype …
Object-based audio
Cinema
(immersive)
Object-based audio Home/Personal
(Immersive & personalized)
UHD-1.2, HDR
UHD-1.2, HFR
UHD1.1
UHD-2

37. 18/12/2014 / 37Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 37Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 37Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 37Diffusion non restreinte
Pourquoi parler de tout cela?
› Direction de l’industrie CE vers des écrans Ultra HDTV a priori plus
grands comparativement a HDTV
› Réalité de l’installation domestique
› Distance de visualisation vs champ de vision
› Immersion dans le contenu: offrir la capacité a l’œil de se
“promener” dans l’image mais quid de la perception du mouvement?
› Gamme étendue de couleurs mais quid de leur perception
› En général, plus de pixels mais quid de leur perception
› Dans tous les cas, commoditisation rapide
37

38. 18/12/2014 / 38Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 38Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 38Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 38Diffusion non restreinte
Avis personnel, innovation
expérience
Incrémental Transformatif Disruptif
4K
WCG
HFR
HDR
Audio

39. 18/12/2014 / 39Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 39Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 39Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 39Diffusion non restreinte
UHD-1 phase 1 ou plus ?

40. 18/12/2014 / 40Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 40Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 40Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 40Diffusion non restreinte
UGC #1

41. 18/12/2014 / 41Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 41Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 41Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 41Diffusion non restreinte
UGC #2

42. 18/12/2014 / 42Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 42Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 42Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 42Diffusion non restreinte
Tablettes grand-format …

43. 18/12/2014 / 43Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 43Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 43Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 43Diffusion non restreinte
Et pour 2020 ?

44. 18/12/2014 / 44Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 44Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 44Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 44Diffusion non restreinte
8K or not 8K ?

45. 18/12/2014 / 45Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 45Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 45Diffusion : confidentiel18/12/2014 / 45Diffusion non restreinte
Quid de l’écran incurvé ?

46. www.b-com.com
Merci / Thanks
{ ludovic.noblet@b-com.com }