Couverture de gamut et volume couleur : pourquoi 100 % DCI-P3 ne garantit pas une image fidèle
Couverture de gamut en 2 dimensions
Lorsqu'un constructeur ou un testeur annonce qu'un diffuseur couvre « 100 % du DCI-P3 », l'information est souvent exacte… mais elle est aussi souvent mal comprise.
En réalité, il existe une différence fondamentale entre la couverture de gamut (Coverage) et le volume couleur (Color Volume).
La couverture de gamut : une mesure en 2 dimensions
La couverture de gamut est calculée uniquement à partir des coordonnées chromatiques x et y.
Autrement dit, elle mesure la surface occupée par le gamut sur le diagramme CIE lorsqu'on l'observe « vue de dessus ».
Cette approche permet de répondre à la question :
Le diffuseur atteint-il les coordonnées chromatiques de l'espace couleur visé ?
Si les primaires rouge, vert et bleu atteignent les coordonnées du DCI-P3, la couverture pourra afficher 100 %, même si le comportement réel des couleurs est plus complexe.
Cette mesure ne tient pas compte :
- de la luminance des couleurs ;
- des saturations intermédiaires ;
- des déformations internes du gamut ;
- de la capacité du diffuseur à maintenir les couleurs saturées à différents niveaux de luminosité.
Le volume couleur : une mesure en 3 dimensions
Le volume couleur ajoute une troisième dimension au calcul :
- x ;
- y ;
- Y (luminance).
On ne mesure plus une simple surface, mais un véritable volume. Le volume couleur répond à une question bien différente :
Quelle quantité réelle de couleurs le diffuseur est-il capable de reproduire ?
Cette approche prend en compte non seulement la position des couleurs dans l'espace chromatique, mais également leur luminance.
Deux diffuseurs peuvent ainsi présenter exactement la même couverture DCI-P3 tout en offrant des volumes couleur très différents.
Le volume couleur en 3 dimensions
Un exemple concret
Prenons un projecteur affichant :
- 100 % de couverture DCI-P3 ;
- 85 % de volume DCI-P3.
Il atteint parfaitement les coordonnées du triangle P3 lorsqu'on observe le gamut dans le plan xy.
En revanche, certaines couleurs saturées ne parviennent pas à atteindre la luminance théorique maximale disponible dans cet espace.
Le résultat est un volume couleur plus faible malgré une couverture parfaite.
Une analogie simple
Imaginez deux bâtiments possédant exactement la même surface au sol. Vue du ciel, ils semblent identiques.
Pourtant :
- le premier mesure 5 mètres de haut ;
- le second mesure 10 mètres de haut.
La surface est identique.
Le volume est très différent.
La couverture de gamut représente la surface au sol.
Le volume couleur représente le bâtiment complet.
La hauteur correspond ici à la luminance.
Pourquoi cette différence est importante
Les fiches techniques mettent souvent en avant la couverture DCI-P3 ou Rec.2020.
Cette information reste utile pour connaître les limites chromatiques du diffuseur, mais elle ne décrit pas entièrement ses performances.
Le volume couleur permet d'aller beaucoup plus loin en évaluant la capacité réelle du diffuseur à reproduire les couleurs dans l'ensemble de l'espace tridimensionnel.
Conclusion
La couverture de gamut et le volume couleur ne mesurent pas la même chose. La couverture indique jusqu'où le gamut s'étend dans le plan xy.
Le volume couleur indique combien de couleurs et de luminance sont réellement contenues à l'intérieur de cet espace.
Ainsi, deux diffuseurs affichant tous deux 100 % du DCI-P3 peuvent offrir des performances visuelles très différentes une fois la luminance prise en compte.
Les systèmes HDR modernes ne peuvent plus être évalués uniquement à travers une projection 2D du gamut comme la plupart des tests sur internet. L'introduction d'ICtCp dans BT.2100 reconnaît explicitement que la luminance fait partie intégrante de la perception des couleurs. Une mesure de couverture limitée aux coordonnées xy ne décrit donc qu'une partie des performances d'un diffuseur. L'analyse volumétrique constitue une représentation plus fidèle de la réalité perceptuelle, puisqu'elle intègre simultanément chromaticité et luminance.
Atteindre 100 % du BT.2020 signifie uniquement que les limites du gamut sont atteintes. Cela ne garantit ni la justesse des millions de couleurs intermédiaires, ni la fidélité du volume couleur, ni la qualité globale de reproduction de l'image. C'est précisément pour cette raison qu'en post-production et en calibrage avancée, une analyse volumétrique sur plusieurs centaines ou milliers de points est bien plus révélatrice qu'un simple pourcentage de couverture annoncé sur une fiche technique.