Samsung S99H QD-OLED — Analyse technique et mesures
Samsung S99H QD-OLED / Jeti spectraval 1511-HiRes / Klein K10-A
Samsung S99H QD-OLED — Analyse technique et mesures
Le Samsung S99H montre clairement ce que la technologie QD-OLED peut apporter lorsqu'on cesse de juger un téléviseur uniquement à partir d'un triangle de gamut ou d'un DeltaE moyen.
Les mesures révèlent surtout un diffuseur combinant très forte luminance, gamut étendu et conservation remarquable du volume colorimétrique en HDR. C'est cette combinaison, beaucoup plus que la simple couverture du DCI-P3, qui constitue son principal intérêt.
Self Vérification : le diffuseur face à lui-même
Self Vérification : le diffuseur face à lui-même
La Self Vérification de ColourSpace ne consiste pas à comparer le téléviseur à une norme comme le Rec.709, le DCI-P3 ou le BT.2020. Le principe est différent : le diffuseur est comparé à son propre espace colorimétrique natif.
La procédure consiste à désactiver les corrections, profiler le diffuseur dans son état natif, puis à extraire de ce profil son gamut et sa réponse propres. Ce nouvel espace devient alors la référence contre laquelle les mesures sont comparées. Selon Light Illusion, un diffuseur de bonne qualité doit être capable de se reproduire lui-même avec une grande cohérence.
Cette méthode permet donc de séparer deux choses souvent confondues : les limites physiques du gamut et les défauts internes du diffuseur.
Un téléviseur peut parfaitement avoir un gamut plus petit que le BT.2020 sans que cela constitue un défaut. En revanche, s'il est incapable de suivre correctement son propre gamut lorsqu'on mesure des milliers de combinaisons RGB à différents niveaux de luminance et de saturation, cela révèle des non-linéarités ou des anomalies volumétriques intrinsèques.
La Self Verification ne demande donc pas au Samsung S99H de reproduire un espace qu'il ne peut physiquement atteindre. Elle lui demande simplement :
« Es-tu capable de reproduire correctement ce que ton propre panneau est capable de produire ? »
C'est ce qui rend cette mesure particulièrement intéressante. Elle permet d'évaluer la qualité intrinsèque du moteur couleur et la cohérence volumétrique du diffuseur, indépendamment de la taille de son gamut.
Autrement dit, avant même de savoir si un écran couvre 80 %, 90 % ou 100 % du BT.2020, la Self Verification permet de vérifier si son espace couleur natif est propre, régulier et exploitable pour un calibrage précis.
Pré-calibrage SDR
SDR : un calibrage très efficace
Avant calibrage, le mode SDR présente un point blanc sensiblement trop chaud, avec une température mesurée à 6221 K pour une cible proche de 6500 K. Le DeltaE 2000 moyen de l'échelle de gris atteint 4,82, avec un maximum à 7,19. La saturation moyenne est déjà relativement correcte à 2,07, mais certaines valeurs atteignent 7,21.
Après calibrage, le comportement devient nettement plus rigoureux :
- température de couleur : 6545,9 K ;
- gamma moyen : 2,39 pour une cible 2,4 ;
- DeltaE 2000 moyen de l'échelle de gris : 0,46 ;
- DeltaE maximum : 0,83 ;
- DeltaE moyen des saturations : 0,66 ;
- maximum : 1,74.
Le suivi RGB est pratiquement parfaitement superposé et le gamma reste très proche de 2,4 sur l'essentiel de l'échelle.
C'est un excellent résultat.
La valeur absolue du noir mesurée ne doit en revanche pas être surinterprétée. Les valeurs extrêmement faibles relevées sur un OLED sont très dépendantes de la limite de mesure de l'instrument, du temps d'intégration et de la stabilité temporelle du panneau. Elles ne constituent pas, seules, une mesure fiable du contraste réel.
Post-calibrage SDR
HDR : près de 2800 cd/m²
La capacité lumineuse constitue évidemment l'un des résultats majeurs du S99H.
Les mesures montrent environ 2800 à 2850 cd/m² entre 2 et 10 % de surface, avant une diminution progressive :
≈ 1400 cd/m² à 25 %≈ 830 cd/m² à 50 %≈ 590 cd/m² à 75 %472 cd/m² en plein écran.
Le comportement à 1 %, inférieur aux fenêtres de 2 à 10 %, est inhabituel et montre justement pourquoi annoncer simplement « 2800 nits » ne suffit pas à caractériser un téléviseur.
La luminance HDR dépend directement de l'APL, de la taille du stimulus, de sa durée d'affichage et des algorithmes internes.
Il faut donc parler de courbe de luminance selon la surface, et non d'un unique chiffre de pic lumineux.
Peak Luminance vs Window Size
EOTF HDR
Avant calibrage, l'échelle de gris présente un DeltaE moyen de 3,45, avec un maximum de 7,22. Après calibrage, la moyenne descend à 2,02 et le maximum à 3,96.Le suivi PQ est très proche de la référence sur la majeure partie de la plage, avant le roll-off nécessaire dans les hautes lumières.
Le calibrage améliore donc sensiblement la neutralité, mais le résultat HDR ne peut pas être évalué avec le seul DeltaE de l'échelle de gris. Aux fortes luminances, le tone mapping et les limites instantanées du panneau deviennent également partie intégrante du résultat.
HDR post-calibrage / EOTF PQ
DCI-P3 : pratiquement intégral
La couverture UHD-P3 mesurée atteint :
99,95 % en CIE 1931 xy99,94 % en CIE 1976 u'v'.
On peut donc considérer le P3 comme pratiquement entièrement couvert.
Mais cette mesure reste bidimensionnelle.
Elle nous indique jusqu'où peuvent aller les primaires, pas si ces saturations peuvent être conservées lorsque leur luminance augmente.
C'est là que les mesures de volume deviennent beaucoup plus intéressantes.
Couverture P3
BT.2020 : 82,8 % xy, mais près de 89 % u'v'
La couverture mesurée du BT.2020 atteint :
82,77 % en CIE 1931 xy89,09 % en CIE 1976 u'v'.
Ces valeurs sont considérables pour un téléviseur grand public, mais elles ne signifient évidemment pas que le S99H reproduit intégralement le BT.2020.
Les primaires physiques du QD-OLED restent à l'intérieur de certaines coordonnées BT.2020.
C'est précisément pour cette raison qu'il faut séparer couverture de gamut et volume colorimétrique.
Couverture BT.2020
Gamut Rings : probablement la mesure la plus importante
Avec une cible P3/PQ, les Gamut Rings donnent une intersection de 99,93 % avec le volume cible.
Ce chiffre est remarquable.
Il signifie que le téléviseur ne se contente pratiquement pas de toucher les coordonnées P3 à faible luminance : il conserve ce gamut dans la majeure partie du volume HDR.
En BT.2020/PQ, le résultat est naturellement inférieur mais reste très élevé : 80,93 % du volume cible BT.2020 est réellement intersecté par le volume mesuré du téléviseur.
C'est beaucoup plus informatif que d'annoncer simplement 83 % de BT.2020.
Le premier chiffre décrit une surface.
Le second décrit ce que l'écran peut réellement produire en combinant couleur et luminance.
Gamut Rings P3
ICtCp et volume perceptuel
Le calcul ICtCp atteint également 30,868 millions de couleurs distinguables.
Cette mesure est surtout intéressante lorsqu'elle est utilisée pour comparer plusieurs diffuseurs avec exactement le même protocole.
Prise seule, elle ne constitue pas une note de qualité.
Mais associée aux Gamut Rings, à la couverture BT.2020 et aux niveaux de luminance mesurés, elle confirme la très importante capacité volumétrique du panneau.
ICtCp et volume perceptuel
Spectre QD-OLED
La distribution spectrale montre trois composantes distinctes, centrées approximativement dans le bleu, le vert et le rouge.
Cette architecture spectrale contribue directement au gamut très étendu du QD-OLED et à sa capacité à conserver des couleurs saturées sans devoir s'appuyer sur une composante blanche supplémentaire pour produire les fortes luminances.
C'est ici que la mesure du volume colorimétrique devient particulièrement pertinente.
SPD QD-OLED
Conclusion
Le Samsung S99H est impressionnant, mais pas simplement parce qu'il approche 2800 cd/m² ou affiche presque 100 % de DCI-P3.
Le résultat véritablement important est ailleurs.
Le téléviseur combine :
≈ 2800 cd/m² sur les petites fenêtres≈ 472 cd/m² plein écran99,95 % de P382,77 % BT.2020 xy89,09 % BT.2020 u'v'99,93 % du volume P3/PQ intersecté80,93 % du volume BT.2020/PQ intersecté.
C'est la dernière valeur qui résume probablement le mieux les capacités HDR du diffuseur.
Un téléviseur peut atteindre les coordonnées P3 sur une mire et perdre rapidement ses saturations dès que la luminance augmente. Le S99H montre au contraire une conservation importante des couleurs dans les différentes couches de luminance.
Il ne reproduit pas le BT.2020 intégral.
Mais limiter son évaluation au seul P3 reviendrait également à ignorer une partie réelle de ses capacités.
Le S99H montre précisément pourquoi la qualité HDR ne devrait plus être évaluée uniquement en deux dimensions. Gamut, luminance et volume doivent être considérés ensemble.
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