Deux téléviseurs peuvent respecter les mêmes normes colorimétriques sans que leurs images paraissent identiques à tous les spectateurs. Une étude scientifique publiée début octobre dans la revue Optics Express montre comment certaines technologies d'affichage modernes peuvent accentuer ces différences de perception.
Comme nous le détaillons dans notre protocole de tests de téléviseurs, nous accordons une attention particulière à la fidélité des couleurs. Température de couleur, Delta E, couverture des espaces colorimétriques : autant de mesures qui permettent de vérifier si un écran respecte les standards de l'industrie. Mais même avec un point blanc parfaitement réglé sur D65, deux spectateurs ne verront pas nécessairement la même chose.
C'est ce phénomène qu'ont étudié Andrew Rider et Andrew Stockman, de l'University College London (UCL), avec John Frith, dans une publication intituléeWhy the colours of modern displays can look so different to different observers. Leurs travaux s'intéressent au métamérisme d'observateur, qui prend une importance particulière avec certaines technologies d'affichage modernes.
Pourquoi les écrans modernes accentuent les différences entre nos yeux
Pour reproduire les couleurs, un écran combine des émissions lumineuses rouges, vertes et bleues. Or, nous n'y sommes pas tous sensibles de la même manière. Les cellules photoréceptrices de notre rétine présentent des variations individuelles, liées notamment à la génétique. Le vieillissement du cristallin joue également un rôle, puisqu'il modifie la quantité de lumière bleue qui atteint la rétine.
Ces différences existaient déjà avec les anciennes technologies d'affichage. Mais les téléviseurs à tube cathodique utilisaient des luminophores dont les émissions étaient généralement moins étroites que celles des lasers RGB ou de certaines sources à points quantiques. Les variations de sensibilité entre observateurs avaient donc tendance à produire des écarts de perception moins marqués.
Avec les technologies modernes, le phénomène peut devenir beaucoup plus visible. Les téléviseurs QD-OLED et les vidéoprojecteurs laser RGB, par exemple, exploitent des émissions lumineuses concentrées sur des bandes de longueurs d'onde précises. Cela leur permet de reproduire une gamme de couleurs particulièrement étendue, mais peut aussi accentuer les différences entre spectateurs.
Les LCD à points quantiques peuvent également être concernés. Cela ne signifie pas pour autant que les autres technologies sont immunisées : l'ampleur du phénomène dépend avant tout du spectre lumineux propre à chaque appareil, et pas uniquement de son appellation commerciale.
Pour étudier ces différences, les chercheurs ont utilisé un modèle physiologique de la vision humaine appliqué à 16 dispositifs d'affichage, dont des téléviseurs, des moniteurs professionnels et des projecteurs de cinéma. Leurs simulations montrent que certaines variations de sensibilité au rouge et au vert, ainsi que le vieillissement du cristallin, peuvent entraîner des écarts perceptifs importants.
Ces écarts pourraient concerner une minorité significative d'observateurs avec certaines sources lumineuses à spectre particulièrement étroit. Une réserve demeure toutefois : les prédictions de ce modèle n'ont pas encore été validées expérimentalement auprès de véritables spectateurs dans les conditions étudiées.
Une calibration parfaite ne garantit pas une perception identique
Faut-il en conclure que nos mesures colorimétriques ne servent plus à grand-chose ? Certainement pas. Elles restent indispensables pour évaluer la fidélité d'un téléviseur et vérifier qu'il respecte les intentions de création des contenus.
Mais ces mesures s'appuient sur des référentiels colorimétriques normalisés, construits à partir d'observateurs standards. L'observateur CIE 1931 demeure la référence historique et largement dominante pour les mesures colorimétriques dans l'industrie vidéo. Il ne représente toutefois pas parfaitement la sensibilité visuelle de chaque individu.
Les chercheurs relèvent que les méthodes classiques de calibration produisaient déjà des résultats imparfaits sur les anciens écrans, mais que ces erreurs étaient relativement cohérentes d'un appareil à l'autre. Avec certaines technologies modernes, ce n'est plus toujours le cas.
Imaginons deux téléviseurs utilisant des technologies différentes, dont le point blanc est mesuré comme identique à D65. Certains spectateurs pourraient percevoir une légère dominante rosée sur l'un et verdâtre sur l'autre. Les instruments n'ont pas nécessairement commis d'erreur : les deux écrans produisent des spectres lumineux différents, auxquels nos yeux ne réagissent pas tous de la même façon.
C'est une distinction importante pour interpréter les résultats de nos tests. Un Delta E très faible indique qu'un écran reproduit fidèlement les couleurs selon le référentiel utilisé. Il ne garantit pas pour autant une perception identique chez tous les spectateurs.
Pourrait-on alors calibrer chaque téléviseur en fonction des yeux de son propriétaire ? En théorie, des corrections individualisées permettraient de réduire certains écarts. Les chercheurs évoquent aussi la possibilité de multiplier les sources lumineuses primaires pour mieux contrôler leur spectre d'émission. Une piste qui fait écho aux récentes innovations de Hisense, avec son RGB-C à quatre composantes, dont une cyan, ou son MicroLED RGB-Y intégrant du jaune. Ces technologies n'ont toutefois pas démontré leur capacité à réduire le métamérisme d'observateur.
À court terme, rien ne justifie toutefois de modifier arbitrairement les réglages de son téléviseur. Les standards colorimétriques restent une référence commune indispensable pour reproduire fidèlement les films et les séries.
Cette diversité de perception n'est d'ailleurs pas inconnue des amateurs de vidéoprojection. Certains spectateurs sont particulièrement sensibles au speckle, ce fourmillement provoqué par les interférences lumineuses des projecteurs laser, ou à l'effet arc-en-ciel de certains modèles DLP. Ces phénomènes reposent sur des mécanismes différents du métamérisme, mais illustrent une même réalité : la qualité d'une image ne se résume pas à ce qu'un instrument peut mesurer, elle dépend aussi de la façon dont chacun la perçoit.
Cette étude rappelle une limite fondamentale de la calibration : nous savons mesurer avec une grande précision la lumière produite par un écran, mais cela ne garantit pas que tous les yeux l'interpréteront de la même façon.
