Avec l'évolution des simulateurs de vol modernes, qui intègrent des systèmes vidéo de plus en plus sophistiqués – allant des écrans offrant un large champ de vision horizontal et vertical aux configurations multi-projecteurs – l'attention aux détails est devenue cruciale pour offrir une expérience immersive conforme aux attentes des concepteurs. L'un des éléments essentiels pour optimiser l'efficacité de ces simulateurs de vol est la cohérence des couleurs entre chaque image projetée, car c'est la clé pour fusionner plusieurs images en un tout homogène. En effet, lorsque les couleurs d'une image diffèrent de manière visible de celles d'une image voisine, l'observateur s'en aperçoit immédiatement, ce qui peut entraîner une distraction indésirable pour un pilote en formation, surtout dans une activité nécessitant une intense concentration mentale.
La cohérence des couleurs entre chaque image projetée est essentielle pour fusionner plusieurs images en une seule et créer une expérience visuelle fluide.
Alors, comment un concepteur de simulateur de vol peut-il garantir que chaque image projetée soit uniforme aux yeux du pilote ? Pour répondre à cette question, il est essentiel d'explorer d'abord le concept de différence de couleurs et sa méthode de calcul, puis de découvrir les technologies disponibles pour réduire ces écarts de couleurs.
Lorsqu'on parle de différence de couleur, les experts utilisent souvent l'espace colorimétrique tridimensionnel CIELAB, défini par la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE en abrégé). Cet espace, qui utilise trois valeurs numériques pour définir les coordonnées de chaque couleur dans le spectre visuel (L* pour la clarté, et a* et b* pour les couleurs perçues par l'œil humain : rouge, vert, bleu et jaune), permet une quantification précise et cohérente de la différence entre deux couleurs, même lorsqu'elles sont très proches. La valeur représentant cette différence dans l'espace CIELAB est appelée Delta E, et elle est obtenue en calculant essentiellement la distance entre les coordonnées des deux couleurs.
Avec Delta E en main, les experts ont aidé à définir les différentes magnitudes de différence de couleur telles qu'observées par un spectateur :
Delta E < 1 |
Le spectateur ne remarque aucune différence entre les deux couleurs.
|
1 < Delta E < 2 |
Seul un spectateur expérimenté peut percevoir la différence entre les deux couleurs. |
2 < Delta E < 3.5 |
Un spectateur non expérimenté peut percevoir la différence entre les deux couleurs. |
3.5 < Delta E < 5 |
Une différence nette entre les deux couleurs est perceptible par tous. |
5 < Delta E |
Le spectateur perçoit deux couleurs distinctes. |
Les différences de couleur entre les vidéoprojecteurs sont inévitables. Que les vidéoprojecteurs proviennent de fabricants différents ou qu'ils soient des modèles issus de la même chaîne de production, le nombre de composants optiques impliqués dans leur conception – allant de la source lumineuse au roue des couleurs jusqu'à l'objectif – entraîne forcément des variations dues à l'effet cumulatif des écarts, aussi minimes soient-ils, entre chacun de ces composants. Tous les fabricants en sont bien conscients, c'est pourquoi presque tous les vidéoprojecteurs sur le marché intègrent une fonctionnalité permettant de corriger ces différences, comme des réglages de gain R/V/B configurables, qui permettent à l'utilisateur d'ajuster manuellement la couleur de l'image projetée.
La plupart des vidéoprojecteurs offrent une fonction de réglage de la balance des blancs (comme le gain R/V/B) permettant de procéder à des ajustements manuels pour garantir une cohérence des couleurs.
Pour les concepteurs de simulateurs de vol, cela signifie que, peu importe les vidéoprojecteurs choisis, eux ou les intégrateurs de systèmes (SI) chargés de maintenir leurs conceptions pourront ajuster les couleurs des vidéoprojecteurs selon leurs besoins, même après l'installation, afin d'assurer une cohérence des couleurs. Grâce à ces fonctionnalités de correction des couleurs intégrées, les intégrateurs de systèmes peuvent atteindre un Delta E d'environ 3 pour chaque image projetée sans trop de temps ni d'efforts, tandis qu'un expert utilisant des outils comme un colorimètre peut obtenir des valeurs de Delta E d'environ 2, selon le temps consacré.
Comme mentionné précédemment, la plupart des vidéoprojecteurs sur le marché offrent des fonctionnalités de correction des couleurs permettant un ajustement manuel. Bien que ces fonctionnalités donnent aux concepteurs, installateurs et/ou mainteneurs de simulateurs de vol un bon contrôle sur la cohérence des couleurs de leurs systèmes vidéo, assurer une véritable uniformité des couleurs peut encore nécessiter un effort et un coût considérables. En effet, obtenir un Delta E de 2 nécessite soit une expertise avec des outils appropriés, soit un intégrateur de systèmes (également équipé d'outils) consacrant une quantité importante de temps à affiner les paramètres du vidéoprojecteur.
Une solution plus judicieuse consiste à pré-calibrer les vidéoprojecteurs à un niveau de couleur constant avant l'expédition. C'est ici qu'intervient la technologie de pré-calibration de la balance des blancs de BenQ – la technologie derrière l'Ajustement de la Balance des Blancs d'Usine (WBA) de BenQ. Alors que le processus utilisé par d'autres fabricants pour pré-calibrer leurs vidéoprojecteurs repose simplement sur des experts en couleur sur le site de production effectuant des calibrations manuelles chronophages, ce qui entraîne un coût répercuté sur le consommateur final, la pré-calibration de la balance des blancs de BenQ utilise une technologie de pointe. Cette technologie permet d'atteindre de manière constante des valeurs Delta E inférieures à une vitesse fulgurante, sans impacter les coûts de production. Tandis que les concurrents utilisant la méthode traditionnelle peuvent mettre un temps considérable pour obtenir un Delta E de 3, la technologie de pré-calibration de la balance des blancs de BenQ permet d'atteindre un Delta E d'environ 2 en un cinquième à un dixième du temps.
Diagrammes de gamme de couleurs avant et après la calibration de la balance des blancs
La raison pour laquelle la pré-calibration de la balance des blancs réduit autant les différences de couleur et améliore la cohérence des couleurs réside dans le fait que, pour la grande majorité des images dans une vidéo, les couleurs dominantes à l'écran sont blanches ou contiennent des éléments de blanc. Il suffit de penser au nombre de vidéos montrant le ciel (en particulier les vidéos de simulation de vol) ou les arrière-plans clairs pour comprendre le rôle central du blanc dans la couleur globale, à l'instar des peintres qui travaillent sur une toile blanche. En ce sens, se concentrer sur l'obtention d'un blanc uniforme entre les images projetées, comme le fait la technologie de pré-calibration de BenQ, garantit que les arrière-plans de ces images se fondent facilement les uns dans les autres, ce qui conduit inévitablement les spectateurs à percevoir une cohérence des couleurs.
Le mélange des bords des images projetées est similaire à la peinture sur plusieurs toiles : il faut d'abord peindre chaque toile en blanc uniforme, puis ajouter les autres couleurs pour obtenir un effet harmonisé.
Voici les modèles de la série Installation de BenQ qui disposent de la pré-calibration de la balance des blancs de BenQ et que nous recommandons pour les simulateurs de vol.
Deploying multiple projectors to create a realistic wrap-around image canvas demands simulator installers conquer the challenge of White Balance Adjustment to achieve a seamless image ── BenQ has the answer with its Optical and Colour Algorithm
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