Définition

Rec. 2020 (ITU-R BT.2020, également appelé "BT.2020" ou "Ultra HD Color") est la norme internationale pour la télévision haute définition, en particulier l'Ultra HD (4K/8K), et est étroitement liée au HDR (High Dynamic Range). La norme définit :

• Couleurs primaires RVB : Couleurs fortement saturées pour une gamme étendue
• Point blanc : D65 (comme Rec.709)
• Profondeur de couleur : 10 bits ou 12 bits (contre 8 bits dans Rec.709)
• Plage dynamique : Jusqu'à 16+ diaphragmes avec les modes HDR
• Volume de la gamme : ~76% de l'espace colorimétrique humain (contre 44% dans Rec.709)

La norme a été adoptée en 2014 et devient de plus en plus la norme pour le streaming et le cinéma.

Spécifications techniques

Couleurs primaires RVB et agrandissement de la gamme

Les couleurs primaires Rec.2020 dans l'espace colorimétrique CIE 1931 xy :

Implications visuelles :

• Rouge : Rouge pur (primaire)
• Vert : Beaucoup plus saturé, presque vert néon
• Bleu : Pur, moins violacé

Comparaison des gammes (volume) :

Rec.2020 couvre 76% de l'espace colorimétrique humain total perceptible.

Profondeur de couleur et quantification par bits

Rec.2020 nécessite des profondeurs de bits plus élevées pour la résolution de la gamme sans postérisation :

Rec.709 (8 bits standard) :

256^3 = 16 777 216 couleurs
Résolution de la gamme : 16 777 216 / 0.44 ≈ 38 millions par % de gamme

Rec.2020 (10 bits) :

1024^3 = 1 073 741 824 couleurs
Résolution de la gamme : 1 073 741 824 / 0.76 ≈ 1,4 milliard par % de gamme
Suffisant pour toutes les nuances sans banding

Rec.2020 (12 bits, rare) :

4096^3 = 68 719 476 736 couleurs
Résolution de couleur pratiquement illimitée
Archivage et post-production premium

Modes HDR avec Rec.2020

PQ (Perceptual Quantizer) - Dolby Vision, HDR10

Caractéristiques :

• Plage dynamique : 0-10 000 nits (contre 100 nits en SDR)
• Courbe gamma : Courbe spéciale de quantification perceptuelle (pas simplement 2.4)
• Niveau de noir : 0 nits absolu (pas de marge de sécurité comme dans Rec.709)
• Formats pris en charge : HDR10, Dolby Vision, HDR10+

Conséquences pratiques :

• Les scènes très sombres peuvent être d'un noir absolu
• Des reflets extrêmement lumineux (lumière, feu, soleil)
• Temps d'étalonnage plus long pour des résultats optimaux

HLG (Hybrid Log-Gamma) - HDR de diffusion

Caractéristiques :

• Rétrocompatible : Peut être visualisé sur des moniteurs SDR
• Condition de visualisation : Suppose un éclairage ambiant standard (pas complètement sombre)
• Gamma : Combinaison de log et de gamma pour la diffusion
• Formats pris en charge : Norme BBC, EBU, OBS

Application pratique :

• Diffusion terrestre (par ondes)
• Moins courant en streaming
• Bon retour en arrière pour les appareils SDR

Flux de travail dans DaVinci Resolve pour Rec.2020

Configuration du projet

Paramètres du projet > Gestion des couleurs
- Espace colorimétrique d'entrée : Format de la caméra (Red, Arri, Sony)
 ou Rec.2020 (pour du matériel déjà converti)
- Espace colorimétrique de la timeline : DaVinci Wide Gamut RGB (interne 32 bits flottant)
- Espace colorimétrique de sortie : Rec.2020 (pour HDR)
- LUT de monitoring : PQ (Dolby Vision) ou HLG (Diffusion)

Configuration de la timeline pour le HDR

1. Paramètres du projet :

• Résolution : 3840x2160 (4K) ou 7680x4320 (8K)
• Profondeur de couleur : 32 bits flottant (essentiel pour le HDR)
• Rec.2020 comme espace de sortie

1. Gestion des couleurs :

• Espace colorimétrique du décodeur : Spécifique à la caméra
• Créer des métadonnées Dolby Vision ou HDR10

1. Monitoring :

• Moniteur HDR requis (par ex. Dolby PRM4200)
• Dans l'aperçu, régler sur l'espace colorimétrique HDR
• Alternative : Monitoring Rec.709 avec une courbe HDR vers SDR

Étalonnage pour Rec.2020/HDR

Phase 1 : Fondamentaux du HDR

• Conversion Log vers PQ/HLG automatique
• Vérifier la plage d'exposition (0-10 000 nits pour PQ)
• Utiliser l'histogramme en mode HDR

Phase 2 : Gestion des hautes lumières

• Hautes lumières plus lumineuses que le blanc possibles (~3-10 nits)
• Attention : Les valeurs très lumineuses ne peuvent pas être rendues en SDR
• Courbes séparées pour les hautes lumières en HDR possibles

Phase 3 : Saturation des couleurs

• Rec.2020 permet une saturation plus élevée
• Les couleurs apparaissent plus vives, plus réalistes
• Attention : Saturation pas trop extrême (peut paraître artificielle)

Phase 4 : Détails dans les ombres

• Noir absolu possible (0 nits)
• Conserver les détails sous le noir standard
• Le "black crushing" n'est pas possible automatiquement

Configuration du monitoring HDR

Matériel idéal :

• Écran : Moniteur certifié Dolby Vision (par ex. Dolby PRM4200, Eizo CG3200)
• Colorimètre : Pour un étalonnage correct
• Salle : Éclairage contrôlé (50 Lux standard, sombre pour Dolby Vision)

Configuration logicielle dans DaVinci :

• Fenêtre > Espace de travail > Activer l'inspecteur HDR
• Mettre à jour les métadonnées Dolby Vision
• Définir le mode HDR pour le monitoring dans les Préférences

Plateformes de streaming et exigences Rec.2020

Mappage de gamme et conversion Rec.2020 vers Rec.709

Rétrogradation vers Rec.709 pour la compatibilité ascendante

De nombreuses productions doivent livrer en Rec.2020 et Rec.709 :

Scénario :

• Créer un master en Rec.2020 HDR
• Produire une version Rec.709 SDR pour la diffusion
• Les deux versions doivent être visuellement compatibles

Processus :

1. Étalonner le master Rec.2020 HDR
2. Créer séparément un étalonnage Rec.709 SDR :

• Compresser les couleurs dans la gamme Rec.709
• Ajuster la luminosité et le contraste pour le SDR
• Réduire la plage dynamique à 12 diaphragmes

1. Monitoring comparatif :

• Vérifier la version Rec.709 sur un moniteur SDR
• Vérifier la version Rec.2020 sur un moniteur HDR
• Assurer la cohérence

Mappage de gamme automatisé dans DaVinci

Mappage de gamme par nœud de courbe :

Mode de mappage de gamme du nœud >
- Écrêtage doux : Réduction douce au-dessus/en dehors de la gamme
- Écrêtage dur : Écrêtage net
- Préserver la teinte : Tente de préserver les teintes

Correction secondaire pour les décalages de couleur :

• Isolation de la plage de couleurs sur les couleurs saturées
• Ajustement fin de la saturation et de la teinte
• Étalonnage sélectif basé sur la luminance

10 bits vs 8 bits et postérisation

Erreurs de banding en 8 bits vs 10 bits

Scénario : Dégradé de ciel bleu

8 bits (Rec.709) :

Seulement 256 variations de bleu disponibles
Bandes visibles dans les grandes zones (banding)

10 bits (Rec.2020) :

1024 variations de bleu disponibles
Dégradés propres et continus

Implication pratique :

• 10 bits est le minimum pour Rec.2020
• La postérisation est un problème majeur en cas de configuration incorrecte
• Toujours exporter en 10 bits pour l'archivage

Erreurs courantes et solutions

Scénarios pratiques

Scénario 1 : Livraison Netflix 4K HDR

Production pour Netflix en 4K et HDR :

1. Projet en Rec.2020 HDR10 dans DaVinci
2. Étalonnage avec moniteur HDR
3. Rec.2020 HDR10 avec Dolby Vision optionnel
4. Test de conformité sur les serveurs Netflix
5. Exportation selon les spécifications Netflix

Scénario 2 : Distribution hybride cinéma + streaming

Pour le cinéma (DCI) et le streaming (Rec.2020 HDR) simultanément :

1. Étalonner le master en DCI-P3 (norme cinéma)
2. Convertir le DCI en Rec.2020 HDR
3. Effectuer des ajustements d'étalonnage pour le HDR
4. Cinéma : Créer une visualisation DCI-P3
5. Streaming : Fournir le Rec.2020 HDR

Scénario 3 : Documentaire avec équipement HDR limité

Production sans accès à des moniteurs HDR :

1. Étalonner en Rec.709 (SDR)
2. Avec des notes d'étalonnage pour les ajustements HDR
3. Plus tard, avec un coloriste professionnel : Mise à l'échelle SDR vers HDR
4. Ou : Effectuer séparément un étalonnage Rec.2020 HDR avec un moniteur Rec.709

Calibrage et monitoring pour Rec.2020/HDR

Exigences du moniteur

Nécessaire pour un étalonnage HDR professionnel :

• Résolution : Minimum 4K pour du contenu 4K
• Luminosité : 1000+ nits pour le PQ HDR
• Gamme de couleurs : DCI-P3 ou plus
• Certification : Dolby Vision ou HDR10

Exemples :

• Dolby PRM4200 (4K HDR)
• Sony BVM-HX310 (HDR, très cher)
• Eizo CG3200 (limité, mais calibrable)

Processus de calibrage

1. Obscurité de la pièce : Idéalement < 5 Lux pour l'étalonnage PQ
2. Temps de chauffe du moniteur : 30 minutes minimum
3. Calibrage du colorimètre : Selon les instructions du fabricant
4. Profil Dolby Vision : Charger sur le moniteur
5. Patron de test : Vérifier la gradation et la précision des couleurs

Résumé

Rec.2020 est la norme pour les productions futures et la distribution premium. La gamme de couleurs étendue, la profondeur de bits plus élevée et la prise en charge du HDR offrent des possibilités créatives, mais nécessitent également un calibrage minutieux et des techniques d'étalonnage professionnelles. L'investissement dans le matériel et le flux de travail appropriés est essentiel pour des résultats professionnels.