Correction signal RGB pour écran LCD

[DataPro]

Je n'ai pas fait le test sur MO5 mais pour avoir eu entre les mains des dizaines de TV et écran LCD depuis plus d'une dizaine d'années, je dirai que c'est l'électronique de conversion analogique -> numérique ainsi que la qualité de la dalle image qui est à l'origine de la bonne restitution ou non des couleurs.

Les petites TV 4/3 LCD non seulement ne sont pas les plus évoluées puisque ayant disparu déjà depuis quelques années, mais elle bénéficiaient rarement des meilleurs circuits, ceux se trouvant plutôt sur des TV de gamme supérieure et n'existant que dans des tailles > à 82cm

J'ai un téléviseur Panasonic 82cm de 2012 moyenne gamme avec des menus évolués de type réglage gamma, etc...
Malheureusement, ce modèle n'a pas la meilleur dalle et celle-ci présente une légère déviation vers le jaune (il faut avoir l'oeil pour le voir mais je fait beaucoup de photographie). J'ai réussi quasiment à corriger le défaut en intervenant dans le menu de service et en corrigeant la balance des blancs à l'aide d'une sonde de calibrage d'écran.
Je me suis servi de cet écran comme moniteur pour la retouche photo avant de le remplacer par un Sony aux couleurs plus fidèles.

Toutefois, l'écran sert maintenant aux jeux vidéos sur console XBox360 et retro et là encore j'ai rencontré quelques difficultés pour le réglage du gamma de certains jeux.

J'ai acquis un nouvel écran Samsung 101cm UHD HDR de gamme supérieure de 2017, celui-ci étant destiné à recevoir les PS4 Pro et XBox One, et là, plus de problème de Gamma. Les réglages sont un peu plus complexes avec le HDR et les modes jeux mais cette fois il n'y a plus de noirs bouchés.

Donc la fidélité de restitution passe non seulement pas la qualité de la conversion analogique/numérique mais surtout par la qualité de la dalle qui est évalué par son delta E.

[Daniel]

Pour le MO5 le circuit de génération de la vidéo est différent. Les signaux TTL Rouge, Vert, Bleu et Pastel sont décodés par une PROM et les niveaux R, G, B fixés par un réseau de résistances. Trois transistors permettent d'adapter l'impédance de sortie.

schema-video_mo5.png (272.53 Kio) Consulté 3070 fois

Le tableau suivant donne les niveaux R, G et B en sortie pour les 16 couleurs. Il peut être reconstitué si l'on connaît les valeurs des résistances (elles sont marquées sur le schéma) et le contenu de la PROM (il est facile à deviner).

Code : Tout sélectionner

 int r16[16]={0,3,0,3,1,3,0,3,2,3,2,3,1,3,2,3};
 int g16[16]={0,1,3,3,1,0,3,3,2,2,3,3,2,2,3,2};
 int b16[16]={0,1,0,0,3,3,3,3,2,2,2,2,3,3,3,1};

Pour modifier le gamma, je crois qu'il suffirait de changer les valeurs des résistances de 4K7 correspondant aux couleurs claires.
Pour éviter de modifier la carte mère je préférerai agir sur le signal en sortie de la Péritel.

[nicolho]

Oui, effectivement, la "fidélité" des couleurs est un vaste sujet. Mais avant de s'occuper des déviations spécifiques à chaque écran, pouvoir simplement compenser le gamma (même "au jugé") répondrait déjà à cette problématique classique et à l'origine cette discussion.

Pour en revenir à la solution analogique évoquée, on retrouve dans divers ouvrages ce "circuit de correction gamma" à base d'amplis vidéo (et proposé parmi d'autres applications vidéo, dans ce document : https://www.analog.com/media/en/technic ... an57fa.pdf ) :

Circuit for Gamma Correction.jpg (57.73 Kio) Consulté 3068 fois

[Daniel]

Ce serait certainement une bonne solution. Il faut probablement trois circuits de ce type (un par composante), ce qui rend la réalisation un peu complexe sur une plaque d'essais. L'idéal serait de trouver un petit boîtier tout fait, avec péritel en entrée et péritel en sortie.

[Daniel]

Avant de me lancer dans des trucs compliqués, j'ai fait un essai très simple : ajout d'une résistance de 100 ohms dans la péritel entre chacun des signaux R, G, B et la masse. Ce n'est pas très orthodoxe car ça modifie l'impédance de sortie, mais enfin je retrouve les couleurs pastel

sans-resistance.jpg (37.98 Kio) Consulté 3060 fois

avec-resistance.jpg (34.24 Kio) Consulté 3060 fois

Théoriquement, l'impédance d'entrée pour les signaux RGB devrait être 75 ohms. La sortie vidéo des ordinateurs Thomson est calculée pour cette valeur. Je soupçonne certains appareils de ne pas respecter la norme, avec une impédance d'entrée plus élevée. Alors la tension est trop forte et produit la saturation constatée. En ajoutant une résistance vers la masse la tension diminue et ne sature plus l'entrée. Mon bricolage ne corrige pas le gamma, mais au moins supprime la saturation, c'est l'essentiel.

[__sam__]

Super! Donc tu abaisse la tension au niveau des R/G/B si je comprends bien, ce qui fait que la sur-correction que fait le téléviseur est compensée ?

[hlide]

En ajoutant une résistance vers la masse la tension diminue et ne sature plus l'entrée. Mon bricolage ne corrige pas le gamma, mais au moins supprime la saturation, c'est l'essentiel.

En mettant une résistance variable par composant, ce serait possible de corriger par couleur primaire.

[nicolho]

Ah d'accord, tout de suite la facilité et l'auto-satisfaction... mais avec les résistances, on obtient simplement un abaissement (linéaire) de la luminosité des signaux couleurs (qui est peut être ensuite compensée à l'affichage)... enfin tant mieux si c'est suffisant pour obtenir un meilleur rendu.

Il y a deux ans, j'avais étudié et reproduit à l'identique la sortie vidéo du MO5 (dont le schéma est reproduit plus haut), et les relevés à l'oscilloscope obtenus sur mon MO5, et un autre qu'on m'avait prêté (avec un circuit de sortie vidéo identique) présentaient non seulement des disparités loin d'être négligeables (peut-être à attribuer au vieillissement des composants) entre eux, mais aussi par rapport à la norme Péritel qui prévoit des niveaux R,G ou B compris entre 0 et 0.7V, alors que pour certains de ces canaux j'obtenais parfois presque le double.. bien que le rendu restait plutôt consistant sur mes écrans cathodiques

En reproduisant ce circuit avec des composants neufs (et choisis avec des valeurs les plus proches de celles du schéma), ça donnait plus ou moins la même chose, et finalement la simulation du circuit avait confirmé que c'était proche des valeurs attendues : environ 1V sur rouge et vert, et un peu plus sur le bleu (à cause de la résistance 100 ohm au lieu de 120 pour les autres).

Je pense donc que cela se voit moins sur les vieux CRT, grâce à un gamma plus adapté (et aussi du fait de la courbe plus prononcée de celui-ci) et d'une meilleure compensation, car les mauvais résultats obtenus sur LCD et écran récents seraient typiques d'un "écrêtage" à 0,7V, du coup avec toutes les couleurs claires dépassant ce seuil apparaissant blanches ou quasiment (d'où des couleurs plus distinctes juste en adaptant la tension plus bas avec les résistances).

[__sam__]

(qui est peut être ensuite compensée à l'affichage)...

Oui c'est fort possible car les R,V,B complètement saturés ne sont pas plus sombres alors qu'il devraient l'être avec une réduction purement linéaire. La thèse du mauvais gamma me semble à présent caduque car elle aurait assombri les couleurs saturées (1ère moitié de la palette).

La piste des niveaux >1v sans les resistances qui sont écrétés à 0.7v (tension d'une diode?) est très séduisante. Ca ne change effectivement pas l'intensité des couleurs pures: écrêtés ou pas c'est pareil, alors que celles ayant un mélange subtil se voient toutes converties à R=V=B=0.7v, donc presque blanc. Si les résistances sont telles qu'elles font redescendre le niveau max à 0.7v, l'écrêtage ne se produit plus et on retrouve une belle palette. Ca colle bien à ce qui est observé. En fait cette thèse me semble à présent la plus probable.

Ca aurait été cool de voir la tension crête à crête avant et après l'utilisation des resistances sur un oscillo. On aurait peut-être vu 1.4v max avant et 0.7v max à présent.

[nicolho]

elles ayant un mélange subtil se voient toutes converties à R=V=B=0.7v, donc presque blanc. Si les résistances sont telles qu'elles font redescendre le niveau max à 0.7v, l'écrêtage ne se produit plus et on retrouve une belle palette. Ca colle bien à ce qui est observé. En fait cette thèse me semble à présent la plus probable.

Oui, tu ne fais que répéter ce que je venais d'expliquer, mais je salue ta parfaite maîtrise du ton impersonnel (en comparaison des superlatifs auxquels ont droit les amis à qui on s'adresse personnellement, ou en les appelant par leur pseudo, une politesse qui serait pourtant de bon aloi avec tous les participants...) il s'agit bien de la thèse que je venais de proposer mais que tu as malencontreusement omis dans ta citation :

les mauvais résultats obtenus sur LCD et écran récents seraient typiques d'un "écrêtage" à 0,7V, du coup avec toutes les couleurs claires dépassant ce seuil apparaissant blanches ou quasiment (d'où des couleurs plus distinctes juste en adaptant la tension plus bas avec les résistances).

[__sam__]

Oui, c'était pour voir si j'avais bien compris ta thèse. J'y souscris à présent. Merci de la confirmation

Ce qui faudrait pour dépasser le stade de thèse est la mesure expérimentale des niveaux crête à crête. Bref: voir à l'oscillo le signal R (ou V ou B, peu importe) d'un écran tout blanc et ensuite d'un écran tout en gris (couleur: 8 ).

[Daniel]

En mettant une résistance variable par composant, ce serait possible de corriger par couleur primaire.

C'est exactement ce que j'ai fait ensuite. Mais le réglage de la résistance couleur par couleur n'est pas forcément nécessaire, car ce réglage est déjà prévu dans le téléviseur ou le moniteur, de même que le contraste et la luminosité. La seule chose importante est la limitation des tensions pour éviter la saturation. La correction de gamma est moins importante, l'essentiel est de distinguer les couleurs.

Une diode peut aussi limiter la tension, mais ce n'est probablement pas une bonne solution car elle la limitera à une valeur fixe pour les trois composantes. Les différences entre elles ne seront pas respectées et toutes les couleurs claires seront transformées en gris clair.

Il reste à sortir l'oscilloscope pour mesurer précisément les tensions avec et sans résistances. Au multimètre le maximum est de 0,72 V, mais comme je l'ai écrit c'est une moyenne non significative, il faut visualiser le signal pour mesurer le maximum.

[Daniel]

@sam : Ce n'est pas la thèse de nicolho que tu as répétée, c'est la mienne, et je t'en remercie. J'ai écrit avant lui

...la tension est trop forte et produit la saturation constatée. En ajoutant une résistance vers la masse la tension diminue et ne sature plus l'entrée.

[nicolho]

@sam : Ce n'est pas la thèse de nicolho que tu as répétée, c'est la mienne, et je t'en remercie. J'ai écrit avant lui

Mea culpa, je disais ça parce que j'avais précédemment déjà parlé d’écrêtage (forcément ça tombe mal, dans un combat de vieux coqs ), tout en précisant les choses techniquement... enfin quand tu parles de saturation, je reconnais que ça revient un peu au même.

Par contre TU confirmes à 100% la thèse que vous vous lancez des fleurs entre vous (souvent pour pas grand chose, mais si ça vous fait plaisir...) tout en affichant un certains mépris pour les contributions d'autres participants, voire en les narguant (comme ici) s'ils osent s'en plaindre

[Daniel]

Dans le forum chacun apporte sa pierre à l'édifice et ne cherche pas de merci ni de reconnaissance. L'objectif est essentiellement de partager nos expériences et nos connaissances. Les reproches incessants ne sont pas constructifs et certains membres pourraient les prendre mal, autant éviter de les traumatiser. Essayons de rester dans le sujet, c'est la correction du signal RGB.

Je n'ai pas encore eu le temps d'analyser les signaux à l'oscilloscope mais je compte bien le faire. J'ai aussi une idée à tester pour améliorer le gamma : diminuer l'intensité des signaux RGB à l'entrée pour profiter de la plus forte pente de la courbe de gamma dans les intensités faibles, et compenser ensuite par un réglage du contraste et de la luminosité. C'est juste une intuition, je n'ai aucune certitude d'obtenir un bon résultat, mais avec les résistances ajustables de mon montage ça sera facile à tester.