Comment les projecteurs projettent le noir (Explication simple)
Comme vous l'avez appris en sciences en CM2, le noir n'est pas une réflexion de lumière mais l'absence de blanc. Comment les projecteurs projettent-ils donc du noir sur un écran ?
Les projecteurs n'ont pas besoin de repousser la lumière pour projeter du noir. Ils projettent le noir en ne le projetant pas du tout. Techniquement, les projecteurs ne projettent pas le noir.
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Perplexe ? Dans cet article, découvrons l'ironie de la projection du noir et comment obtenir des noirs plus profonds avec votre projecteur.
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Comment les projecteurs projettent le noir (Le font-ils vraiment ?)
Pour « projeter » du noir, le projecteur ne projette simplement rien. Le noir perçu varie donc selon de nombreux facteurs.
Nous verrons plus loin comment améliorer les noirs. Pour l'instant, plongeons dans la création de l'illusion du noir par votre projecteur.
Comment percevons-nous la couleur ?
Vous êtes-vous déjà demandé comment nos yeux absorbent la couleur et pourquoi certains objets sont rouges, d'autres bleus ? Tout commence avec la lumière blanche.
La lumière blanche combine toutes les couleurs du spectre visible.
Elle contient donc toutes les couleurs (sauf le noir, qui n'est pas une couleur mais une teinte).
Quand la lumière blanche frappe un objet, elle est soit réfléchie, soit absorbée. La couleur que nous voyons est celle qui est réfléchie, non absorbée.
Quand nous voyons le rouge d'une pomme, nous ne voyons pas le rouge dans la pomme, mais le rouge réfléchi par la pomme.
La pomme absorbe toutes les couleurs de la lumière blanche sauf le rouge. Les cônes de l'œil (trois types : bleu, vert, rouge) détectent cette lumière rouge et envoient le signal au cerveau.
En résumé : la pomme n'est pas rouge, elle reflète le rouge.
La projection du noir
Le noir est bien l'opposé du blanc : si le blanc combine toutes les couleurs, le noir est l'absence de toutes les couleurs, quand toute la lumière est absorbée et aucune réfléchie.
Comme les projecteurs sont basés sur la lumière, ils ne peuvent pas projeter une teinte représentant l'absence de lumière. Ce serait ironique et scientifiquement impossible. Ils choisissent donc de ne pas projeter le noir.
Pourquoi la relation du projecteur au noir est complexe
Comme les projecteurs ne projettent pas le noir, le noir perçu dépend de multiples variables. L'amélioration du contraste sera traitée plus loin.
Nos yeux sont complexes. Avec le cerveau, ils compensent leurs limites physiques par des capacités cognitives (comme le post-traitement IA des smartphones).
Nous voyons les couleurs relativement à celles qui les entourent. Une couleur très foncée sur fond blanc paraîtra plus foncée qu'elle ne l'est. Exemple :
Crédits : Domaine public, Christopher S. Baird
Les deux zones autour des points ont la même teinte, mais l'une paraît plus claire, l'autre plus foncée.
Appliqué aux projecteurs : des noirs entourés de couleurs vives paraîtront plus sombres. Des noirs à côté de zones sombres paraîtront moins profonds.
La surface est essentielle
Comme le noir n'est pas réfléchi, les noirs projetés varient selon la surface de projection.
Sur une surface très claire, le noir ne sera pas très noir. Sur un mur noir, les noirs seront très profonds.
Référence : idéalement, le projecteur donnerait des noirs parfaits (image de gauche). En pratique, la plupart dépendent de la surface et ressemblent à l'image de droite.
Crédits : Domaine public, Christopher S. Baird
Le mystère du noir : comment le projecteur « fabrique » le noir ?
Un projecteur ne « fabrique » pas le noir. Pas de lumière noire = projection impossible.
Certains projecteurs mélangent des couleurs pour produire un brun très foncé perçu comme noir par nos yeux.
C'est pourquoi les salles de cinéma éteignent les lumières : l'écran blanc devient noir dans l'obscurité, rendant les éléments noirs du film vraiment noirs.
Trois questions fréquentes sur la projection du noir
Écran noir ou blanc ?
Pour un meilleur contraste (meilleurs noirs) : écran noir. Pour une image plus lumineuse : écran blanc.
Dans un environnement sombre, l'écran noir est préférable car la visibilité et la luminosité ne posent pas problème.
Existe-t-il des projecteurs HDR ?
Oui, il existe des projecteurs HDR. Mais pour une expérience optimale, concevez votre pièce « projecteur d'abord » (pensez l'usage du projecteur dès la conception de la pièce).
Comment obtenir une meilleure qualité d'image ?
Projecteur HDR, luminosité et résolution adaptées sont critiques.
Les projecteurs sont très sensibles à l'environnement : rendez votre pièce la plus sombre possible. Écran noir et vidéo HDR de qualité sont aussi essentiels.
Sources
- https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/06/16/how-do-projectors-project-the-color-black/
- https://www.amnh.org/ology/features/stufftodo_einstein/see_color.php
- https://www.pantone.com/articles/color-fundamentals/how-do-we-see-color
- https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/06/16/how-do-projectors-project-the-color-black/
- https://pointerclicker.com/how-do-projectors-project-black/