Comment bien choisir son écran photo ou vidéo ? - 10/15 :
À quoi sert l'affichage 10 bits des écrans ?

Beau dégradé de gris réalisé dans un document de 600 pixels de côté dans Photoshop. ATTENTION ! Cette image JPG a donc été compressée lors de son enregistrement et son affichage chez vous va beaucoup dépendre de votre matériel. Le plus simple : faites votre propre fichier dans Photoshop en format TIFF donc non-compressé !

Note importante !  Ce qui va suivre est illustré par des images qui permettent la démonstration si vous êtes dans une configuration 8 bits sans quoi, l'image ci-dessus sera évidemment lissée, sans cassure de tons, puisque justement le 10 bits est fait pour cela !

Pour mettre en évidence l'intérêt d'un affichage 10 bits avec une carte graphique compatible comme les fameuses cartes Quadro NVidia (ci-dessous), nous allons devoir utiliser un fichier image un peu spécial mais lui seul permet d'expliquer ce qui se passe avec pédagogie. Ce fichier spécial est constitué non plus d'un dégradé progressif pas trop large (600 pixels) comme sur l'image ci-dessus mais d'un fichier 16 bits constitué de multiples bandes verticales dont chaque bande doit avoir un minimum de largueur - disons au moins 42 pixels comme sur l'exemple ci-dessous - pour mieux voir ce qui se passe et la particularité de chaque bande c'est d'avoir juste un niveau (1) de luminosité en plus ou en moins que sa voisine. Vous vous retrouvez donc avec une bande de 42 pixels à RVB=47 (par exemple), puis la suivante de 42 pixels à RVB=48 et ainsi de suite... "Logiquement", on s'attend a ce que chaque bande soit très légèrement plus sombre et plus claire que ses deux voisines puisqu'elles ont 1 niveau d'écart en luminosité à chaque fois avec un affichage 8 bits. Avec ce type de carte graphique "courante", ce fichier doit ressembler à ceci :

Si vous ne voyez pas bien ce fichier, il s'agit d'une succession de bandes de 42 pixels de large chacune dont la luminosité est seulement de 1 niveau (sur 256) par rapport à sa voisine. Passez votre pipette dessus dans Photoshop pour voir.

Vous avez donc une succession de bandes, à peine distinctes de leurs voisines, un peu comme si vous aviez une postérisation - des cassures de tons -, mais là, c'est logique. Ainsi, si votre fichier affiche une succession de 256 bandes du noir au blanc il ferait donc 256 x 42 = 10752 pixels de large et vous pourriez distinguer chaque bande de ses voisines grâce à cette différence d'un niveau de luminosité seulement. En affichant cette image très large à seulement 10% dans Photoshop, elle reprendrait un aspect "classique", sans cassure de tons.
Imaginez maintenant que vous preniez ce même fichier mais que vous le réduisiez à 256 pixels de large alors vous auriez un nouveau fichier avec un dégradé parfait car un pixel écran aurait un seul niveau d'écart avec son voisin. Chaque bande de 42 pixels serait réduite à une bande d'un seul pixel de large.
Pour finir, créez un nouveau fichier de 256 pixels de côté dans Photoshop puis appliquez lui un dégradé de gris et enfin affichez le à 3200% et vous obtiendrez à nouveau ces fameuses bandes de plusieurs pixels avec le même niveaux (toujours en affichage 8 bits évidemment) !

Dégradé de gris très agrandi et contrasté volontairement pour la lisibilité sur fond blanc. Le dégradé est tellement agrandi ici que de nombreux pixels d'une bande verticale possède le même niveau de luminosité.

Donc à quoi peut bien servir l'affichage 10 bits et que lisse-t-il ?

Et bien il sert uniquement à lisser "malgré tout" l'affichage de ce "faux" dégradé ! Le but de l'affichage 10 bits - qui travaille non plus sur 256 niveaux mais 1024 (4 fois plus) - est de faire en sorte que les dix premiers pixels de la bande RVB=47 dans cet exemple soient affichés en fait à RVB =188 en 10 bits - soit l'équivalent de quelque chose comme 47,00 en valeur décimale - puis les dix suivant (toujours de la même bande à 47 en 8 bits) mais à 189 en 10 bits - soit l'équivalent de quelque chose comme 47,25 en valeur décimale - et ainsi de suite jusqu'à 191 - soit l'équivalent de quelque chose comme 47,75 en valeur décimale - pour les dix derniers toujours de la même bande RVB à 47. 
En valeur décimale ou en 10 bits, ces bandes deviendraient "différentes" comme par magie alors qu'en 8 bits elles sont censées être identiques. Ce n'est pas très "logique" puisque les derniers pixels à RVB = 47 (191 en 10 bits) s'afficheront presque comme les premiers pixels à 48 (192) alors que la valeur de l'un était bien RVB = 47 et les suivants RVB = 48 mais on aura effectivement l'impression que ce "faux dégradé" devient parfaitement progressif, presque sans cassure de tons. Cela ressemble donc à une espèce d'astuce d'affichage qui permet de lisser certains dégradés spéciaux, spéciaux puisque fortement agrandis. 

Mais quand se retrouve-t-on face à ces dégradés "spéciaux ?"

Ce fichier un peu spécial peut donc être fabriqué dans Photoshop mais on peut également l'obtenir en agrandissant beaucoup un fichier comme nous l'avons vu à partir du dégradé de 256 pixels affiché forts pourcentages, par exemple à 3200%. Donc imaginez que vous soyez retoucheur professionnel. Vous avez besoin de travailler sur une peau. Vous agrandissez beaucoup votre image dans un région à retoucher (imaginons 500%) donc là où il y avait un beau dégradé progressif à 100% vous voyez apparaître ses fameuses bandes de 5 pixels de larges (en affichage 8 bits). Il devient donc délicat de faire une retouche "progressive" car vous voyez des bandes sur lesquelles vous ne pouvez agir car l'écart de luminosité entre deux bandes est minimal puisque de seulement 1 niveau.  L'affichage 10 bits vient donc à votre rescousse en lissant "artificiellement" ces bandes - malgré tout - et vous rend le travail plus agréable. Cela dit là où il y aura maintenant un dégradé progressif affiché, votre pipette verra sur plusieurs pixels de suite le même niveau de luminosité car pour Photoshop il n'existe pas de valeur de luminosité décimale (par exemple 47,75) !

Cas des grands capteurs ! De plus en plus de photos sont prises avec des capteurs immenses puisque les derniers capteurs Phase One XF IQ4 montent à 150 millions de pixels. Les fichiers font donc 14204 x 10652. Même à 100% d'affichage ont peut se retrouver dans le cas de figure précité donc l'augmentation de la taille des capteurs va sûrement de plus en plus aller de paire avec l'affichage 10 bits.

Autre conséquence plus fâcheuse ?

Cela dit, pour un autre photographe cela pourrait être trompeur car cela fait croire, toujours si l'on grossit beaucoup une image - condition sine qua non -, que l'on a à faire à des pixels de valeurs RVB différentes alors que ce n'est pas le cas réellement. Donc à vous d'apprécier si cela vous rendra la retouche plus agréable ou pas.

Mon conseil !  Ne vous cassez pas forcément la tête avec le 10 bits d'une carte graphique, de la table LUT 16 bits d'un écran sauf évidemment si vous êtes retoucheur professionnel où la l'intérêt est plus évident. C'est très cher, très limité comme intérêt pour un usage courant. Car, non cela ne se voit pas tout le temps. Il faut de très gros fichiers ou bien des fichiers plus courants mais très agrandis pour le voir. En revanche, si vous souhaitez avoir de beaux dégradés sans grossir exagérément votre fichier (Commencez par ne pas abîmer vos fichiers en les sous-exposant et en les sur-traitant !), préférez des écrans avec table LUT interne sur 10 bits et de marques reconnues comme Eizo. Il n'est plus nécessaire de dépenser beaucoup d'argent pour s'en offrir un. Un Eizo CS2420 - absolument magnifique - "ne" coûte que 650 euros quand un Quato 21 d'y il y a huit ans coûtait plus de 2000 euros !!! Cela met en perspective même si cela représente encore beaucoup d'argent j'en conviens - Mais, je le répète, j'ai vu de très beaux dégradés sur des écrans avec LUT sur 8 bits et si les iMac récents n'avaient pas tant de reflets, je les conseillerai sans complexe car je trouve leurs dégradés superbes une fois calibrés avec l'excellente sonde ColorChecker Display Pro.

Affichage 10 bits avec quel matériel ?

Pour profiter de l'affichage 10 bits il faut, vous l'aurez compris : 

• une carte graphique compatible,
• un système d'exploitation également compatible,
• évidemment un logiciel de retouche compatible
• et, parce que qu'il vaut mieux le préciser, un écran compatible ! 

Cela promet de jolis investissements mais qui me semblent justifiés dans le cas des retoucheurs professionnels évidemment ou des photographes qui travaillent avec les plus grands capteurs actuels (150 millions de pixels).

Note importante !  L'affichage 10 bits dans Photoshop n'est donc accessible qu'à la condition de réunir tous ces paramètres ensemble car l'ensemble de votre chaîne graphique sera le reflet de votre maillon le plus faible.

L'affichage 10 bits et les systèmes d'exploitation

Windows depuis Seven et Mac OS depuis 10.11.9 (Yosemite dans la dernière mise à jour) gèrent l'affichage 10 bits (si vous avez une carte graphique compatible). Sur Mac par exemple, il faut avoir un Mac récent - Mac Pro 2013 et suivant ou iMac 5K et MacBook Pro depuis 2015/2016 - car nous n'avons pas vraiment le choix dans la carte graphique installée. Sur mon ancien Mac Pro 2010, je ne pouvais pas avoir accès au 10 bits par exemple même si j'installais le dernier système d'exploitation à cause de mes vieilles cartes graphiques Radeon.