Evaluation de la qualité des dispositifs d'affichage couleur : des évaluations subjectives à la mesure objective
Institution:
PoitiersDisciplines:
Abstract EN:
This thesis was conducted in cooperation with the Laboratoire National de Métrologie et d’Essais (LNE) within the framework of a CIFRE convention. This work consisted in realising an objective metric dedicated to the assessment of image retrieval devices (screens). To address the underlying issues, we developed an algorithm for estimating quality using the monitor features and those of the Human Visual System. The developed algorithm is made up of three blocks. The first block takes into account the technical features of the monitor (transfer function, gamut, etc. ) to turn a digital image (sent to the monitor using a digital device) into a physical image (displayed by the monitor). The second block of the algorithm models the transformation of the physical image into a perceptual image. This modelling involves familiarity with human visual system operational principles, particularly the encoding of colour information, as well as the perceptual attributes involved in judging a colour digital image quality. The required knowledge is described in chapter 4 of the present thesis. The third and last block was developed to rate the quality of this perceptual image. A subjective study of the quality of 5 different LCD screens involving thirty participants and based on six analysis criteria was performed. It successfully showed that colour, saturation and contrast are major factors on which the screen quality is assessed. The metric developed was based on these findings and shows good correlation with subjective evaluation data, thus showing similarity with human judgement. The metric was also tested in the field of JPEG and JPEG2000 compression with similar efficiency
Abstract FR:
Cette thèse a été effectuée en collaboration avec le Laboratoire national de métrologie et d’essais(LNE) dans le cadre d’une convention CIFRE. Dans ce travail, nous cherchons à réaliser une métrique objective dédiée à l’évaluation des dispositifs de restitution d’images (les écrans). Pour répondre à cette problématique, nous avons développé un algorithme permettant d’estimer la qualité à partir des qualités du moniteur et celles du Système visuel humain (SVH). L’algorithme développé se décompose en trois blocs. Le premier bloc prend en compte les caractéristiques d’un moniteur (fonction de transfert, gamut) pour modifier une image (envoyée à un moniteur par un dispositif numérique) en une image physique (affichée par le moniteur). Le deuxième bloc de l’algorithme modélise la transformation de l’image physique en une image perceptuelle. Cette modélisation implique la connaissance des principes de fonctionnement du système visuel humain, en particulier le codage d’une information couleur, mais aussi les attributs perceptuels intervenant dans le jugement de la qualité d’une image numérique couleur. Le troisième et dernier bloc a été développé afin d’attribuer une note de qualité à cette image perceptuelle. Une étude subjective de la qualité de cinq différents écrans LCD, faisant intervenir trente participants et conduite sur la base de six critères d’analyse, a été réalisée. Elle a permis de montrer que la teinte, la saturation et le contraste sont les facteurs prépondérants pour juger la qualité des écrans. La métrique développée à partir de ces constatations présente une corrélation satisfaisante avec les données issues de l’évaluation subjective, montrant ainsi sa proximité avec un jugement humain. Cette métrique a également été testée dans le cadre de la problématique de compression JPEG et JPEG2000 où elle s’est montrée également performante. Parmi les perspectives de ce travail, nous pouvons citer l’extension de l’étude à d’autres technologies d’écrans ainsi que la définition de bornes pour les scores de la métrique.