Throw ratio : comprendre, calculer et choisir la bonne optique

Introduction

Le throw ratio, c'est le paramètre qui relie la distance de projection à la taille de l'image. C'est lui qui détermine si votre projecteur peut couvrir votre surface depuis la position disponible, ou s'il faut changer d'optique, déplacer le projecteur, ou revoir complètement votre plan.

C'est aussi l'un des paramètres les plus mal compris. Beaucoup de professionnels confondent throw ratio et focale, ou oublient qu'un même projecteur peut couvrir des configurations très différentes selon l'optique montée.

En 15 ans d'installations, j'ai vu des projets déraillés parce que l'optique commandée ne permettait pas de couvrir la surface depuis la distance disponible. Ce genre d'erreur se découvre sur site, la veille de l'événement. Et elle coûte cher.

Cet article explique le throw ratio en termes simples, donne la formule de calcul, et vous guide pour choisir la bonne optique selon votre projet.

Qu'est-ce que le throw ratio ?

Définition

Le throw ratio (TR) est le rapport entre la distance de projection et la largeur de l'image projetée.

Formule :

Throw ratio = Distance de projection / Largeur de l'image

Un throw ratio de 1.5 signifie qu'à 1.5 mètre de distance, vous obtenez une image de 1 mètre de large. À 15 mètres, l'image fait 10 mètres de large. Le ratio est constant.

Exemples concrets :

• TR = 0.3 : à 3 mètres, l'image fait 10 mètres de large (ultra courte focale)
• TR = 1.0 : à 10 mètres, l'image fait 10 mètres de large (courte focale)
• TR = 1.5 : à 15 mètres, l'image fait 10 mètres de large (standard)
• TR = 3.0 : à 30 mètres, l'image fait 10 mètres de large (longue focale)

Plus le throw ratio est bas, plus l'optique est grand angle et plus l'image est grande à courte distance. Plus il est élevé, plus il faut de recul pour obtenir la même taille d'image.

Throw ratio vs focale

On confond souvent les deux. La focale (exprimée en mm) est une caractéristique physique de l'objectif. Le throw ratio est le résultat pratique : le rapport distance/largeur.

Deux objectifs de focales différentes sur deux projecteurs différents peuvent donner le même throw ratio. Ce qui compte pour le dimensionnement, c'est le throw ratio, pas la focale.

Règle simple : Oubliez la focale. Raisonnez en throw ratio. C'est le seul chiffre dont vous avez besoin pour savoir si votre optique convient à votre configuration.

Throw ratio fixe vs zoom

Les optiques à throw ratio fixe ont un seul ratio (par exemple TR = 1.5). La taille de l'image ne dépend que de la distance.

Les optiques zoom ont une plage de throw ratio (par exemple TR = 1.2 - 1.8). Vous pouvez ajuster la taille de l'image sans déplacer le projecteur. C'est beaucoup plus flexible sur site.

Mon conseil : Privilégiez toujours les optiques zoom quand c'est possible. La flexibilité sur site vaut largement le surcoût. Vous ne savez jamais si la position prévue sera exactement celle que vous utiliserez le jour du montage.

Les catégories d'optiques

Ultra courte focale (TR < 0.5)

L'image est très grande à très courte distance. Le projecteur est quasi collé à la surface.

Usage : Espaces immersifs, rétroprojection, pièces étroites, installations où le recul est impossible.

Avantages :

• Fonctionne dans les espaces contraints
• Moins de risque d'ombre (personnes qui passent devant le faisceau)

Inconvénients :

• Déformation importante sur les bords (distorsion en trapèze)
• La moindre imperfection de la surface est amplifiée
• Prix souvent élevé
• Sensible au positionnement (quelques millimètres de décalage = gros impact sur l'image)

Courte focale (TR 0.5 - 1.0)

Un bon compromis pour les salles de taille moyenne.

Usage : Salles événementielles, mapping intérieur, installations permanentes en espace clos.

Avantages :

• Distance de recul raisonnable
• Bonne couverture pour les espaces moyens
• Distorsion modérée

Inconvénients :

• Encore sensible à la position exacte du projecteur
• Luminosité un peu réduite par rapport aux focales standard (le rendement optique est légèrement inférieur)

Standard (TR 1.0 - 2.0)

C'est la plage la plus courante et la plus polyvalente.

Usage : Événementiel, mapping de façade moyenne, salles de conférence, la majorité des installations.

Avantages :

• Meilleure uniformité lumineuse
• Distorsion minimale
• Large choix d'optiques disponibles
• Rapport qualité/prix optimal

Inconvénients :

• Nécessite un recul significatif (10m de recul pour 10m de large à TR 1.0)

Longue focale (TR 2.0 - 5.0+)

Pour les grandes distances de projection.

Usage : Mapping monumental, projection à grande distance, structures où le projecteur est très éloigné de la surface.

Avantages :

• Permet de projeter à 50, 100, 200+ mètres
• Image très uniforme
• Faisceau concentré (moins de perte lumineuse latérale)

Inconvénients :

• Image réduite par rapport à la distance (il faut plus de projecteurs pour couvrir une grande surface)
• Très sensible aux vibrations (un micro-mouvement du projecteur = un gros décalage sur la surface)
• Sensible à la turbulence atmosphérique en extérieur (effet de "shimmer")

Tableau récapitulatif

🧮 Calculez votre configuration : Le calculateur de vidéoprojection détermine automatiquement le throw ratio nécessaire à partir de votre distance et de votre largeur de surface.

Comment calculer le throw ratio dont vous avez besoin

La méthode en 3 étapes

Étape 1 : Mesurer la largeur de la surface de projection

C'est la dimension horizontale de la zone que vous voulez couvrir. En mètres.

Étape 2 : Mesurer la distance de projection disponible

C'est la distance entre la position du projecteur et la surface. Attention : mesurez la distance réelle, pas la distance "à vol d'oiseau". Si le projecteur est en hauteur (sur un pont ou une tour), c'est la distance oblique qui compte, pas la distance horizontale au sol.

Étape 3 : Diviser

TR nécessaire = Distance / Largeur

Exemple : Vous voulez couvrir une façade de 12 mètres de large depuis une position à 18 mètres. TR = 18 / 12 = 1.5

Vous avez besoin d'une optique dont le throw ratio inclut 1.5 dans sa plage. Une optique 1.2-1.8 conviendrait parfaitement.

Les formules dérivées

Trouver la distance nécessaire :

Distance = TR × Largeur

"J'ai une optique TR 2.0 et je veux une image de 8m de large. Il me faut 16m de recul."

Trouver la largeur obtenue :

Largeur = Distance / TR

"Mon projecteur est à 20m de la surface avec une optique TR 1.5. Mon image fera 13.3m de large."

🧮 Plus simple : Le calculateur de vidéoprojection fait ces calculs automatiquement, avec en plus la conversion lumens/lux et la taille de pixel.

Le lens shift : un paramètre complémentaire

Le throw ratio donne la taille de l'image. Le lens shift permet de décaler l'image verticalement ou horizontalement sans déformer.

Pourquoi c'est important : En mapping architectural, le projecteur est rarement pile en face du centre de la surface. Il est souvent en hauteur, décalé sur le côté, ou en contre-plongée. Sans lens shift, l'image serait déformée en trapèze. Le lens shift corrige cela optiquement, sans perte de qualité.

Les valeurs typiques :

• Lens shift vertical : +/- 50 à 120% (sur les modèles pro)
• Lens shift horizontal : +/- 10 à 35%

Attention aux limites du shift : Plus vous utilisez de shift, plus la qualité d'image se dégrade. Aux valeurs extrêmes, vous pouvez observer du vignettage (assombrissement des coins), une perte de piqué sur les bords, et une baisse d'uniformité lumineuse. Le shift est à utiliser avec parcimonie : visez le minimum nécessaire, pas le maximum disponible. Si vous devez engager beaucoup de shift, c'est souvent le signe qu'il faut revoir la position du projecteur.

La résolution du capteur : un paramètre souvent oublié

Le throw ratio donne la largeur de l'image. Mais la hauteur dépend de la résolution du capteur (la "matrice") du projecteur. Deux projecteurs avec le même throw ratio mais des résolutions différentes ne produisent pas la même image.

La formule est simple :

Hauteur de l'image = Largeur × (pixels en hauteur / pixels en largeur)

Concrètement, pour une largeur de 10 mètres :

Un DCI 4K (4096 × 2160) et un 4K UHD (3840 × 2160) n'ont pas le même ratio. Pour 10 mètres de large, c'est 36 cm de différence en hauteur. Sur une façade de bâtiment, ça représente un bandeau noir visible en haut ou en bas de la projection.

Autre piège courant : un WUXGA (1920 × 1200) projette une image 62 cm plus haute qu'un Full HD (1920 × 1080) pour la même largeur. Si votre surface fait 10m de large sur 8m de haut, aucun de ces projecteurs ne la couvrira en un seul appareil. Il faudra empiler deux rangées de projecteurs.

Règle de terrain : Avant de valider une optique, vérifiez trois choses : le throw ratio, le lens shift disponible, et la résolution exacte du capteur. Les trois ensemble déterminent si votre image couvre réellement votre surface.

Les erreurs courantes

1. Oublier l'optique dans le budget

C'est l'erreur la plus fréquente. On choisit un projecteur, on valide le budget, et on découvre ensuite que l'optique adaptée coûte 3 000 à 8 000 EUR supplémentaires. Pire : l'optique dont on a besoin n'existe pas pour ce modèle.

Solution : Vérifiez la gamme d'optiques disponibles AVANT de choisir le projecteur. Et incluez toujours l'optique dans le budget initial.

📖 Article lié : Quel vidéoprojecteur choisir pour du mapping ? intègre l'optique dans les critères de choix.

2. Confondre throw ratio et couverture verticale

Le throw ratio s'applique à la largeur. La hauteur de l'image dépend de la résolution du capteur. Un WUXGA (1920 × 1200), un Full HD (1920 × 1080) et un DCI 4K (4096 × 2160) ne couvrent pas la même hauteur pour la même largeur. Voir la section sur la résolution du capteur plus haut pour les formules et le tableau comparatif.

3. Oublier le lens shift

Vous avez le bon throw ratio, mais votre projecteur est 3 mètres plus haut que le centre de la surface. Sans lens shift suffisant, l'image sera en trapèze et le warping logiciel ne suffira pas à corriger.

4. Ne pas prévoir de marge

Vous calculez un TR de 1.48 et vous prenez une optique 1.2-1.5. Sur le papier, ça passe. Sur site, le projecteur est 50cm plus loin que prévu (épaisseur de la structure de support) et vous êtes hors plage.

Règle : Visez le milieu de la plage zoom, pas les limites. Si votre calcul donne TR 1.5, prenez une optique 1.2-1.8, pas une 1.4-1.6.

5. Ignorer la distance oblique

Le projecteur est rarement parfaitement perpendiculaire à la surface. En hauteur, sur un angle, ou en plongée, la distance réelle (oblique) est plus grande que la distance horizontale. Utilisez la distance oblique dans votre calcul, sinon votre image sera plus petite que prévu.

FAQ

Peut-on changer le throw ratio d'un projecteur ?

Oui, si le projecteur accepte des optiques interchangeables. La plupart des projecteurs professionnels (Barco, Panasonic, Christie, Epson Pro) proposent une gamme de 4 à 8 optiques différentes. Les projecteurs grand public ont généralement un objectif fixe, donc un throw ratio non modifiable.

Quel throw ratio pour projeter dans un salon ou une petite salle ?

Pour une salle de 4 à 8 mètres de profondeur avec une image de 3 à 5 mètres de large, un throw ratio de 1.0 à 1.5 convient. Si la profondeur est très limitée (< 3m), il faudra une courte focale (TR < 0.8).

Le throw ratio change-t-il avec la résolution ?

Non. Le throw ratio est une propriété de l'optique, pas du capteur. Un même objectif monté sur un projecteur Full HD ou 4K donnera le même throw ratio. Ce qui change, c'est la taille du pixel projeté (plus petit en 4K, pour la même taille d'image).

Comment savoir quel throw ratio a mon projecteur ?

C'est indiqué dans la fiche technique du projecteur ou de l'optique. Cherchez "throw ratio" ou "rapport de projection". Si seule la focale est indiquée, divisez la distance de projection par la largeur d'image dans les specs.

Qu'est-ce qu'un throw ratio "bon" ?

Il n'y a pas de valeur universellement "bonne". Le bon throw ratio est celui qui correspond à votre distance et à votre surface. Un TR de 0.3 est parfait pour un espace immersif, et inutile pour du mapping monumental. C'est le contexte qui dicte le choix.

Faut-il une optique zoom ou fixe ?

Zoom, sauf contrainte budgétaire forte. La flexibilité sur site justifie presque toujours le surcoût. Les optiques fixes sont réservées aux cas où le budget est très serré ou la configuration parfaitement connue et stable.

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Besoin d'aide pour dimensionner votre installation ?

Le choix de l'optique conditionne toute la chaîne : position des projecteurs, nombre de VP nécessaires, couverture de la surface. Se tromper à ce stade, c'est repenser tout le plan technique.

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📖 Pour aller plus loin : Le guide complet du video mapping couvre tout le processus, de la conception au spectacle.