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Au commencement, il y a le rétroéclairage...
 Pour afficher une image il faut de la lumière. Traditionnellement, elle est apportée par un rétroéclairage (image ci-contre). C'est le principe des écrans LCD donc de presque tous nos écrans. Je dis "presque" ou "traditionnellement" car une nouvelle technologie est apparue assez récemment ne nécessitant plus de rétroéclairage : la technologie OLED. En effet, avec cette technologie organique donc "naturelle", chaque pixel produit sa propre lumière quand il est alimenté en électricité avec, comme intérêt premier et évident, quand un pixel n'est pas sollicité, il n'émet aucune lumière donc ses noirs sont absolus ! Nous allons voir combien c'est utile et combien il est difficile d'obtenir ces mêmes noirs parfaits avec un rétroéclairage... qui possèdent évidemment d'autres avantages sinon cela ne serait pas drôle ! Mais revenons au rétroéclairage par Led des écrans LCD un instant... Pendant longtemps, ce rétroéclairage était donc fourni par des tubes fluorescents. On parlait alors d'un rétroéclairage CCFL. Mais progressivement, il a évolué, entre autre pour diminuer sa consommation, vers un rétroéclairage par Leds, également appelé Diodes blanches (beaucoup plus rarement diodes RVB). Or il existe plusieurs façons d'implémenter ces Leds dans l'écran pour, soit réduire les coûts, soit pour améliorer l'uniformité et améliorer les contrastes. Les Leds peuvent être placées soit sur les bords de la dalle : on parle d'Edge Led (ci-dessous à gauche), soit uniformément réparties : on parle de Direct Led (ci-dessous à droite).
Enfin, le nombre de Leds en Direct Led peut énormément varier. Il est de quelques dizaines le plus souvent mais il est par exemple de 576 dans l'écran Apple Pro Display XDR mais de 2000 dans le Dell UP3221Q. Il s'agit alors de Mini-Leds. Mais pour quoi faire ?
Eh bien pour essayer de régler deux problèmes majeurs que règle définitivement la technologie OLED : améliorer les contrastes - en jouant sur le noir - et réduire l'effet Blooming (Effet de halo dont je reparle plus bas). En effet, avec un rétroéclairage "classique" donc avec peu de Leds, qu'elles soient placées sur les bords ou en direct, elles doivent être allumées en permanence. Donc les cristaux liquides qui sont placés entre ce rétroéclairage et la dalle doivent cacher cette lumière au mieux quand on veut afficher du noir. Il existe trois grandes catégories de dalles donc trois façons différentes de cacher ce rétroéclairage pour faire court dont je reparle dans le paragraphe suivant, les fameuses dalles TN, VA et IPS ! |
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Il serait évidemment plus simple d'éteindre les Leds là où on n'en pas besoin mais, à moins de posséder autant de Leds que de pixels (technologie Micro-Leds) c'est, par définition, impossible. Et malheureusement, aucune technologie à cristaux liquide n'y arrive correctement même avec les Mini-Leds. Conséquence : les noirs ne sont jamais noirs mais plus ou moins gris foncés car il y a toujours un zeste de lumière qui fuit autour des cristaux liquides.
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 Note pratique : Mais pourquoi, pendant très longtemps, cela ne nous a pas gêné ? Parce que nous ne savions, de toutes façons, pas faire autrement et parce que, finalement, cela nous arrangeait presque ! Comment ça ?! Eh bien oui, quand un photographe veut faire du softproofing c'est-à-dire comparer une image retouchée sur un écran à un tirage, on s'aperçoit qu'il ne faut pas qu'il affiche des noirs trop noirs... car les encres noires des tirages ne savent pas les reproduire. Tout bêtement. Les besoins ont vraiment changé avec les écrans, "dits", vidéo HDR et leur besoin de noirs vraiment profonds cette fois. |
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Enfin et pour être complet, notons qu'avant d'atteindre le Graal du Direct Led c'est-à-dire des Micro-Leds (Que les plus avertis comme PP Garcia me pardonnent, je sais que c'est un raccourci !) aussi nombreuses qu'il y a de pixels dans une dalle, les fabricants ont trouvé une solution temporaire intéressante : le Local Dimming. Il s'agit tout simplement, sur une dalle rétro-éclairée par de très nombreuses Leds, donc de petites tailles et c'est pour cela que l'on parle de Mini-Leds, de les allumer/éteindre par zones (image ci-dessous) pour améliorer significativement le contraste localement (d'où son nom).
Ainsi, l'écran n'allume plus ou moins, que les Leds "utiles" selon l'image ou le film à afficher.
Note pratique ! Sur les écrans Dell ou Asus, le Local Dimming s'appelle par exemple "Affichage dynamique".
Le local Dimming améliore également un autre problème d'affichage : le blooming. On pourrait le traduire simplement par "Halo". En effet, dans certaines circonstances, si une partie très claire d'une image s'affiche sur un fond noir, alors on va pouvoir observer un halo lumineux autour de celle-ci comme on peut le voir ci-dessous :
Ce halo va être plus ou moins marqué selon le nombre de Mini-Leds qu'il y aura dans l'écran. Il faut bien laisser allumé les quelques Mini-Leds dont on a besoin pour afficher le rond lumineux !
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 OLED, une exception ! Les nouvelles dalles OLED (qui utilisent des composants organiques) possèdent leur propre rétroéclairage en quelques sorte. En effet, un pixel d'une dalle OLED est éteint par défaut et va "s'allumer" lorsque qu'il va recevoir un signal électrique. Il n'y a plus besoin de technologie de cristaux liquides orientables pour afficher les couleurs RVB ou même essayer de cacher le rétroéclairage lorsqu'on veut du noir puisque, par définition, il n'y en plus besoin. Ainsi, lorsqu'un pixel est éteint il l'est vraiment donc leurs noirs sont absolus. Cela offre deux autres avantages en vidéo HDR : le local Dimming est parfait par définition et le blooming est totalement absent.
Note ! Il en est de même avec la géniale et prometteuse mais hors de prix aujourd'hui technologie Micro-Leds ! |
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Dans le paragraphe suivant, nous allons voir plus précisément qu'il existe de nombreuses façons (technologies) de faire varier la couleur de chaque pixel sur ces différents écrans LCD ou OLED avec, à chaque fois vous l'imaginez bien, des avantages et des inconvénients.
Les différentes technologie de dalles d'écran LCD (TN, VA, IPS) - ou la nouvelle technologie OLED
Les trois plus anciennes technologies de dalle LCD (TN, VA et IPS) partagent le même principe de base : un rétroéclairage éclaire en permanence une dalle où se trouve des cristaux liquides (sauf en cas de Local Dimming comme nous l'avons vu au paragraphe précédent) et ces cristaux liquides orientables vont contrôler, 30 fois par seconde ou plus, la quantité de lumière qu'ils laissent passer. Leurs noirs ne sont donc pas parfaitement noirs car il reste des pertes de lumière autour des cristaux liquides même quand ils sont censés cacher le rétroéclairage parce qu'ils sont orientés parallèles à la dalle.
Dans le cas des dalles OLED, le fonctionnement est complètement différent. Il n'y a plus de rétroéclairage comme nous l'avons vu. Ainsi, chaque pixel (organique donc cela joue sur sa durée de vie) n'émet de la lumière que s'il est sollicité. Les pixels noirs sont ainsi parfaitement noirs. Leur contraste (différence entre les hautes lumières et les noirs) est donc vraiment très grand... sans être maximal pour autant car ces dalles ne sont jamais aussi lumineuses que les dalles rétro-éclairées par des Leds ! Ah décidément, rien n'est parfait ! Pour résumer, les dalles OLED ont comme point fort leurs noirs profonds et les les dalles LCD ont comme point fort leur luminosité maximale. Il s'agit de deux façons différentes d’obtenir beaucoup de contraste mais l'OLED se met plus facilement en valeur sur un téléviseur car on regarde souvent son écran ou sa télévision dans une pièce sombre. En revanche, pour faire des écrans publicitaires contrastés, on aura plutôt intérêt à utiliser des dalles LCD Mini-Leds.
1 - Les dalles LCD dite TN (Twisted Nematic)
Cette technologie permet de faire varier vraiment très rapidement la position des cristaux liquides devant chaque pixel pour faire passer ou non la lumière.
Cette technologie permet donc des taux de rafraîchissement très élevés et cela intéressera directement les joueurs voire les vidéastes qui ne veulent pas d'effets de flous ou de rémanence sur les objets en mouvement rapide dans leurs vidéos. L'autre avantage des dalles TN est leur coût de revient très bas; les dalles TN ne coûtent pas cher.
Mais évidemment, elles ont également des défauts et pas des moindres pour les retoucheurs photo : leur angle de vision avant que l'image ne s'assombrissent n'est pas très large. Pour regarder l'image correctement donc avec toute sa clarté il faut vraiment regarder la dalle bien en face donc si quelqu'un regarde l'écran à côté de vous, il ne verra pas du tout le même chose que vous.
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En contre-partie, ces dalles sont plus "lentes" pour les joueurs ou pour afficher les scènes avec des objets en mouvement rapides. On observe alors des effets de rémanence désagréable comme sur l'image ci-contre. Enfin, si leur angle de vision est plus large que sur les dalles TN, ce n'est pas encore la panacée !
À lire ! 
La très grande force des écrans haut de gamme dits Art Graphiques tient à leur uniformité, notamment chez EIZO mais également de plus en plus chez Asus dans sa série ProArt ou Dell Ultrasharp. Ils affichent la même luminosité en niveaux et en température de couleur (à quelque chose près) sur tout l'écran.
