Technologie du moniteur expliquée

Types de moniteur

Moniteurs CRT (tube cathodique)

Les moniteurs CRT (tube à rayons cathodiques) sont une technologie d’affichage maintenant archaïque qui était populaire même dans le 21ème siècle. Un tube à rayons cathodiques contient de multiples pistolets à électrons qui émettent des électrons par aspiration sur des “pixels” en luminophore. Trois couleurs de «pixels» phosphores sont présentes (rouge, vert et bleu), et la déviation par un champ magnétique détermine celles qui seront allumées. Bien que la reproduction des couleurs et le contraste soient excellents dans les modèles ultérieurs du moniteur CRT, les moniteurs LCD modernes (voir ci-dessous) sont beaucoup plus minces et plus légers, tout en offrant des rapports de contraste exceptionnels, une bonne reproduction des couleurs et des temps de réponse. Une liste des termes maintenant redondants liés aux moniteurs CRT peut être trouvée dans la section finale de cet article de Moniteurs PC.

Moniteurs LCD (moniteur à cristaux liquides)

Les écrans LCD sont la norme d’affichage actuelle pour la plupart des moniteurs de PC, écrans de télévision et appareils électroniques tels que les appareils photo numériques, les téléphones mobiles et les lecteurs MP3. Les moniteurs PC LCD contiennent habituellement deux filtres polarisants avec des cellules ou des pixels remplis de cristaux liquides. Un rétro-éclairage crée une lumière qui traverse le premier filtre, tandis que les électrodes régulent un courant qui traverse les cristaux liquides et détermine leur alignement. Les électrodes régulent l’alignement des cristaux, en déterminant la couleur claire et l’intensité de l’image.

Moniteurs OLED (diode électroluminescente organique)

OLED (diode électroluminescente organique) est une technologie d’écran émergente qui doit encore être intégrée au moniteur PC, principalement en raison des coûts élevés actuellement associés à la fabrication de moniteurs OLED. Les moniteurs OLED utilisent le principe de l’électroluminescence; en utilisant des matériaux qui brillent lorsqu’un courant est appliqué, plutôt que de s’appuyer sur un rétro-éclairage. Cela signifie que les moniteurs sont beaucoup plus minces et plus légers, ont un taux de contraste, une reproduction des couleurs et un temps de réponse inégalés et peuvent même être rendus flexibles. Bien que cette technologie ne soit pas actuellement utilisée sur les moniteurs de PC, les écrans plus petits tels que ceux sur les téléphones haut de gamme à écran tactile, les appareils photo numériques et le magnifique téléviseur Sony XEL-1 de 11 pouces (présenté dans la vidéo ci-dessous) disposent de la technologie OLED.

Terminologie du moniteur PC

Rétro-éclairage du moniteur

Les rétro-éclairage sont utilisés dans les moniteurs LCD pour éclairer les cristaux liquides, tel qu’expliqué précédemment. Il existe deux principaux types de rétro-éclairage. Le type le plus courant dans le moniteur PC est un rétro-éclairage CCFL (lampe fluorescente à cathode froide), ce qui fait un très bon travail pour éclairer l’écran à diverses intensités. Les lampes CCFL sont bonnes à éclairer l’écran à différentes intensités et, dans le cas des lampes CCFL de WCG (large gamme de couleurs) – fournissent une large gamme de couleurs allant jusqu’à 96% d’espace de couleur NTSC.

Certains fabricants utilisent un autre type de rétro-éclairage, impliquant l’utilisation de LED colorées (rouges, vertes et bleues) (diodes électroluminescentes) pour éclairer l’écran. Étant donné que l’intensité des LED peut être contrôlée individuellement (ainsi que avec une grande précision et uniformité), un contraste variable peut être utilisé sur l’écran et un contraste supérieur peut théoriquement être obtenu. Les rétroéclairage LED sont également considérablement plus efficaces, ne contiennent pas de mercure et offrent une chaleur inférieure à celle des lampes CCFL. L’utilisation de LED RGB augmente considérablement la gamme de couleurs du moniteur (en prenant jusqu’à 114% de l’espace de couleur NTSC).

Une autre technologie est l’utilisation de LEDs «blancs» très efficaces autour de la bordure de l’écran (généralement appelées «bord-éclairé»). Un avantage réel de la technologie LED éclairée par des rayons sur tout rétro-éclairage arrière derrière vous est que vous pouvez créer des écrans beaucoup plus minces et plus légers. La pureté de la lumière et la réactivité à diverses intensités de lumière peuvent également fournir un contraste et un avantage de luminance perçu sur le rétroéclairage CCFL, bien que la gamme de couleurs réelle n’est pas typiquement étendue au-delà de celle des lampes CCFL régulières. Sans une profondeur de couleur convenablement élevée (telle que fournie par PVA / IPS et d’autres panneaux plus chers), rien ne vaut rien qu’un rétro-éclairage large gamme offre peu d’avantage.

Gamme de couleurs

C’est la gamme de couleurs, à partir du spectre visible, qu’un moniteur PC est capable de produire. L’image ci-dessous montre les couleurs du spectre visible, avec des triangles représentant le NTSC (comité national du système de télévision, c’est-à-dire la gamme théorique maximale des images diffusées à la télévision) et la gamme de couleurs typique des moniteurs rétro-éclairés CCFL, des moniteurs LED rétro-éclairés blancs, écrans rétro-éclairés à LED vert-bleu (RGB). Bien que non représenté dans l’image, les futurs moniteurs PC OLED typiques seront probablement représentés par un triangle significativement plus grand – ce qui représente une gamme de couleurs exceptionnellement large.

Profondeur de couleur

La profondeur de couleur se réfère au nombre de couleurs qu’un moniteur peut traiter et afficher, en fonction du traitement interne. La plupart des moniteurs modernes sont des panneaux nematiques torsadés (TN). Les panneaux TN sont capables de traiter 6 bits par pixel (3×6 = 18 bits en total, ou 262 144 couleurs). Le tramage est utilisé pour afficher une nuance légèrement différente d’une couleur chaque rafraîchissement de l’écran et, par conséquent, la profondeur de couleur apparente s’approche de 24 bits (16,7 millions de couleurs). Les panneaux LCD PVA et IPS sont capables de produire 8 bits ou même 10 bits par pixel et peuvent donc transmettre des couleurs 24 bits ou 30 bits (bien que la sortie réelle dépendra également de la qualité du rétro-éclairage). À l’avenir, les moniteurs OLED devraient dépasser cette profondeur de couleur, car les pixels émettent directement de la lumière.

La couleur NB 32 bits, utilisée dans Windows, n’est pas une véritable profondeur de couleur. Il représente la couleur 24 bits avec 8 bits supplémentaires de données non colorées (alpha, z, données de bosse, etc.).

Rapport de contraste

Le rapport de contraste est une mesure de la relation entre l’intensité du blanc le plus brillant et le noir le plus noir qu’un moniteur peut afficher. Étant donné que les fabricants de moniteurs PC semblent utiliser leur propre façon unique de mesurer le taux de contraste, les chiffres sont souvent surestimés et ne sont pas comparables aux chiffres utilisés par les autres fabricants. De plus, certains fabricants ont commencé à se lancer aussi sur d’énormes nombres de «taux de contraste dynamique». Alors que le rapport de contraste statique est une mesure du rapport du noir le plus noir au blanc le plus brillant affiché sur le moniteur à un moment donné, le contraste dynamique est une mesure de la différence d’intensité temporelle. Cet effet est souvent amplifié en modifiant l’intensité des éléments de rétro-éclairage individuels. Les différentes zones de l’écran seront donc éclairées par une intensité différente (ce qui est particulièrement efficace avec un rétro-éclairage LED), ce qui donne un taux de contraste beaucoup plus large. Le problème principal de la façon dont les rapports de contraste dynamiques ont été mis en œuvre jusqu’à présent est que l’effet global n’est pas naturel et même pénible à regarder – la plupart des utilisateurs désactivent l’option de contraste dynamique sur leur moniteur. La plupart des moniteurs ont mal implémenté leurs rapports de contraste dynamiques, ce qui rend l’expérience de vision désagréable – les utilisateurs vont souvent désactiver cette fonctionnalité. Étant donné que les moniteurs OLED n’ont pas de rétro-éclairage et que les pixels émettent de la lumière directement; les rapports de contraste insensés auront une signification significative et se ressourceront plus naturellement sans interférences de contre-jour.

Luminance ou luminosité

La luminance est mesurée en cd / m2 (candelas par mètre carré) et est une expression du niveau de lumière émise par un moniteur PC. Les valeurs habituelles pour les modernes modernes sont d’environ 250 à 300 cd / m2, très respectables et plus adéquates. Les moniteurs à rétroéclairage par LED peuvent avoir une luminance supérieure à 350 cd / m2 et les moniteurs PC du futur, tels que les moniteurs OLED, augmenteront sûrement ce chiffre.

Résolution d’affichage

La résolution d’affichage d’un moniteur PC se réfère généralement au nombre de pixels affichés dans l’horizontale par des dimensions verticales. Pour un moniteur CRT, ce numéro peut être modifié mécaniquement par le moniteur lui-même et donc la résolution d’affichage est variable. Pour un moniteur LCD ou OLED, la résolution est réglée par le nombre de pixels disposés horizontalement et verticalement à l’intérieur du moniteur et est appelé résolution optimale ou native.

Temps de réponse

Le temps de réponse est une indication du temps, en millisecondes, pour que les pixels d’un écran LCD ou OLED passent d’un état à l’autre. Un temps de réponse plus rapide dans un moniteur signifie une image plus fluide avec moins de traînée ou de «fantôme», ce qui était un problème avec les générations précédentes d’écrans LCD. Traditionnellement, le temps de réponse indiquait le temps nécessaire pour qu’un moniteur de PC passerait de «on» (blanc) à «off» (noir), puis revenir. En 2005, cependant, il a été jugé plus utile pour les fabricants d’indiquer un temps de réponse «gris à gris»; le temps qu’il faut pour passer d’une nuance de gris à l’autre. Ceci est plus représentatif d’un scénario réel, car un pixel passera rarement d’un sur un état hors tension et de nouveau.
Les temps de réponse (gris à gris) des moniteurs PC modernes sont généralement d’environ 2-5ms. Cela les rend parfaits pour regarder des films et des jeux, et vous seriez forcé de remarquer des distractions ou des fantômes. Malgré cela, les temps de réponse sont encore plus poussés à mesure que la technologie s’améliore. Les temps de réponse du moniteur OLED, par exemple, devraient être d’environ 0,01 ms ou même plus bas.

Taille de l’écran

La taille de l’écran se réfère à la taille diagonale de l’écran, généralement en pouces, du haut d’un coin au coin inférieur opposé. Pour les moniteurs CRT, cette mesure comprend le boîtier du moniteur PC et une autre (inférieure) pour la “zone visible”. Pour les moniteurs LCD, ce chiffre n’est généralement mentionné que dans la zone visible de l’écran (c’est-à-dire à l’intérieur de la lunette), mais de nombreux fabricants ont réussi à mesurer l’ensemble de la taille de l’écran pour augmenter les chiffres.

Ratio d’aspect

Une mesure de l’horizontale par taille d’écran verticale. Les moniteurs carrés traditionnels ont un rapport d’aspect de 5: 4, alors que la plupart des moniteurs PC à écran large ont un rapport d’aspect de 16: 9 ou 16:10.

Angle de vue

C’est l’angle autour duquel l’écran peut être visualisé sans que l’image ne soit considérablement altérée. Les premiers moniteurs LCD souffraient d’angles de vision assez limités, et même une petite vue décentrée était impossible. Les moniteurs LCD modernes ont des angles de vision beaucoup plus larges, généralement d’environ 120-170 degrés (peut-être légèrement plus élevés pour les panneaux PVA et IPS | encore plus élevés pour les panneaux PVA / IPS}) et les écrans du futur devraient être visualisés à partir de la plupart des angles devant le écran sans distorsion.

Technologie dépassée

Fréquence de rafraîchissement

Pour les moniteurs CRT, le taux de rafraîchissement peut déterminer la probabilité que votre moniteur vous donne une fatigue oculaire ou un mal de tête. C’est une mesure, en Hz, du nombre de fois que les pixels sur l’écran sont dessinés en une seconde. Si le taux de rafraîchissement est trop bas (généralement en dessous de 85 Hz), le scintillement s’ensuit et les maux de tête et la fatigue apparente suivent. Bien que les moniteurs LCD aient toujours un “taux de rafraîchissement”, il est important pour les applications spécialisées (par exemple visionnement 3D à l’aide de lunettes d’obturation) et si vous désirez désactiver la synchronisation v sans la déchirure habituellement associée. Étant donné que les moniteurs LCD contiennent des cristaux liquides qui agissent simplement comme des volets contre un rétro-éclairage, ce phénomène scintillant ne se produit pas, même si le taux de rafraîchissement du moniteur est généralement inférieur à 60 Hz.

Masque d’ombre

Une feuille de métal mince avec de minuscules trous est appelée masque d’ombre. C’était une technologie populaire pour les moniteurs CRT traditionnels, où trois pistolets à électrons émettraient des électrons à travers les trous et les concentreraient sur un point spécifique sur la surface du phosphore. Les électrons indésirables sont donc sombres et les luminophores éclairés sont précisément contrôlés.

Grille d’ouverture

C’était la technologie de choix pour Sony Trinitron CRT moniteurs. Les électrons sont tirés à travers de minuscules fils verticaux (qui forment une grille à ouverture) et se concentrent sur l’écran phosphore pour l’éclairer. Cette technologie a permis un écran plat pour un écran plat moins susceptible de produire une fatigue oculaire.

Slot mask

Les masques de fente sont une combinaison de grilles d’ouverture et de masques d’ombre, et étaient une technologie de moniteur PC moins courante. Les moniteurs de masque à fente se composent de fentes alignées verticalement plutôt que de petits trous, ce qui améliore la luminosité en augmentant la transmission d’électrons.

Dot pitch

C’est la distance, en millimètres, entre deux luminophores de même couleur. Un écran avec un point de point inférieur donne donc une image plus nette. La méthode dont le pas de point est mesuré diffère entre la grille d’ouverture et les masques de masque d’ombre. Pour les grilles d’ouverture, il s’agit de la distance horizontale entre deux rayures de luminophores de la même couleur (et parfois parfois appelées «hauteur de bande»), alors que pour les masques d’ombre, la distance diagonale entre deux points de luminophore de même couleur.

Pour plus d’informations sur OLED et d’autres technologies futures, lisez notre article technologique futur . Si vous souhaitez plus d’informations sur la technologie OLED, lisez l’article OLED de Moniteurs PC.

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