
ECRAN LCD - Comment ça marche ?
La mort des gros écrans d'ordinateurs et de téléviseurs est déjà programmée : les écrans plats à cristaux liquides (LCD) sont prêts à leur donner le coup de grâce. Explications.
En 1888, les botanistes autrichiens Reinitzer et Virchow baptisaient du nom de cristal liquide une substance fluide qui, à certaines températures, montrait des propriétés optiques proches de celles des cristaux. Ce n'est que cent ans plus tard que cette découverte a permis de fabriquer les écrans d'affichages plats à cristaux liquides, appelés aussi LCD (Liquid Crystal Display) .
Les cristaux liquides sont des molécules organiques ayant la propriété de s'orienter selon un axe qui varie en fonction de l'intensité du champ électromagnétique auquel on les soumet. A cette propriété, s'ajoute la capacité à transmettre la lumière polarisée et à en changer l'orientation.
C'est sur ce principe que sont fabriqués les écrans LCD. Une fabrication rendue possible grâce à l'existence de certaines substances transparentes, conductrices de l'électricité. Sur les filtres polarisants (4, 6) qui prennent les cristaux liquides en sandwich, on ajoute en effet une grille de fils conducteurs transparents, dans le but de différencier les points qui composent l'écran. Cette grille est en réalité composée de fils disposés verticalement (7) sur l'une des plaques, et horizontalement (3) sur l'autre. Lorsque ces fils sont activés, le champ électrique produit à leur intersection fait pivoter localement les particules de cristaux liquides (5) , ce qui empêche la lumière de passer, affichant ainsi un point noir. Ce processus assez simple, qui convenait pour l'affichage des petits écrans des calculettes, est moins adapté aux écrans des ordinateurs. Avec ce système, qualifié de matrice passive, les cristaux changent brutalement de sens, et les points passent directement du blanc au noir.
Pour obtenir des niveaux de gris, il a fallu recourir à des ruses de programmation, en faisant clignoter plus ou moins les points, par exemple. De plus, le champ électrique nécessaire, très faible, ne fait réagir les particules que lentement, produisant des traînées si l'affichage change rapidement. Impossible, alors, de jouer ou d'afficher des vidéos. Quant à l'affichage des couleurs, on l'obtient en triplant le nombre des fils conducteurs et en ajoutant des filtres de couleur rouge, verte et bleue (8) devant chaque ligne et colonne. Ce qui ralentit encore plus l'affichage. Ces écrans à matrice passive ont aujourd'hui disparu.
écrans à matrices actives
Le principe des écrans LCD actuels permet d'activer successivement chaque point à l'aide et de les controler par un transistor qui agit comme un interrupteur.
Pour ce faire, on interpose entre la lumière et les cristaux liquides une mince plaque recouverte de centaines de millions de minuscules transistors (2) , d'où le nom donné à ces écrans : TFT ( Thin Film Transistor , fine couche transistor). Ces transistors, à partir d'un courant très faible, créent un champ électrique important. Chaque point peut alors être activé individuellement et passer en continu d'un état à l'autre.
En modulant l'intensité du courant, on permet aussi aux transistors de produire directement des niveaux de gris, transformés en niveaux de couleurs par les filtres (8).
Moins de fatigue pour les yeux avce un écran LCD à Technologie TFT
Les écrans actuels 'classiques' des ordinateurs de bureau, tout comme ceux des téléviseurs, sont nommés cathodiques, ou CRT (Cathod Ray Tube). Un canon à électron envoie des faisceaux de particules vers la surface interne de l'écran, recouverte d'une substance luminescente. Chaque fois qu'une particule atteint la surface, un point lumineux apparaît, puis disparaît. Comme le canon balaie l'écran plusieurs fois par seconde, l'oeil a l'impression que l'écran est toujours allumé.
Mais même si le phénomène n'est pas perçu lors d'un visionnage sur un écran CRT, il exige une adaptation constante et fatigante des yeux, provoquant parfois des maux de tête.
Avec un écran plat LCD à technologie TFT, la lumière est constante, et les points sont soit allumés ou soit éteints. L'oeil, n'ayant plus à s'adapter, il est moins sollicité et les maux de tête sont donc moins fréquents.

(1) Tube néon
(2) Transistors (TFT)
(3) Fils conducteurs
(4) Filtre polarisant
(5) Cristaux liquides
(6) Filtre polarisant
(7) Fils conducteurs
(8) Filtres de couleur
Quel écran pour quelles applications ?
Les ordinateurs pc-portables peuvent être équipés d'écrans de très-haute résolution (SXGA+ 1400x1050 ou WSXGA+ 1680x1050) ou ultra-haute résolution (UXGA 1600x1200 ), offrant un très fort ratio de contraste, une très grande luminosité et des angles de vision importants.
Certains ordinateurs peuvent être équipés d'écrans de résolution moindre de type XGA 1024x768 ou SXGA 1280x1024.
Pour un affichage de qualité offrant un confort optimal, nous recommandons les résolutions SXGA+ ou UXGA (ou équivalents en format large : WSXGA+ ou WUXGA). Les écrans Ultra-hautre résolution (UXGA 1600x1200 ou WUXGA 1920x1200) sont destinés aux utilisateurs qui recherchent une qualité d'affichage extrêmement fine et précise (photos haute définition, imagerie médicale, vidéo professionnelle, applications graphiques intensives, développement, etc.).
ATTENTION ! La résolution dun écran et la taille des caractères sont deux paramètres distincts et totalement indépendants. Sil est vrai que par défaut, sur un écran UXGA la taille des caractères sera plus petite que sur un écran SXGA+ ou XGA (car le pitch, c'est à dire la taille du pixel est plus petite sur un écran UXGA), la solution qui consiste à dégrader la résolution pour obtenir une taille de caractères plus grande n'est pas une bonne solution.
Il existe sous Windows et sous la plupart des distributions Linux une option qui permet de grossir la taille des caractères sans dégrader la résolution de lécran. Cette option permet dobtenir des caractères de la dimension souhaitée, tout en conservant une très haute résolution, donc une très belle qualité daffichage pour les images, le texte et les icônes. Sous Windows XP, pour augmenter la taille des caractères (taille de font) sans dégrader la résolution de lécran, la démarche à suivre est la suivante :
1) Poste de travail
2) Panneau de configuration
3) Apparence et thèmes
4) Affichage
5) Cliquer sur longlet « Paramètres »
6) Cliquer sur loption « avancé »
7) Et dans la zone « Affichage » vous pouvez choisir la taille daffichage des caractères en Points par Pouces (PPP). Par défaut, cette taille est mise à la valeur 96 ppp (taille normale) mais vous pouvez laugmenter et choisir nimporte quelle valeur. Ne pas oublier de cliquer sur OK pour sauvegarder vos paramètres.
Une fois cette opération effectuée, toutes les applications bien écrites tiendront compte de cette modification daffichage et la taille des caractères sera grossie sans que la résolution de lécran n'ait été modifiée. Vous pouvez donc choisir un écran SXGA+ ou UXGA en toute sérénité, sans aucun soucis daffichage, ni de lisibilité du texte.
Ecrans d'Ordinateur Portable :
Les écrans des pc portables sont de type LCD, et aujourd'hui leur qualité est généralement bonne. On trouve des écrans de taille variable allant du 12" au 17" voir 19" et même 20 pouces, au format 4/3 classique ou de plus en plus 16/10, autrement appelés "wide" . Le 16/10, proche du 16/9 est bien adapté pour visionner des films (pas de bandes noires comme sur un 4/3) et la bureautique (écran plus large). Par contre, peu de jeux (même si ça progresse) supportent des résolutions au format 16/10, les images affichées dans des résolutions 4/3 sont alors légèrement déformées. Difficile de choisir entre l'un ou l'autre des formats, chacun ayant des avantages et des inconvénients en fonction des usages.
Les modèles les plus courants sont actuellement de 14 et 15" (ou 15.4" en wide) pour les portables "classiques". Les écrans plus grands et donc plus encombrants sont réservés aux "transportables", la taille de l'écran a également une influence non négligeable sur l'autonomie. Tout comme les écrans plats de bureaux, ces écrans disposent d'une résolution native confortable et le changement de résolution n'est pas vraiment possible car les polices deviennent un peu floues à cause de l'interpolation, n'hésitez pas à vous rendre dans les magasins type Fnac ou Darty pour tester la machine et regarder si la taille des polices vous convient pour le surf ou la bureautique en résolution native (puis acheter sur le net pour faire des économies). Les normes actuelles sont les suivantes :
- Le standard SXGA ( Super eXtended Graphics Array ) définit une résolution de 1280 x 1024 en 16 millions de couleurs. Ce mode a pour caractéristique d'avoir un ration de 5:4 contrairement aux autres modes (VGA, SVGA, XGA, UXGA).
- Le mode UXGA ( Ultra eXtended Graphics Array ) : 1600 x 1200 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode WXGA ( Wide eXtended Graphics Array ) :1280 x 800 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode WSXGA ( Wide Super eXtended Graphics Array ) : 1600 x 1024 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode WSXGA+ ( Wide Super eXtended Graphics Array+ ) : 1680 x 1050 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode WUXGA ( Wide Ultra eXtended Graphics Array ) : 1920 x 1200 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode QXGA ( Quad eXtended Graphics Array ) : 2048 x 1536 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode QSXGA ( Quad Super eXtended Graphics Array ) : 2560 x 2048 avec 16 millions de couleurs.
- Le mode QUXGA ( Quad Ultra eXtended Graphics Array ) : 3200 x 2400 avec 16 millions de couleurs.
Bien acheter son écran LCD
Les écrans à cristaux liquides LCD auront bientôt supplanté les moniteurs à tube cathodique. Le modèle à diagonale de 15 pouces, hormis ceux embarqués dans les ordinateurs portables, ont disparu des linéaires et les 17 pouces tendent à s'effacer devant les modèles de 19 pouces et plus, longtemps considérés comme des produits de luxe.
Quelques informations utiles pour acquérir un écran LCD dans les meilleures conditions :
DIAGONALE
Une surface d'affichage confortable pour un encombrement minimal, telles sont els caractéristiques qui font pencher la balance en faveur d'un écran LCD de 19 pouces de diagonale (environ 48 cm), 20 pouces (environ 51 cm) ou 21 pouces (environ 53 cm).
TECHNOLOGIES
Les modèles haut de gamme exploitent le Super IPS. Mais le plus souvent les écrans lcd exploitent les technologies TN+Film ou a-Si TFT offrant un bon rapport qualité/prix.
LATENCE, LUMINOSITE et CONTRASTE
La Latence correspond au temps que met un pixel pour changer d'état et donc de couleur. Plus il est court, mieux c'est pour éviter les images fantômes qui perturbent quelques fois la lecture d'un film. Les écrans les plus performants bénéficient d'un temps de latence inférieur à 4 ms.
La luminosité et le taux de constraste sont également deux critères à prendre en compte.
250 cd/m2 minimum et 500:1 minimum.
INTERFACES ET REGLAGES
Actuellement un écran lcd se doit d'être équipé d'une prise DVi qui autorise le transfert numérique des données entre la carte graphique 3D et l'écran.
Pour info : un pixel mort est repérable sur un écran par un point noir ou blanc.
La Classe I - Norme ISO 13406, stipule le remplacement de l'écran à partir d'un pixel défectueux.
La Classe II - Norme ISO 13406, stipule le remplacement à partir d'un pixel défectueux sur un million (soit 3 pixels défectueux pour une résolution native de 1280 x 1024).
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