Les écrans d'affichage vidéo et image (téléviseurs, écrans d'ordinateur ou écrans d'appareils mobiles) fonctionnent grâce à une combinaison de technologies complexes qui permettent d'obtenir des résultats de haute qualité. La science derrière son fonctionnement combine la physique, l’électronique et l’optique.
Comment sont composées les images ?
Les images sont constituées de millions de petits points appelés pixels qui déterminent la résolution des écrans . Les pixels sont les plus petits composants d'une image numérique. Une résolution plus élevée signifie des images plus détaillées (en raison de la combinaison de pixels et de sous-pixels) et d'une meilleure qualité. Chaque pixel peut afficher différentes couleurs en combinant des sous-pixels de rouge, vert et bleu. Actuellement, un moniteur 4K Il nous offre une magnifique expérience visuelle grâce à sa haute résolution et sa technologie avancée.
Comment fonctionnent les écrans ?
Les pixels sont principalement responsables du fonctionnement d'un écran puisqu'ils sont tous constitués de millions d'entre eux et les images que nous voyons sont obtenues grâce à leur activation et à la combinaison de différentes couleurs et intensités.
Technologies d'écran
Il existe plusieurs technologies d'écran . Les écrans LCD (affichage à cristaux liquides), LED (diode électroluminescente), OLED (diode électroluminescente organique) et QLED (diode électroluminescente à points quantiques) sont les plus couramment utilisés. Dans les écrans LCD et LED, le rétroéclairage éclaire les pixels par derrière. Sur les écrans OLED et QLED, chaque pixel émet sa propre lumière.
Types d'écran
- Écrans plasma : ils ont constitué une véritable révolution technologique dans les années 90 et au début des années 2000. Ils offraient une qualité d'image vintage, avec de bons niveaux de contraste et des angles de vision larges, mais ils ont rapidement été remplacés par des technologies plus avancées comme les écrans LCD, LED et OLED.
- LCD : Les écrans LCD utilisent des cristaux liquides qui changent de forme lorsqu'un courant électrique est appliqué (contrôleant ainsi la quantité de lumière qui les traverse). Ils nécessitent un rétroéclairage, généralement assuré par des LED.
- LED : En utilisant des diodes électroluminescentes pour le rétroéclairage, elle offre une plus grande efficacité énergétique et une meilleure luminosité. Les moniteurs LED sont plus lumineux et plus économes en énergie.
- OLED : Chaque pixel émet sa propre lumière lorsqu'un courant électrique est appliqué, permettant des noirs plus profonds et un meilleur contraste . Ils n'ont pas besoin de rétroéclairage.
- QLED : parvient à améliorer la luminosité et la gamme de couleurs des écrans LED, grâce à des points quantiques.
Comment les pixels sont-ils contrôlés ?
L'allumage et l'extinction des pixels sont surveillés par des circuits de contrôle électroniques qui traitent les signaux vidéo entrants et déterminent dans quelle direction les pixels doivent s'éclairer pour former l'image correcte.
Tarif de rafraîchissement
Le taux de rafraîchissement indique combien de fois par seconde l'écran met à jour l'image (mesuré en hertz, Hz). Plus il est élevé, plus il sera fluide et se verra notamment dans les vidéos et les jeux.
Contrôleur d'écran
Il s'agit d'une puce située dans l'appareil qui interprète les signaux d'entrée et envoie des instructions aux pixels concernant les couleurs à afficher et quand les modifier. Le signal vidéo provient de diverses sources (ordinateurs, lecteurs DVD, consoles de jeux vidéo, écrans d'appareils portables ou émissions de télévision) et est converti en images visibles par le contrôleur d'affichage et les circuits de commande .
Evolution permanente
Derrière les avancées technologiques montrées par les écrans actuels, il y a une longue (pour cent fascinante) histoire qui se reflète surtout dans les téléviseurs. Bien que les téléviseurs CRT (à tube cathodique) aient été remplacés par des technologies plus avancées, ils sont toujours considérés comme une merveille d’ingénierie de leur époque.
Comment fonctionne un écran plasma ?
L'écran plasma est constitué de milliers de petites cellules contenant du néon et du xénon, situées entre deux plaques de verre. Lors de l'application d'un courant électrique aux cellules, les gaz sont excités et convertis en plasma qui émet de la lumière ultraviolette et interagit avec un revêtement de phosphore à l'intérieur de chaque cellule.
Formation d'images
Chaque cellule agit comme un pixel sur l'écran. La combinaison de cellules rouges, vertes et bleues de différentes intensités permet de former une image en couleur.
Comment fonctionnait une vieille télé ?
En principe, on peut dire que le tube cathodique est une grande ampoule de verre contenant un vide partiel et un canon à son extrémité la plus étroite qui émet un faisceau d'électrons vers un écran recouvert de phosphore à l'extrémité opposée. Cet écran émet de la lumière lorsqu'il est impacté par des électrons qui, à travers des champs électriques et magnétiques, focalisent le site pour générer l'image vue sur l'écran.
Balayage
C’est le nom donné au processus par lequel les électrons balaient l’écran de gauche à droite et de haut en bas ligne par ligne à grande vitesse. Cette procédure s'est produite environ 60 fois par seconde (60 Hz), ce qui est suffisant pour créer une image continue pour l'œil humain.
Signal vidéo
Sur les anciens téléviseurs couleur, le signal vidéo est décomposé en trois canons à électrons, un pour chaque couleur primaire : rouge, vert et bleu (RVB). Sur les téléviseurs noir et blanc, une seule intensité de signal est utilisée pour former l’image.
Déviation et timing
Les champs magnétiques générés par les bobines de déviation surveillaient que la direction du faisceau d'électrons frappait la bonne partie de l'écran tandis que les circuits de synchronisation garantissaient que le balayage des électrons était parfaitement synchronisé avec le signal vidéo entrant.
Son
Le son était transmis séparément et amplifié par des haut-parleurs intégrés.
Alimentation
Les téléviseurs CRT nécessitaient une alimentation électrique considérable pour faire fonctionner le canon à électrons et les bobines de déviation. La haute tension nécessaire était générée en interne.
Moniteurs 4K
Les moniteurs 4K sont spécialement conçus pour ceux qui recherchent la meilleure qualité d’image possible, comme les professionnels des domaines visuels et les passionnés de jeux vidéo.
Un moniteur 4K est un type d'écran qui offre une résolution de 3 840 x 2 160 pixels, ce qui signifie qu'il quadruple le nombre de pixels d'un moniteur Full HD (1 920 x 1 080 pixels).
Principales fonctionnalités des moniteurs 4K
- Ultra haute résolution : donne des images plus claires et plus détaillées.
- Densité de pixels plus élevée, offrant des images plus nettes et plus fluides, en particulier sur les grands écrans.
- Qualité d'image améliorée : Ils sont idéaux pour visualiser du contenu haute définition et des tâches nécessitant des détails fins.
- Compatibilité : Pour tirer le meilleur parti d'un moniteur 4K, il est nécessaire de disposer d'une carte graphique prenant en charge cette résolution et, dans certains cas, d'un câble adapté (comme HDMI 2.0 ou DisplayPort).
- Utilisations courantes : Jeux, montage vidéo et photo, et productivité (il est possible d'ouvrir simultanément fenêtres et applications sans perte de clarté).
Que faut-il prendre en compte lors de l'achat d'un moniteur 4K ?
D'une part, la taille de l'écran doit être prise en compte, car elle influence la densité de pixels. D'un autre côté, le taux de rafraîchissement, puisque dans les jeux, un taux de rafraîchissement élevé (comme 144 Hz) offre une expérience plus fluide. Enfin, la compatibilité matérielle doit être prise en considération.
En résumé
Il ne fait aucun doute que les écrans font aujourd'hui partie de notre vie quotidienne, car ils nous permettent de nous connecter avec des images à des fins différentes telles que le travail, les études, l'information et le divertissement . Accéder à une visualisation de plus en plus détaillée est vraiment satisfaisant.