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Lumières LED

Lumières LED

Les technologies informatiques se remplacent, si il y a une dizaine d'années les écrans LCD étaient nouveaux, ce sont aujourd'hui eux qui dictent la mode. La nouvelle technologie d'éclairage LED qui est entrée dans ce créneau va enfin la conquérir dans les années à venir. Et il y a de bonnes raisons à cela - à commencer par le respect de l'environnement notoire, en terminant par la nouveauté, la mode et, finalement, les réalités économiques.

Mais, comme toute technologie, celle-ci a ses propres avantages et inconvénients, que nous comprendrons. Habituellement, tout utilisateur familiarisé avec les réalités de l'informatique échangera volontiers son écran LCD contre un écran similaire avec rétroéclairage LED, mais il est peu probable qu'une personne puisse décrire clairement et en détail les avantages de la nouvelle technologie. La réponse sera compliquée par de nombreux mythes, dont certains seront examinés.

La technologie de rétroéclairage LED elle-même est assez simple à comprendre, le halo de son mystère peut être facilement dissipé jusqu'à ce que les utilisateurs soient finalement déconcertés par le flot de slogans marketing et de recherche.

Les moniteurs LCD sont, en principe, pires que les écrans LED. Ce mythe est apparu du fait que la confusion surgissait déjà au niveau des concepts fondamentaux. Le fait est que certains fabricants essaient de séparer leurs appareils dans une classe spéciale, les appelant des écrans LED. Eh bien, cette approche est compréhensible d'un point de vue marketing, mais analphabète en termes techniques. Les écrans LED, ou écrans LED, font référence à une classe hautement spécialisée de dispositifs de visualisation qui n'ont rien à voir avec les moniteurs d'ordinateurs de bureau. Celles-ci comprennent des affichages publicitaires et d'information, qui sont situés dans les rues des grandes villes. Dans de tels affichages, un pixel est formé à l'aide d'une ou plusieurs LED, c'est pourquoi le nom de moniteurs LED a été formé. Ces appareils ont une luminosité élevée mais une faible résolution. Les appareils que nous envisageons, qui sont des écrans LCD d'ordinateur avec rétroéclairage LED, n'ont rien à voir avec eux. En effet, chez eux, le pixel est toujours formé à l'aide d'une matrice, dans les cellules dont les cristaux liquides changent de plan. Avec l'arrivée des LED dans ces appareils, la source lumineuse a changé, dont la transmission est contrôlée par la matrice. Les écrans LCD conventionnels utilisent des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL). Dans leur structure, ils ressemblent à des lampes fluorescentes tubulaires, mais beaucoup plus petites. Pour qu'ils fonctionnent de manière stable, une source haute tension est nécessaire, mais les LED modernes et lumineuses peuvent briller de la même manière, mais elles ne nécessitent pas de courant élevé et beaucoup d'énergie pour cela. Une fois que la technologie est devenue mature et économiquement viable, elle a naturellement pris une échelle industrielle, apparaissant également sur les écrans d'ordinateur. Revenant au mythe, nous pouvons dire que les vrais écrans LED ne peuvent pas être perçus comme pires ou meilleurs que les LCD, car ce sont des classes d'appareils complètement différentes. Les moniteurs LCD que nous envisageons avec différents types de rétroéclairage n'ont pas de différences fondamentalement avantageuses. Cependant, plus d'informations ci-dessous.

Le rétroéclairage LED est le même partout, comme le CCFL. Cette déclaration est incorrecte même en ce qui concerne le rétroéclairage CCFL, car les types de lampes utilisées diffèrent considérablement les caractéristiques des appareils fabriqués. Par exemple, l'utilisation de lampes avec un phosphore amélioré a permis de produire des écrans avec une gamme de couleurs étendue. En rétro-éclairage LED, tout n'est pas simple non plus, le fait est qu'il en existe plusieurs types, qui diffèrent considérablement dans leur principe de fonctionnement. Ces deux approches sont radicalement différentes l'une de l'autre, l'essentiel est la couleur des LED utilisées. La technologie la plus simple à comprendre est de simplement remplacer les lampes CCF par des LED blanches de même forme et taille. Bien sûr, un étalonnage de la matrice est nécessaire, une sélection minutieuse des cristaux pour les LED, mais ces moniteurs ne diffèrent pratiquement pas de leurs homologues avec CCFL. L'utilisation de LED colorées permet d'obtenir une lumière blanche en combinaison, l'avantage est la possibilité d'obtenir n'importe quelle nuance de la couleur du rétroéclairage, ce qui augmente considérablement la gamme de couleurs et améliore le rendu des couleurs. De telles opportunités sont devenues très populaires parmi les professionnels. Cependant, l'utilisation de LED colorées complique considérablement et augmente le coût de la conception.

Éclairage arrière et final. La conception de l'unité de rétroéclairage peut être quelconque, quelles que soient les technologies ci-dessus. En règle générale, la plupart des moniteurs CCFL et de nombreux moniteurs à LED (généralement des LED blanches) utilisent un rétroéclairage de bord. Les sources lumineuses sont situées aux extrémités du panneau, sous la matrice ou au-dessus de celle-ci. Cette approche permet de créer des panneaux de faible épaisseur, et la difficulté est d'obtenir l'uniformité du rétroéclairage, elle ne peut pas du tout être contrôlée dynamiquement au niveau de la zone, elle s'allume ou s'éteint entièrement pour tout l'écran. En voyant un moniteur ou un écran avec une épaisseur de boîtier inférieure à 2 cm, on peut dire avec confiance que ce type de rétroéclairage est utilisé. Le rétroéclairage n'utilise pas de règles, mais des groupes de LED ou des modules individuels situés dans un certain ordre derrière la matrice sur tout l'écran. Le principal avantage est la possibilité de contrôler par zone la luminosité du rétroéclairage, qui est particulièrement demandée, par exemple dans les téléviseurs. Cette technologie produit un excellent contraste dynamique, mais entraîne un épaississement important du panneau, en particulier pour les LED RVB. Aujourd'hui, diverses combinaisons de technologies sont utilisées - dans les ordinateurs portables, il s'agit d'un éclairage final sur des LED blanches, dans des écrans professionnels coûteux - RVB arrière, des sous-espèces exotiques sont également possibles. Dans tous les cas, on ne peut juger des avantages ou des inconvénients d'un moniteur à LED sans connaître ses caractéristiques exactes et les technologies utilisées.

Le rétroéclairage LED vous permet d'élargir la gamme de couleurs et d'améliorer la reproduction des couleurs. Après avoir examiné ce qui précède, vous pouvez déjà deviner quelle est la raison du mythe. Au départ, le rétroéclairage LED est apparu dans les écrans professionnels, où sa technologie RVB était en demande. Avec l'aide de LED multicolores, il est devenu possible d'obtenir la gamme de couleurs la plus large, pour afficher les nuances plus précisément. Mais cette technologie est assez chère, donc un rétroéclairage blanc moins cher est utilisé pour le marché de masse. Mais les LED blanches ont un spectre d'émission plus faible que les triades de LED RVB, de sorte que la couverture des couleurs sur ces moniteurs est plus étroite. À cet égard, une comparaison peut être faite avec le CCFL traditionnel. Mais la précision des couleurs dépend non seulement des propriétés du rétroéclairage, mais également des caractéristiques et du type de matrice LCD - * Les variétés VA et IPS sont en tout cas plus avantageuses par rapport au TN. Par conséquent, ils parlent de rendu des couleurs et de gamme de couleurs, mais il est néanmoins nécessaire de préciser de quel type de rétroéclairage et de matrice LCD nous parlons.

Avec le rétroéclairage LED, les moniteurs ont un contraste plus élevé. Tout d'abord, clarifions que dans ce cas, nous parlons de contraste dynamique, car le contraste statique ne dépend pas en principe de la source lumineuse. Le contraste dynamique est une valeur très ambiguë qui dépend de l'algorithme de l'unité de contrôle et de la nature du contenu lu. Mais dans le cas du rétroéclairage LED, l'influence du rétroéclairage avec contrôle de zone ou Gradation locale est également ajoutée. S'il y a à la fois des zones claires et sombres dans une image vidéo, alors l'algorithme de contraste dynamique habituel ne fonctionne pratiquement pas, le contraste réel sera égal à l'indicateur statique. L'utilisation de la gradation locale vous permet d'atténuer de manière sélective le rétroéclairage dans les zones sombres et de renforcer dans les zones sombres. Cela permettra d'utiliser la différence de luminosité dans un cadre, ce qui offre un contraste élevé. Il est clair que l'utilisation d'une telle technologie nécessite une unité de commande spéciale et une logique spéciale, de telles possibilités sont mises en œuvre dans les téléviseurs LCD haut de gamme. Pour les moniteurs avec rétroéclairage conventionnel, les fabricants revendiquent parfois des taux de contraste dynamiques allant jusqu'à 5 000 000: 1. Il faut comprendre que les LED peuvent être éteintes et allumées presque instantanément, sans perdre de temps en stabilisation. Pour mesurer le contraste dynamique, la luminosité du blanc et du noir est corrélée, mais si le rétroéclairage est complètement désactivé lors de l'affichage du noir, en divisant par zéro, vous pouvez obtenir un chiffre arbitrairement grand, qui est utilisé avec succès par les spécialistes du marketing. En réalité, sans la gradation locale, il sera problématique de voir une couleur noire profonde lorsque vous regardez des films. Ainsi, nous pouvons être d'accord avec l'affirmation selon laquelle le rétroéclairage LED fournit un contraste dynamique élevé, mais pour les utilisateurs d'ordinateurs, le contraste statique est beaucoup plus important, et pour cela la présence ou l'absence de LED n'est pas décisive.

Le rétroéclairage LED garantit une uniformité élevée. Un éclairage inégal est inhérent aux panneaux LCD. Il peut y avoir plusieurs raisons à cela. Il peut s'agir d'irrégularités dans l'émission des sources lumineuses, à savoir, des différences de luminosité sur la longueur de la lampe CCF ou d'une ligne de LED, il peut y avoir différentes luminosité et chromaticité des triades RVB, guides de lumière, diffuseurs, polariseurs peuvent devenir une autre source d'irrégularité ... Comme vous pouvez le voir, le rétroéclairage n'est pas le seul problème possible. ... Bien qu'il soit possible de résoudre ce problème. Vous pouvez compenser la luminance et les inégalités de couleur de l'écran LCD avec un étalonnage de zone en usine et entrer des facteurs de correction de matrice sur tout l'écran. Cependant, cela nécessite un équipement coûteux et beaucoup de temps, car chaque moniteur devra être calibré. Cette procédure est réellement effectuée par NEC et EIZO, mais uniquement pour les moniteurs professionnels de la catégorie de prix la plus élevée. Il semblerait, pourquoi les fabricants ne peuvent-ils pas fournir de logiciel d'étalonnage, de sorte que chaque utilisateur puisse effectuer cette procédure seul? De toute évidence, tous les affichages ne permettent pas l'introduction de facteurs de correction au niveau des zones individuelles à travers la zone de la matrice. Le problème des inégalités du panneau LCD ne se limite donc pas au seul rétroéclairage, qui est un problème assez complexe. Les mesures de l'uniformité du rétroéclairage sur fond blanc ont montré des résultats comparables au CCFL, mais les images du blanc et surtout du champ noir indiquent toujours que le problème d'inégalité du rétroéclairage LED n'a pas été complètement résolu.

Le rétroéclairage LED, contrairement au CCFL, ne scintille pas, il est donc plus facile pour les yeux de travailler avec. Il est à noter que de nombreux utilisateurs ne soupçonnent même pas que leurs moniteurs LCD scintillent, estimant que ce phénomène n'est inhérent qu'aux moniteurs CRT. En fait, la plupart des écrans LCD scintillent, sauf que le taux de scintillement est trop élevé pour être remarqué à l'œil nu. Mais il est assez facile de vérifier cela. Pour ce faire, prenez un crayon ou tout objet allongé et amenez-le sur le moniteur avec un remplissage blanc. En tenant l'objet par l'une des extrémités, vous devez le secouer d'un côté à l'autre à une fréquence de plusieurs fois par seconde et avec une amplitude telle que l'image floue ressemble à un éventail. Si le moniteur a une luminosité inférieure à la moyenne, ce qui est généralement confortable pour les yeux, au lieu d'une trace visuelle lisse, le crayon en laissera une discrète, constituée d'une série d'images relativement claires. Mais avec la luminosité maximale de l'écran, l'image sera la même que sur le fond de n'importe quelle source de lumière continue - une lampe ou une fenêtre. Cet effet stroboscopique, qui se produit lorsque la luminosité du rétroéclairage LCD diminue, indique qu'il s'éteint et s'allume à une certaine fréquence, suffisamment élevée pour que vous puissiez le voir avec vos yeux. Cette méthode de gradation est appelée modulation de largeur d'impulsion (PWM). Fait intéressant, l'effet sur la vision des changements de luminosité avec une fréquence allant jusqu'à 400 Hz n'a pas encore été correctement étudié, il peut être dangereux. Mais en augmentant la luminosité au maximum dans les conditions d'éclairage du bureau ou de la maison, cela nuira certainement beaucoup plus à la vision. L'installation d'un filtre supplémentaire devant le moniteur avec une luminosité maximale serait clairement redondante pour une utilisation normale de l'ordinateur. Jusqu'à récemment, les fabricants ne savaient pas comment gérer ce phénomène, car il n'est possible de contrôler en continu la luminosité de la luminescence CCFL que dans de petites limites. Mais pour les LED, la plage de changements de luminosité est beaucoup plus large, en théorie, en modifiant la consommation de courant, vous pouvez contrôler la luminosité sans PWM. Mais en pratique, cette méthode est beaucoup plus chère, et elle ne donne que l'absence de scintillement, ce que les consommateurs ne ressentent pas de toute façon. En conséquence, la plupart des moniteurs LED, comme leurs ancêtres CCFL, ajustent toujours la luminosité en utilisant PWM, c'est-à-dire qu'ils scintillent de la même manière.

Le rétroéclairage CCFL est désavantageux par rapport à la LED. Disons tout de suite que cette affirmation est vraie. Et cela peut être prouvé par un simple aperçu des caractéristiques des moniteurs. Ce sont les LED de toutes les sources de lumière artificielle qui ont le nombre maximum de lumens par watt. Bien sûr, l'efficacité des LED n'est pas tout, car vous devez toujours prendre en compte l'efficacité de leur alimentation et d'autres facteurs, bien que moins importants. Les études menées ont montré un fait intéressant, que la consommation d'énergie des moniteurs professionnels avec LED RVB est encore assez élevée, mais les appareils avec rétroéclairage blanc sur les bords sont presque deux fois inférieurs à ceux des modèles similaires avec CCFL.

Les moniteurs LED sont beaucoup plus écologiques que leurs homologues CCFL. Il est bien connu que les produits informatiques sont les plus nocifs pour l'environnement au stade de leur production et de leur élimination. Dans un premier temps, des normes environnementales assez sérieuses ont déjà été introduites au niveau des entreprises. Mais l'élimination n'est pas si simple, surtout dans nos réalités. Les lampes fluorescentes fluorescentes sont connues pour contenir du mercure, mais elles sont souvent simplement jetées dans des conteneurs de déchets ménagers. Ensuite, tout cela est brûlé et les vapeurs pénètrent dans l'atmosphère. Dans ce contexte, la mise au rebut des moniteurs LCD ne semble pas être un problème sérieux, bien que les rétroéclairages CCF contiennent également du mercure. Mais l'utilisation de LED réduit en principe ces risques. Ainsi, l'utilisation de moniteurs LED, d'une part, est un facteur d'économie d'énergie, et d'autre part, c'est aussi une étape dans la lutte pour l'environnement. Ainsi, la déclaration sur le respect de l'environnement des panneaux LED n'est pas un mythe.

Le rétroéclairage LED est nettement plus cher que le CCFL. Il y a quelques années, cette déclaration était incontestable. Les systèmes LED RVB nécessitent toujours des coûts de développement importants et les ventes sont extrêmement faibles. Il n'est pas surprenant que les utilisateurs choisissent souvent des matrices IPS rétroéclairées CCFL à spectre étalé de haute qualité, car un tel ensemble est beaucoup moins cher. Quant aux LED blanches, on peut affirmer que la vitesse de leur pénétration dans ce segment de marché témoigne de la politique agressive des vendeurs. Après tout, le marché des téléviseurs et des écrans LCD est presque illimité, de sorte que des fonds importants peuvent être investis dans la lutte contre les produits CCFL. Par conséquent, les bas prix des écrans LCD grand public avec rétroéclairage LED sont probablement la conséquence d'une telle guerre. Aujourd'hui, les progrès de la LED sont évidents, le CCFL n'a pratiquement aucun atout significatif.Il est impossible de confirmer ou de réfuter complètement ce mythe, car nous ne connaissons pas le coût réel de l'éclairage LED pour les fabricants. La logique suggère qu'il est peu probable que cela dépasse considérablement le coût des systèmes CCFL. Mais les prix de détail plus élevés des moniteurs à rétroéclairage LED s'expliquent par des politiques de marketing banales. La nouvelle technologie attire naturellement les consommateurs, créant un buzz. Bien que les gens n'aient pas encore pleinement compris toutes les nuances, pourquoi ne pas en profiter?


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