Couverture ElectroniqueS n°127

Les ténors des LCD annoncent aujourd'hui des temps de réponse de seulement quelques millisecondes pour leurs écrans. Mais en l'absence de réel standard de mesure, il faut prendre ces données avec prudence. Pour s'immiscer avec le succès que l'on sait sur le marché des écrans de PC multimédias et de téléviseurs, les fabricants de LCD ont mis les bouchées doubles pour tenter de gommer l'un des principaux défauts de leur technologie : un temps de réponse trop élevé. Après avoir été longtemps cantonnés dans la plage 25-50 ms, les écrans LCD grands formats sont ainsi passés à la vitesse supérieure en 2003 grâce à des technologies intervenant aussi bien au niveau de la dalle que de l'électronique de commande (voir encadré). Apparus cette année-là, les modèles 16 ms se sont généralisés en 2004 et ont rapidement été suivis par des versions 12 ms. En 2005, les ténors des LCD ont doté leurs écrans d'un temps de réponse de 8 ms.Mais ils n'allaient pas s'arrêter là. Ainsi le second semestre 2005 fut-il marqué par le lancement de plusieurs moniteurs ultrarapides flanqués de dalles LCD 4 ms. Les modèles dédiés aux applications TV sont également concernés par cette lame de fond. Parmi les plus récentes sorties, nous citerons, entre autres, des LCD de 32 et 37 pouces signés AU Optronics ou une version de 32 pouces attribuée à Chunghwa Picture Tubes. LG.Philips LCD a, quant à lui, annoncé un modèle de 42 pouces répondant en 5 ms. Comme si cela ne suffisait pas, BenQ et Viewsonic ont commercialisé à l'automne dernier des moniteurs 19 pouces dont le temps de réponse ne dépasse pas 2 ms ! L'un comme l'autre intègrent une dalle d'AU Optronics.Il y a temps de réponse et temps de réponse !Sur le papier, les LCD semblent donc devenus quasiment aussi rapides que les CRT. Pourtant, dans les faits, ce n'est pas le cas. Le problème est que les temps de réponse fournis par les fabricants sont peu représentatifs de la réelle capacité des LCD à restituer des images en mouvement. Il n'y a en fait pas de standard précisant la manière de mesurer le temps de réponse. Ou plus exactement, le seul standard en vigueur ne permet pas de se faire une idée des performances des afficheurs. Etabli par la Video Electronics Standards Association, ce standard aujourd'hui dépassé définit le temps de réponse comme le temps mis pour passer d'un noir à un blanc puis revenir au noir, les points de départ et d'arrivée de la mesure étant déterminés entre 10 % et 90 % de la courbe de commutation. Ainsi, ce paramètre peut tout au plus donner une idée de la netteté avec laquelle un écran fait défiler du texte sur un fond blanc mais ne sera en rien représentatif de sa capacité à restituer correctement de la vidéo. C'est pourtant sur ce paramètre que certains fabricants se basent pour qualifier leurs LCD de rapides. Pour une application vidéo, il est plus indiqué de connaître le temps de réponse entre niveaux de gris, c'est-à-dire entre deux teintes de couleur différentes. Et l'écran le plus rapide pour passer du noir au blanc ne l'est pas forcément pour transiter d'une teinte grise à une autre. De plus, les experts du domaine estiment que le temps nécessaire pour effectuer une transition de gris à gris peut être 2 à 4 fois supérieur à celui permettant de commuter du noir au blanc. Cela est dû au fait que la tension nécessaire pour les commutations inter médiaires est moindre que celle permettant de passer du noir au blanc et que la vitesse de transition des LCD est d'autant plus faible que la tension appliquée l'est aussi. On comprend alors mieux pourquoi certains fabricants rechignent à donner le temps de réponse gris à gris. Il faut cependant reconnaître que cette tendance change et que de plus en plus de fournisseurs précisent les deux valeurs. Les temps de réponse que nous avons mentionnés plus haut sont d'ailleurs des valeurs de transition gris à gris. Mais là encore, peut-on réellement se fier à ces données ? Pas sûr. En l'absence de standard de mesure (la Vesa y travaille), chaque fabricant y va de sa propre recette pour déterminer le temps de réponse gris à gris de ses afficheurs. Il est donc quasiment impossible de comparer deux écrans de fabricants différents. De plus, rien n'est indiqué sur la transition choisie pour la mesure : une transition d'un gris foncé vers un gris clair donnera forcément un résultat différent de celui du passage d'un gris moyen à un autre gris moyen très proche. Le doute est donc légitime.La valeur fournie est souvent une moyenne des temps de réponse de toutes les transitions gris à gris, voire dans certains cas une valeur minimale. L'idéal serait en fait une cartographie complète des temps de réponse pour toutes les transitions possibles car les disparités peuvent être importantes. Mais rares sont les fabricants qui le proposent. Une chose est sûre cependant : les progrès sont indéniables depuis 3 ans, même s'il est quasiment impossible de les quantifier. Mais le temps de réponse ne fait pas tout, loin de là. Pour un résultat satisfaisant en vidéo, il faut trouver le subtil équilibre entre temps de réponse, profondeur des noirs, contraste, colorimétrie et angles de vue. Et pour se faire la meilleure idée possible, rien ne vaut sa propre appréciation visuelle plutôt que de se fier à une fiche de caractéristiques, aussi séduisante soit-elle.Les moyens de réduire le temps de réponse des LCDIl existe plusieurs méthodes pour abaisser le temps de réponse des LCD. La plupart du temps, les fabricants agissent en parallèle sur la structure de la dalle et les propriétés des cristaux liquides utilisés, d'une part, et sur l'électronique de commande, d'autre part. Prenons l'exemple des moniteurs 2 ms de BenQ et Viewsonic. Côté dalle, AU Optronics a utilisé des cristaux liquides à très faible viscosité ainsi que des cellules plus minces pour faciliter le changement d'orientation des cristaux liquides, alors que, côté circuits de commande, BenQ et Viewsonic ont employé une électronique de type overdrive permettant d'accélérer la commutation entre niveaux de gris. Ce procédé consiste à appliquer très brièvement une surtension (tension équivalente à celle permettant de passer d'un noir à un blanc) pour stimuler plus rapidement la commutation d'un niveau de gris à un autre. On revient ensuite à la tension normale de l'état final. Toute la difficulté du procédé réside dans la précision du contrôle de la durée de l'impulsion de tension appliquée et de son amplitude afin que l'état final du pixel corresponde bien au niveau de gris désiré. Depuis peu, une autre technique a montré des résultats intéressants. Cette méthode dite d'insertion de trames noires exploite le fait que la commutation d'un niveau de gris vers un noir est beaucoup plus rapide que le passage d'un niveau de gris à un autre. D'où l'idée d'intercaler des trames noires entre les trames des images à afficher. Le cerveau du téléspectateur fait le reste en filtrant ce signal modulé et en “ créant ” les images manquantes. La modulation du rétroéclairage, dont on a pu voir des exemples lors de la dernière manifestation SID, fonctionne sur le même principe.

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