Les types de panneaux LCD explorés

Auteur : Adam Simmons
Dernière mise à jour : 3 novembre 2020

Introduction

La plupart des gens sont familiers avec le fait que les moniteurs existent dans différentes résolutions et tailles d’écran, peuvent avoir une surface d’écran mate ou brillante et peuvent offrir des caractéristiques spécifiques telles que des taux de rafraîchissement de 120Hz et des capacités 3D. La gamme d’écrans et la variation des spécifications peuvent être assez déconcertantes et, qui plus est, vous ne pouvez pas nécessairement faire confiance aux chiffres « sur papier » en premier lieu. Le type de panneau est un aspect fondamental d’un écran LCD qui déterminera ses performances et le type de tâches qu’il sera le plus à même d’exécuter. Bien qu’il existe diverses sous-divisions, tous les écrans modernes se classent généralement dans l’une des trois catégories avec des caractéristiques de performance distinctes.

Panneaux TN (Twisted Nematic)

Depuis plusieurs années, le moniteur à panneau TN est le plus omniprésent sur le marché. Les fabricants auront souvent à cœur de préciser dans leurs spécifications si un type de panneau  » alternatif  » est utilisé ; en cas de doute, supposez son TN. Les attributs généraux comprennent un coût de fabrication relativement faible et un niveau de réactivité relativement élevé ; les pixels changent d’état rapidement, ce qui contribue à rendre les images en mouvement plus fluides. Certains écrans Twisted Nematic ont un taux de rafraîchissement deux fois plus élevé que d’habitude (120 Hz au lieu de 60 Hz), ce qui leur permet de tirer parti des technologies de « shutter 3D actif » et d’afficher deux fois plus d’informations par seconde pour une expérience de jeu plus fluide. Cela est allé plus loin maintenant, avec des versions plus récentes présentant un taux de rafraîchissement de 144Hz ou plus et visant purement une expérience 2D fluide plutôt que 3D (lunettes stéréoscopiques).

L’Acer XN253Q X – un moniteur à panneau TN 240Hz

.

Bien qu’elle se soit améliorée à pas de géant dans ce département au fil des années, la performance de l’image est souvent considérée comme une faiblesse relative de la technologie TN. Un bon moniteur TN peut fournir une image nette et vibrante avec un contraste respectable – généralement 1000:1 avec tout mode  » contraste dynamique  » désactivé. Le principal inconvénient réside dans les angles de vision relativement restreints. Ils sont souvent indiqués comme étant de 170° à l’horizontale et de 160° à la verticale, ce qui n’est que légèrement inférieur à ce qui est indiqué pour d’autres technologies de dalles. En réalité, vous constaterez un changement de couleur marqué et même une « inversion » si vous regardez l’écran de côté, mais aussi de dessus ou de dessous, en particulier. Vous pouvez voir ce changement démontré dans la vidéo ci-dessous sur ce qui est considéré comme l’un des moniteurs TN les plus performants (le Dell S2719DGF).

Particulièrement mais pas exclusivement sur les plus grands modèles TN, les angles de vision relativement restreints affectent en fait les performances si vous êtes assis directement en face également. Vos yeux sous-tendent des angles de vision différents si vous observez le centre de l’écran par rapport à l’observation des régions périphériques. Vous verrez qu’une nuance donnée est représentée différemment selon sa position sur l’écran, notamment qu’elle est plus sombre (plus saturée et gamma perçu plus élevé) vers le haut de l’écran et plus claire (moins saturée et gamma perçu plus faible) vers le bas. De ce fait, la précision et la cohérence des couleurs en pâtissent, ce qui en fait un choix peu judicieux pour les travaux exigeants en termes de couleurs, comme le design et la photographie. Vous pouvez le constater dans l’image ci-dessous, capturée sur l’ASUS PG278Q de manière assez représentative de ce que vous verriez en observant le moniteur depuis une position de visualisation normale à un bureau.

L’image ci-dessous montre le Dell S2716DG, un autre modèle TN, affichant les patchs de test Datacolor SpyderCHECKR 24. Il y a une feuille imprimée de nuances, qui sont toutes contenues dans l’espace colorimétrique sRGB. L’écran affiche une photographie de référence de la planche de nuances imprimées, fournie par Datacolor. Elle devrait correspondre assez fidèlement à la teinte imprimée si le moniteur émet des teintes précises dans l’espace colorimétrique sRGB. Bien qu’il y ait toujours une certaine disparité entre la façon dont les objets émissifs (moniteur) et les objets non émissifs (feuille imprimée) apparaissent. Les nuances sont affichées dans le même ordre que la feuille imprimée sur la droite de l’écran, tandis que l’ordre est inversé sur le côté gauche de l’écran. Bien que les nuances exactes que vous voyez soient différentes de celles que vous verriez dans la réalité, en raison de l’appareil photo utilisé et de l’écran sur lequel vous regardez cette photo, celle-ci donne une bonne idée des différences relatives. Elle fournit également une démonstration visuelle très claire des problèmes de cohérence des couleurs décrits précédemment. La teinte marron chocolat clair et la teinte jaune doré (gamboge) qui lui est adjacente, par exemple, semblent beaucoup plus profondes lorsqu’elles sont affichées en haut de l’écran. La teinte jaune doré est en fait assez proche de la teinte imprimée à ce stade. Lorsqu’elle est affichée près du bas de l’écran, la teinte brune semble beaucoup plus argileuse. Et la teinte jaune d’or est une teinte jaune plus vive, correspondant plus étroitement à l’autre teinte jaune de la feuille imprimée. Les teintes ont ce qui devrait être une texture très subtile en raison du matériau sur lequel elles sont imprimées. Ce phénomène est illustré sur les photos de référence et est particulièrement évident pour le bloc noir. Il ressort beaucoup trop fortement lorsque la nuance est affichée en bas de l’écran et est beaucoup mieux mélangé lorsqu’elle est affichée plus haut sur l’écran, en raison des décalages gamma perçus.

Panneaux VA (alignement vertical)

Si un écran LCD essaie d’afficher du noir, alors le filtre de couleur sera positionné de telle sorte que le moins de lumière possible (de n’importe quelle couleur) provenant du rétroéclairage passe à travers. La plupart des moniteurs LCD font un travail raisonnable à cet égard, mais le filtre n’est pas parfait et donc les noirs peuvent ne pas apparaître aussi profonds qu’ils le devraient. L’un des points forts du panneau VA est son efficacité à bloquer la lumière du rétroéclairage lorsqu’elle n’est pas souhaitée. Cela permet d’obtenir des noirs plus profonds et des taux de contraste plus élevés, de l’ordre de 2000:1 – 5000:1 avec les modes « contraste dynamique » désactivés – plusieurs fois supérieurs à ceux des autres technologies LCD. Ils sont également moins sensibles au « bleed » ou « clouding » vers les bords de l’écran, ce qui peut faire de ces écrans de bons candidats pour les cinéphiles et agréables à utiliser pour un travail général. De tels problèmes peuvent encore, malheureusement, plomber certaines unités de tout type de panneau.

La série EW de BenQ – des moniteurs à panneau VA modernes

Un autre avantage clé du VA est l’amélioration des angles de vision et de la reproduction des couleurs par rapport au TN. Le décalage des couleurs à travers l’écran et  » hors angle  » est moins prononcé, tandis que les nuances peuvent être produites avec plus de précision. À cet égard, les VA sont de meilleurs candidats pour les travaux critiques en matière de couleurs, mais ils ne sont pas aussi performants dans ce domaine que les IPS et les technologies connexes examinées plus loin. On constate un affaiblissement de la saturation lorsqu’on compare une teinte au centre de l’écran à cette même teinte vers les bords ou le bas de l’écran, à partir d’un angle de vue normal. Il y a également un décalage du gamma qui est le plus visible sur les gris ou les tons pastel, mais qui peut également être observé ailleurs, ladite nuance semblant s’éclaircir ou s’assombrir assez facilement avec le moindre mouvement de tête. Certains modèles VA ont presque un effet de  » cône  » ou de  » tunnel  » dû à ces décalages, les régions périphériques apparaissant sensiblement plus ternes que la masse centrale de l’écran. Cela masque également les détails sombres au centre (« écrasement du noir », gamma perçu élevé) et peut révéler des détails supplémentaires involontaires à la périphérie (gamma perçu faible). L’image montre le même système SpyderCHECKR 24 que celui utilisé pour l’exemple TN plus haut, cette fois sur l’AOC CQ27G2(U) avec panneau VA. Les décalages verticaux dans la saturation et la représentation des couleurs sont moins extrêmes, mais certainement encore présents.

Un point faible commun avec les modèles VA est avec leur niveau relativement faible de réactivité des pixels par endroits. Les pixels passent d’un état à un autre relativement lentement lorsque certaines nuances sont affichées – ce qui entraîne un flou plus prononcé lors des mouvements à l’écran. Dans certains cas graves, les choses peuvent sembler s’étaler en une traînée de fumée, comme le montre la vidéo ci-dessous, prise sur l’AOC Q3279VWF. Il s’agit d’un exemple assez extrême, certains modèles VA (comme nous l’explorons sous peu) n’ont pas tendance à présenter ce degré de faiblesse du temps de réponse des pixels.

Certains des types de panneaux VA modernes utilisés sur les moniteurs PC comprennent les panneaux de type VA SVA ( » Super  » alignement vertical), MVA (alignement vertical multi-domaine) et AAS (Azimuthal Anchoring Switch). Les modèles récents utilisant des panneaux VA d’AU Optronics et SVA de Samsung utilisent généralement une surmultiplication efficace des pixels et ne souffrent pas de ces traînées « fumigènes ». Ils sont en fait comparables aux modèles IPS modernes pour certaines transitions de pixels, ce que les fabricants exploitent en donnant des temps de réponse trompeurs et trop optimistes. Un temps de réponse de 4 ms est généralement indiqué, car certaines transitions de pixels peuvent être exécutées à cette vitesse. D’autres transitions de pixels, en particulier lorsque des nuances plus sombres sont impliquées dans la transition, sont encore relativement lentes. Suffisamment pour augmenter de manière significative le flou perçu avec quelques traînées d’aspect smeary – bien que pas toujours dans la mesure démontrée dans la vidéo ci-dessus.

Il y a eu une poussée croissante vers les panneaux VA à taux de rafraîchissement élevé, y compris les panneaux VA 34″-35″ ‘UltraWide’ avec des taux de rafraîchissement de 100Hz+ et diverses tailles d’écran avec des panneaux VA 16:9 144Hz+. Des modèles tels que l’AOC C24G1 et le LG 32GK850G utilisent une surmultiplication des pixels efficace et flexible et peuvent offrir une expérience décente de 144Hz – 165Hz. Les utilisateurs bénéficient de la diminution du flou perçu grâce à l’utilisation d’un taux de rafraîchissement élevé à des fréquences d’images suffisamment élevées, de nombreuses transitions de pixels étant effectuées assez rapidement pour que les performances soient décentes. Mais il y a encore quelques faiblesses, avec certaines réponses de pixel sensiblement plus lentes qu’optimales et donnant une traînée « lourdement poudreuse » ou « maculée » par endroits. Certains modèles, dont l’AOC C24G1, ont une autre astuce dans leur manche proverbiale. Ils incluent des modes de rétroéclairage stroboscopique (appelés MBR ou « Motion Blur Reduction » sur l’AOC) qui peuvent réduire considérablement le flou perçu causé par le mouvement des yeux, à condition que la fréquence d’images corresponde à la fréquence de rafraîchissement. Ce concept et les aspects connexes sont explorés en détail dans notre article sur la réactivité.

Panneaux IPS (In-Plane Switching), PLS (Plane to Line Switching) et AHVA (Advanced Hyper-Viewing Angle)

En ce qui concerne le résultat final, ces trois technologies sont essentiellement très similaires ; les principales différences étant que la technologie IPS est développée principalement par LG Display, la technologie PLS par Samsung et l’AHVA par AUO. Ces technologies sont parfois appelées collectivement « panneaux de type IPS ». D’autres fabricants de panneaux disposent de leurs propres technologies « IPS », notamment Innolux avec sa technologie AAS (Azimuthal Anchoring Switch) – qui, curieusement, a également des itérations de type VA. Et BOE avec sa technologie IPS-ADS. Le véritable argument de vente de ces derniers est leur précision des couleurs, leur cohérence et leurs angles de vision supérieurs à ceux des autres technologies LCD. Chaque nuance reste distincte, avec sa propre « identité », quelle que soit sa position sur l’écran. Ceci est combiné à des gammes de couleurs étendues (augmentant la gamme de nuances potentielles et la saturation) sur certains modèles pour un aspect vibrant et saturé sur tout l’écran. La cohérence du gamma est également forte, garantissant que les nuances sombres apparaissent largement appropriées sur l’ensemble de l’écran plutôt que d’apparaître trop visibles dans certaines régions de l’écran et beaucoup trop masquées dans d’autres. Cette constance dans le gamma et la saturation fait des panneaux de type IPS de très bons candidats pour le travail « critique » en matière de couleurs. Ceux qui apprécient la richesse des couleurs qui est bien maintenue sur l’ensemble de l’écran peuvent également les utiliser pour les jeux, les films et le travail de bureau en général. L’image montre le même système SpyderCHECKR 24 utilisé pour les exemples TN et VA précédents, cette fois sur l’ASUS PA278QV avec panneau de type IPS. La cohérence est bien supérieure à l’exemple TN et améliorée par rapport à l’exemple VA également, les jeux de teintes à gauche et à droite de l’écran apparaissant relativement similaires les uns aux autres.

Il existe une très bonne gamme de moniteurs de type IPS abordables disponibles chez la plupart des grands fabricants, notamment Dell, LG, Acer, AOC et ASUS. Cela signifie que les photographes, les designers ou les utilisateurs ordinaires disposant d’un petit budget peuvent également profiter de cette technologie. De nombreux moniteurs modernes de type IPS sont également beaucoup plus réactifs que leurs homologues VA et, dans certains cas, sont des rivaux efficaces de nombreux moniteurs TN. La réactivité était traditionnellement un point faible des panneaux IPS. Grâce aux améliorations spectaculaires de la réactivité des pixels et de la fréquence de rafraîchissement, certains modèles modernes ont trouvé la faveur des joueurs qui profitent de la performance des couleurs dans leurs titres préférés sans beaucoup de traînées disgracieuses. Les écrans 144Hz+ de ce type sont désormais courants. Le contraste était un autre point faible traditionnel. Il y a eu quelques améliorations à ce niveau, et la plupart des écrans de ce type sont désormais similaires à leurs homologues TN dans ce domaine (environ 1000:1 de rapport de contraste sans contraste dynamique). Certains sont un peu plus forts, d’autres un peu plus faibles. Certains ont remarqué un problème gênant : un reflet ou une  » lueur  » lors de l’affichage de contenu sombre, causé par le comportement de la lumière dans ces panneaux. Ce phénomène est généralement plus évident lors d’une visualisation  » hors angle « , comme le montre le BenQ PD2705Q dans la vidéo ci-dessous. Vous serez généralement en mesure de l’observer sur les coins des modèles 21,5″+ tout en regardant directement en face, à moins que vous ne soyez assis assez loin de l’écran. La majorité du temps, vous regarderez des nuances plus vives et plus colorées où ces écrans excellent, mais il est toujours utile de regarder au-delà des chiffres sur le papier.

Conclusion

Il existe trois catégories principales de panneaux utilisés sur les moniteurs LCD modernes ; TN, VA et de type IPS. Jusqu’à tout récemment, le TN était le plus répandu, offrant des performances d’image décentes et une grande réactivité à un prix décent. Le type VA sacrifie la réactivité et est généralement le type de panneau le plus lent, mais offre un contraste relativement fort et des améliorations de la performance des couleurs par rapport aux technologies TN. Les technologies IPS, PLS et AHVA sont les rois de la couleur, offrant les performances les plus constantes et les plus précises dans ce domaine, tout en offrant d’excellents angles de vision, une réactivité respectable et un contraste raisonnable. Vraiment, c’est à l’utilisateur individuel de peser les avantages et les inconvénients des moniteurs qu’il compare ; comprendre les caractéristiques générales de performance des différents panneaux est un excellent point de départ.

Lecture complémentaire

.