Cours Stage - Le pixel, le codage RVB, le codage CMJN, le codage TLS

Principe d'un écran LCD

L'énoncé

Un écran à cristaux liquides (LCD en anglais), est divisé en petites unités lumineuses : les pixels. Ces pixels sont sub-divisés en 3 rectangles (appelés sous-pixels) recouverts d'un filtre (rouge, vert ou bleu).

Soit le schéma représentant le fonctionnement d'un pixel :


Schéma pixel

 

Au fond, des tubes fluorescents ou un panneau DEL produit de la lumière blanche. Une couche de cristaux liquides est placée entre 2 polariseurs, pour chaque pixel. L'ensemble laisse passer plus ou moins de lumière selon la tension électrique appliquée aux cristaux liquides.

Les pixels étant déjà très petits, les sous-pixels ne sont pas visibles à l'œil nu.


Question 1

Quel est le type de synthèse ici ?

Les sous-pixels n'étant pas visibles, l'œil fait la synthèse additive des 3 couleurs.

Un pixel émet des faisceaux lumineux.

Question 2

Comment un pixel peut-il être perçu jaune ?

Un pixel sera perçu jaune si les cristaux liquides ne laisse passer aucune lumière par les sous-pixels bleus.

Schéma de la synthèse additive :

Schéma de synthèse additive

Question 3

Ecrire le tableau des possibilités pour des couleurs de pleine intensité.

 Sous-pixel allumé     Couleur perçue
 R        Rouge   
   V       Vert     
     B     Bleu     
 R  V  B    Blanc   
   V  B     Cyan    
 R    B  Magenta 
 R  V      Jaune    
           Noir     

Il s'agit ici de faire le tableau des couleurs perçue en fonction des sous-pixels allumés.

Question 4

Pourquoi avoir ajouté des cristaux liquides, quel est leur intérêt ?

Les cristaux liquides permettent de contrôler la quantité de lumière passant par les filtres. L'intérêt est donc de contrôler le taux de rouge, de vert et de bleu que le pixel affichera.

Les polariseurs permettent de contrôler l'opacité des cristaux liquides.

Question 5

Combien de teintes de couleurs peut-on alors créer ?

Le nombre de couleurs dépend du nombre de variations possibles en modifiant la tension des polariseurs.

Le codage RVB permet 256 niveaux pour chaque couleur primaire (de 0 à 255). De nos jours, les écrans peuvent donc afficher jusqu'à 256x256x256 = 16.7 millions de teintes de couleurs.

Il existe 256 niveaux d'opacité pour les cristaux liquides.