Technologies d’affichage – laquelle fournit la meilleure image TV et quelles sont les différences?

De quoi dépend la qualité d’image d’un téléviseur?

Aujourd’hui, la qualité d’image d’un téléviseur dépend principalement de deux facteurs, à savoir du panneau (écran) intégré et de la puissance du processeur mis en œuvre en lien avec le logiciel spécifique du fabricant.

Un téléviseur moderne n’est plus simplement un appareil affichant fidèlement l’image transmise; au contraire, il se rapproche toujours plus de la performance d’un ordinateur: le signal fourni est amélioré et ravivé par un processeur, voire même ajusté aux conditions lumineuses de l’environnement. Par ailleurs, un téléviseur doit aujourd’hui offrir diverses fonctions intelligentes («smart functions»), telles qu’un accès à Internet, une diffusion en continu («live-streaming»), des possibilités de connexion à des appareils mobiles, et bien plus encore que les consommateurs utilisent habituellement sur leur ordinateur portable.

Les processeurs TV sont des secrets commerciaux bien gardés et l’on ne trouve guère de comparaison directe de leur performance réelle, comme c’est le cas des processeurs d’ordinateur. Pour cette raison, nous nous pencherons uniquement sur les technologies actuelles des panneaux, présenterons leurs avantages et inconvénients tout en laissant de côté les processeurs.

Quels types de panneaux existe-t-il?

Fondamentalement, il est possible de différencier les panneaux à LCD et à OLED. Ces deux technologies remplacent actuellement les écrans à tubes cathodiques, ainsi que les écrans plasma qui en sont dérivés.

Dans le cas des panneaux à OLED, des pixels autoluminescents sont utilisés, alors que les panneaux à LCD, légèrement plus avantageux, utilisent la technologie de couche de cristaux liquides (LCD), éclairés par de la lumière LED depuis le bord ou l’arrière de l’écran.

Depuis peu, la technologie micro-LED s’est encore greffée à l’assortiment disponible: ici, à l’instar de la technologie OLED, de minuscules LED RGB sont utilisées sous la forme de pixels autoluminescents.

Les avantages et inconvénients des panneaux à OLED

Les téléviseurs OLED sont constitués de pixels autoluminescents (diodes organiques électroluminescentes). Une tension est appliquée sur chaque pixel via une couche anodique et cathodique et celui-ci émet donc de la lumière. Le rétroéclairage par LED, typique des TV LCD, est ainsi supprimé. On peut donc concevoir des téléviseurs OLED significativement plus minces, offrant une image agréable aux yeux et des contrastes saisissants avec des couleurs brillantes.

La véritable force d’un téléviseur OLED consiste avant tout en sa capacité à produire des tons de noirs profonds par le biais de la variation de source lumineuse ou par la désactivation complète des pixels correspondants. En revanche, dans le cas des téléviseurs LCD, de telles zones d’ombre sont toujours légèrement coéclairées par le rétroéclairage et ne peuvent donc jamais apparaître totalement noires. En outre, les écrans OLED ont un temps de réponse très bref en matière de brillance, ce qui les rend aussi très attrayants pour les gamers.

En contrepartie, il en résulte une consommation accrue en électricité en comparaison des TV LCD, principalement dans le cas de plus grandes diagonales d’écran. En termes de coûts, les écrans OLED sont également plus chers et offrent moins de possibilités lors du choix de la diagonale d’écran idéale. Le prix plus élevé des panneaux à OLED constitue un handicap, principalement dans le cas des plus grandes diagonales d’écran.

Des utilisateurs ont décrit ce que l’on appelle des «effets de brûlure», notamment au début de l’ère OLED. Une ombre – notamment celle des logos des chaînes de télévision – subsistait lorsqu’une image statique s’affichait trop longtemps à l’écran. Ces problèmes techniques ont entretemps été résolus. Les diodes lumineuses utilisées se basent toutefois sur des substances organiques et ne peuvent donc pas atteindre la même longévité que les matériaux inorganiques des panneaux à LCD.

Les avantages et inconvénients de la technologie LCD

Il faut avant tout noter que les panneaux à LCD présentent une large diversité qualitative, qui se reflète dans les différents prix des modèles de TV de taille comparable. La gamme va ainsi du panneau bon marché à éclairage latéral au panneau à QLED mini-LED Full-Array, qui dépasse même les performances des TV OLED en termes de brillance et de spectre de couleurs affichables.

L’angle de visionnement est un facteur déterminant la qualité d’un panneau à LCD. Un bon panneau présente un angle de 160° ou davantage et contribue à ce que les téléspectateurs assis un peu sur les côtés puissent profiter de la même qualité d’image que s’ils étaient positionnés en face de la TV. Il s’agit-là d’un facteur important lorsqu’on regarde souvent la télévision avec sa famille ou ses amis.

Toutefois, le facteur le plus important reste le rétroéclairage LED. Par définition, un panneau à LCD ne peut afficher que différentes nuances de gris. Lorsque les cristaux liquides sont mis sous tension électrique dans un panneau à LCD, ceux-ci s’assombrissent plus ou moins. Seul le rétroéclairage illumine ces pixels à cristaux liquides. De plus, différentes couches supplémentaires permettant l’affichage des couleurs sont requises et les filtres polarisants sont nécessaires pour produire l’image télévisée en couleur telle que nous la connaissons.

Plus le rétroéclairage éclaire ou assombrit exactement les zones individuelles les plus petites possibles de l’image, meilleure est la qualité du contenu affiché en termes de contraste et de richesse des détails. Si l’arrière-plan était éclairé uniformément, seul le pixel à cristaux liquides pourrait bloquer la lumière. Ainsi, dans le meilleur des cas, on obtiendrait un gris foncé profond à partir du noir. Toutefois, grâce au variateur («dimming»), le rétroéclairage contribue à réduire la lumière émise. Les niveaux de noir produits sont ainsi améliorés en conséquence. Ainsi, plus les surfaces individuelles d’un rétroéclairage sont petites et peuvent être commandées en même temps que les pixels, plus le contraste de l’image résultante est élevé.

Les panneaux à technologie Edge-LED, qui éclairent l’image depuis le côté de l’écran, sont les meilleur marché. Les écrans à Direct-LED, où l’éclairage s’effectue par le biais des LED placées derrière l’écran LCD, atteignent ici un résultat significativement plus uniforme sur l’ensemble de l’image. Le «full-array local dimming» (FALD), où la brillance des LED est ajustée localement de sorte que des zones claires riches en détails et d’autres, très sombres, peuvent être produites, incarne la prochaine étape. Les fabricants des appareils les plus récents misent désormais aussi sur les mini-LED, c’est-à-dire des LED individuelles encore plus petites, capables d’éclairer encore plus exactement les pixels individuels, ou les maintenir sombres.

Les panneaux à LCD ont une durée de vie plus longue que celle de ses panneaux à OLED sur lesquels sont utilisées des diodes électroluminescentes basées sur des substances organiques se décomposant plus rapidement que les éléments inorganiques. Actuellement, les panneaux à LCD atteignent aussi des niveaux de brillance plus élevés qu’un panneau à OLED où la luminosité maximale est limitée par la dimension des pixels OLED.

De même, les panneaux à LCD ne sont pas aussi minces que les panneaux à OLED, car pour produire une image LCD, ils nécessitent plusieurs couches. Puisqu’on utilise ici de la lumière polarisée pour l’éclairage, des filtres polarisants et de couleur doivent nécessairement être placés devant la couche LCD en plus du rétroéclairage supplémentaire.

L’inconvénient majeur vis-à-vis de la technologie OLED reste toutefois que le côté des LED continue d’émettre une certaine quantité de lumière et que, de ce fait, les niveaux de contraste ne peuvent jamais être aussi parfaits qu’avec des pixels autoluminescents. Toutefois, la différence entre la qualité d’image des téléviseurs OLED et LCD devient toujours plus ténue. Lors de l’achat d’un téléviseur muni d’une grande diagonale d’écran, on doit se demander si l’argument de la qualité d’image légèrement supérieure d’un panneau à OLED onéreux l’emporte sur celui de son coût.

La forme particulière du panneau à LCD QLED

La technologie QLED de Samsung est un perfectionnement de la technologie LCD. Ici, des «quantum dots» sont utilisés afin d’obtenir des niveaux de noir atteignant quasiment ceux d’un téléviseur OLED et qui présentent un spectre de couleurs significativement étendu, dépassant celui de la technologie OLED. Les quantum dots sont de minuscules particules qui transforment la lumière bleue en un rouge et un vert purs. Il en résulte un éclairage optimal des pixels TV composés des couleurs rouge, verte et bleue (RGB).

Ici aussi, différents types de rétroéclairage sont mis en œuvre selon la catégorie de prix. Ils déterminent alors la qualité d’image réellement obtenue. Désormais, dans les modèles TV Neo QLED, des mini-LED fonctionnent également comme rétroéclairage afin d’améliorer encore massivement la qualité de l’image.

Aperçu des avantages:

Les technologies les plus récentes: micro-LED et QD-OLED

Les micro-LED constituent un autre nouveau développement dans la technologie des écrans. Il s’agit de minuscules LED RGB qui ne nécessitent plus aucun panneau à LCD pour l’affichage des couleurs, mais qui présentent des pixels directement autoluminescents, à l’instar des écrans OLED. Contrairement à la technologie OLED, des LED RGB inorganiques sont mises en place selon un processus de microfabrication, avec une durée de vie par conséquent plus longue. Cette technologie allie les avantages des panneaux à OLED et ceux à LCD, mais nécessitera bien quelques années afin de pouvoir rivaliser en termes de coûts avec les technologies d’écran actuelles.

La QD-OLED est une nouvelle technologie mise actuellement sur le marché par Samsung et Sony, qui promet d’associer les avantages des panneaux à quantum dots et ceux à OLED. Alors que, dans le cas des TV QLED classiques, les quantum dots sont utilisés pour le rétroéclairage d’un écran LCD, les quantum dots QD-OLED sont directement utilisés comme pixels autoluminescents.

Les avantages de cette technologie? Des couleurs d’une qualité encore supérieure dans le cas de valeurs maximales de luminosité. Ici, l’espace chromatique et l’angle de visionnement latéral sont encore supérieurs à un panneau à OLED classique. En ce qui concerne les inconvénients, mentionnons encore la tendance à l’apparition de fines franges colorées sur l’image au niveau des arêtes vives et riches en contraste et le fait qu’un large choix de tailles en pouces n’est jusqu’à présent pas disponible. Comme c’est le cas pour toutes les nouvelles technologies, celles-ci sont tout d’abord mises en œuvre dans les appareils haut de gamme du fabricant correspondant avant d’être intégrées dans les modèles accessibles au grand public.

Résolution des panneaux

Actuellement, les appareils TV sont proposés dans quatre classes de résolution: WXGA (1366 x 768 pixels), Full HD (1920 x 1080), 4K UHD (3840 x 2160) et 8K UHD (7680 x 4320).

Le format WXGA n’est mis en œuvre que sur des petits modèles bon marché et correspond à peu près au standard antérieur «HD ready».

Dans le cas des formats restants, la résolution de l’écran est quadruplée lorsqu’on passe de Full HD à 8K UHD; un panneau 8K affiche ainsi seize fois plus de pixels qu’un panneau Full HD. La possibilité d’afficher les détails les plus fins à l’écran augmente en conséquence.

Alors que l’on peut encore faire le choix parmi toutes les résolutions dans le cas des TV LCD, on ne trouve plus que les résolutions UHD récentes, c’est-à-dire 4K ou 8K, sur les modèles OLED.

À cet égard, le format 4K UHD constitue le standard actuel en matière de résolution d’écran, où un large éventail de contenus est également disponible, des chaînes de TV au Blu-ray Ultra HD, en passant par les services de diffusion en continu («streaming»). De même, on trouve des téléviseurs 4K dans pratiquement toutes les diagonales d’écran; on a ainsi le choix entre de petits et de très grands écrans, en adéquation avec l’espace disponible chez soi.

Les contenus 8K UHD demeurent encore une rareté; dans ce cas, les contenus d’image 4K sont la plupart du temps extrapolés («upscaling») par le processeur interne du téléviseur. Dans le cas des très grandes diagonales d’image, une mise à niveau vers un modèle 8K se justifie lorsqu’on est assis très proche de l’écran ou qu’on l’utilise pour le «gaming», en combinaison avec un PC muni d’une carte graphique 8K UHD. Ici, ces appareils ont comme inconvénient qu’ils consomment significativement plus d’électricité, vu que les processeurs 8K doivent fournir une puissance élevée pour effectuer l’extrapolation.

Le revêtement de surface du panneau

Le revêtement du panneau constitue un facteur supplémentaire: il s’agit ainsi de déterminer dans quelle mesure il réfléchit les alentours en cas de lumière incidente. Dans la nuit, cette fonctionnalité ne joue la plupart du temps aucun rôle; toutefois, celui qui regarde souvent la télévision de jour peut fortement être dérangé par les reflets des fenêtres ou ceux des objets brillants qui le troublent alors dans son plaisir cinéphile. Les lampes d’intérieur peuvent avoir le même effet durant la nuit.

Si des fenêtres qui ne peuvent pas être obscurcies se trouvent directement derrière ou sur les côtés du canapé, il vaut la peine de prendre en considération un revêtement antireflet lors de l’acquisition d’une nouvelle TV. Celui-ci atténue fortement les reflets perturbateurs et contribue ainsi à bénéficier d’un plaisir cinéphile sans pour autant être troublé par des conditions lumineuses difficiles.

Résumé

Une pesée des intérêts entre budget et exigences en termes de qualité d’image est requise pour déterminer si le nouveau téléviseur doit disposer d’un panneau à LCD, QLED, QD-OLED, voire micro-LED. Plus on investit, plus l’image télévisée sera réaliste et riche en détails. Toutefois, de nombreux autres facteurs jouent un rôle lors du choix de l’appareil, p. ex. le processeur et le logiciel de la TV, les principales sources d’image utilisées, la qualité sonore, la conception ou les nombreuses fonctions additionnelles de l’appareil. Il en va de même pour la résolution du téléviseur: plus le nombre de pixels est considérable dans un panneau, plus le prix est élevé.

Aujourd’hui, il est possible d’acquérir une TV LCD de qualité avec une grande diagonale d’écran pour un prix dérisoire. Si, toutefois, on consomme souvent des contenus 4K, voire qu’on les visionne en plein jour, et que l’on accorde de l’importance à une image parfaitement nette, riche en détails et en contrastes, on devrait plutôt investir davantage d’argent et miser sur une technique d’écran plus sophistiquée.