Technologie LED moderne
Niveaux de gris et profondeur de couleur (bits)
Un écran qui affiche de beaux dégradés de couleur fluides, sans vilaines « rayures », possède de nombreux niveaux de gris. Cette richesse de paliers de luminosité par couleur s’appelle la profondeur de couleur, exprimée en bits.
Chaque point lumineux peut non seulement être allumé ou éteint, mais aussi briller selon de très nombreux paliers intermédiaires, du clair au sombre. Plus il y a de paliers intermédiaires, plus les couleurs se fondent en douceur les unes dans les autres.
Si un écran a trop peu de paliers, tu vois soudain des rayures dans un ciel ou une ombre, au lieu d’une transition douce. Beaucoup de paliers = de belles images fluides. C’est ce que nous appelons la profondeur de couleur.
Les niveaux de gris (grayscale) sont le nombre de niveaux de luminosité qu’un écran peut afficher par couleur primaire (rouge, vert, bleu). La profondeur de couleur l’exprime en bits : 14 bits = 2¹⁴ = 16 384 niveaux par couleur, 16 bits = 2¹⁶ = 65 536 niveaux par couleur.
Pourquoi plus de bits, c’est mieux
Davantage de niveaux donnent des transitions de couleur plus douces et moins de banding (rayures ou contours visibles). La différence se remarque surtout dans les scènes sombres et lorsque la luminosité de l’écran est abaissée : un écran 14 bits perd alors vite des niveaux de gris effectifs, alors qu’un écran 16 bits conserve les fins détails même à faible luminosité. Pour l’intérieur comme l’extérieur, on recommande au moins 14 bits.
Nombre de couleurs
Le nombre total de couleurs affichables est le nombre de niveaux élevé à la puissance trois (rouge × vert × bleu). À 16 bits par couleur, cela se chiffre en milliers de milliards de couleurs. En pratique, une plus grande profondeur de couleur se remarque surtout comme un « calme » dans l’image : pas de sauts dans les dégradés, même en faible lumière.
Les niveaux de gris sont obtenus par modulation de largeur d’impulsion (PWM) : le driver allume/éteint chaque LED très rapidement avec un rapport cyclique variable, de sorte que l’œil intègre une luminosité moyenne. La profondeur en bits détermine la résolution de cette échelle de luminosité : 14 bits = 16 384 paliers, 16 bits = 65 536 paliers par canal.
Perte de niveaux de gris bas et rafraîchissement
Le défi est que le niveau de gris effectif diminue à mesure que la luminosité globale est réduite (par ex. la nuit ou en cas de gradation) : sur un écran 14 bits, du banding apparaît alors dans les parties sombres, tandis que le 16 bits conserve son détail même à ~10 % de luminosité. Une profondeur en bits élevée et une fréquence de rafraîchissement élevée vont de pair : pour restituer de nombreux niveaux de gris sans défaut et sans scintillement, il faut une capacité de rafraîchissement et de balayage suffisante. Un choix pratique courant est 14 bits à 3 840 Hz.