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Écran d'ordinateur

Un écran d'ordinateur est un périphérique de sortie vidéo d'ordinateur. Il affiche les images générées par la carte graphique de l'ordinateur. Grâce au taux de rafraîchissement d'écran élevé, il permet de donner l’impression de mouvement. Il permet donc de travailler agréablement, de visionner de la vidéo, des films, de jouer à des jeux vidéo, de saisir des textes, etc.

Un Ă©cran cathodique 19 pouces format 4/3.
Un Ă©cran Ă  cristaux liquides 19 pouces format 16/10.
Écrans respectivement de diagonales 15,4 pouces (brillant) et 19 pouces (48,26 cm) 1,25 (mat).
Un écran incurvé format 21/9.

Un écran à cristaux liquides (LCD) se compose d'une dalle (qui est le support des images), des circuits vidéo dont un multiplexeur électronique et une alimentation stabilisée.

Types d'Ă©crans

Écrans cathodiques

Type d'écran le plus ancien : les écrans à tube cathodique (ou écran CRT, qui est une abréviation de l'anglais Cathode Ray Tube) sont analogiques. Ils ont un angle de vision large et un rendu des couleurs fidèle mais ils sont lourds, volumineux et grands consommateurs d'énergie.

Ils consomment deux Ă  trois fois plus de courant qu’un Ă©cran LCD[1]. Leur durĂ©e de vie moyenne est d'environ 25 000 heures[1] soit 13,7 ans si l’écran reste allumĂ© 5 heures par jour.

Les écrans cathodiques sont toujours utilisés en mode paysage, mis à part quelques exceptions, comme les écrans des Xerox Alto, et de certains écrans Apple comme celui des Macintosh IIsi de secrétariat.

Comme pour les écrans de télévisions, l'année 2009 a signé l'arrêt de production des écrans à tube cathodique.

Écrans plats numériques

  • Les Ă©crans Ă  cristaux liquides, ACL ou LCD (Liquid Crystal Display) en anglais, sont lĂ©gers et plus simples Ă  industrialiser mais souffrent de certaines limites, notamment dans le rendu des couleurs, voire d'une rĂ©manence affectant l'affichage de vidĂ©o changeant très rapidement comme les jeux.
  • Les DLP (Digital Light Processing) font usage de millions de micro-miroirs.
  • Les Ă©crans Ă  plasma, offrent un rendu fidèle, mais sont coĂ»teux et ont une durĂ©e de vie limitĂ©e. Cette technologie est progressivement abandonnĂ©e.

Les Ă©crans plats sont de plus en plus utilisĂ©s. Ils affichent environ 266 000 couleurs, Ă©tendues par tramage Ă  16 777 216 couleurs.

En général, les deux premiers chiffres du numéro de modèle d'un écran plat indiquent la diagonale en pouces.

Ces écrans ont pour avantage un encombrement réduit. Le temps de latence de plus en plus faible permet (pour certains modèles, en dessous de ms) d’utiliser des jeux d’action, tels que les FPS, sans avoir à subir des traînées d’affichage lors de mouvements rapides. Ces traînées étaient un frein à leur utilisation dans le grand public.

De par leur poids réduit, ils sont plus faciles à pivoter, ce qui permet plus facilement d'utiliser soit l'écran en mode portrait, soit l'écran en mode paysage. Cette fonctionnalité est prise en charge par Windows et X.Org, ainsi que la plupart des cartes graphiques[2]. Elle nécessite cependant un écran adapté en termes d'angle de vue comme de pieds. Sous Windows, la combinaison de touches ctrl + alt + flèches de directions offre la possibilité d'orienter l'écran.

Caractéristiques

Mat et brillant

Deux gammes d'Ă©crans plats sont disponibles:

  • Les Ă©crans brillants : dont le traitement de surface est fortement rĂ©flĂ©chissant. Le contraste est ainsi amĂ©liorĂ© mais la visibilitĂ© est moyenne voire mĂ©diocre en cas de forte luminositĂ© ambiante (fenĂŞtre, spot, etc.). Les couleurs sont plus belles que sur Ă©cran mat.
  • Les Ă©crans mats : moins contrastĂ©s que les Ă©crans brillants, mais leur visibilitĂ© est meilleure sous la lumière (moins de reflets).

Tous les Ă©crans cathodiques sont brillants.

Rafraîchissement d'écran

La fréquence de rafraîchissement est définie par le nombre d'images s'affichant sur l'écran par seconde. Cette valeur varie généralement entre 23,976 et plus de 500,5 Hz sur de nouveaux écrans très haut de gamme[3]. Plus cette fréquence est élevée, meilleur est le confort visuel. Il est possible d'overcloker la fréquence de rafraîchissement d'un écran mais cela menace la stabilité et est souvent limité par la connectique utilisée.

Technologie de dalle

Le type de dalle pour un moniteur influe sur la réactivité de l'écran et la gamme de couleurs qu'il affiche. Il existe quatre familles de dalles :

  • VA : les moniteurs VA (Vertical Alignment) offrent des couleurs vives et plus prĂ©cises que les moniteurs IPS tout en conservant un faible temps de rĂ©ponse. C'est le meilleur compromis entre le rendu des couleurs et la rĂ©activitĂ© de l'Ă©cran. Il est adaptĂ© Ă  tout usage ;
  • PLS : les moniteurs Ă  panneaux PLS (Plane to Line Switching) sont comparables aux dalles IPS mais avec des avantages supplĂ©mentaires. C'est une technologie spĂ©cifique aux Ă©crans Samsung offrant 10 % de luminositĂ© de plus, de meilleurs angles de vision, une meilleure qualitĂ© d'image et des prix plus attractifs ;
  • IPS : les moniteurs IPS offrent des couleurs prĂ©cises et de très bons angles de vision mais avec des temps de rĂ©ponse lĂ©gèrement plus Ă©levĂ©s. Ce type d'Ă©cran est adaptĂ© aux amateurs et professionnels de vidĂ©os, graphiques et photographes ;
  • TN : correspond aux Ă©crans Ă  petit budget car la gamme de couleurs est plus restreinte que les autres. Cependant, le temps de rĂ©ponse est parmi les plus rapides du marchĂ©.

Dimensions

Depuis 2007, les ventes de moniteurs de diagonale supĂ©rieure Ă  20 pouces (50,8 cm) ont fortement augmentĂ©, ces Ă©crans sont principalement au format 16/10e, ou 16/9e, dĂ©sormais très rarement au format 4/3, 21/9 ou 5/4. Avant 2007, le format d'image 4/3 Ă©tait prĂ©dominant pour une diagonale infĂ©rieure Ă  20 pouces. Ce changement de format permet d'optimiser la dĂ©coupe industrielle des dalles, afin de rĂ©duire les coĂ»ts de production. Pour des raisons Ă©conomiques et de rentabilitĂ©, le format des Ă©crans d'ordinateur suit donc le format des tĂ©lĂ©visions.

Le pouce est gĂ©nĂ©ralement utilisĂ© pour exprimer la taille de la diagonale l'Ă©cran. Un pouce correspond Ă  2,54 cm. Un Ă©cran de 17 pouces est en rĂ©alitĂ© un Ă©cran de 43,18 cm, taille dĂ©jĂ  classique pour les tubes des tĂ©lĂ©viseurs dans les annĂ©es 1950[4].

diagonale
en pouces
diagonale
en cm
1538
1744
1948
2256
2461
2666
2871
3076

Ces tailles sont approximatives et on trouve sous le nom de « 17 pouces » des Ă©crans allant de 41 Ă  44 cm. Le tableau de droite donne quelques correspondances.

Le code pénal français interdit l'utilisation d'unités de mesure différentes de celles établies par les lois et réglementations en vigueur (article R643-2), ceci afin de garantir une information juste du client ; en l'occurrence, la France est liée par la Convention du Mètre. Ici, la loi est contournée habilement, le nombre de pouces désignant alors une « classe d'appareils », d'où la valeur élastique constatée du « pouce ».

Écrans et environnement

La fabrication des écrans implique la consommation de terres rares et d'éléments toxiques et écotoxiques. Plus ou moins selon leurs types, et selon qu'une mise en veille soit utilisée, les écrans sont aussi consommateurs d'énergie. D'autres enjeux environnementaux et de soutenabilité sont ceux de leur analyse du cycle de vie, et de leur réutilisation, d'un usage partagé (par exemple dans les espaces de coworking) et du recyclage et de la valorisation de leurs composants en fin de vie, quand ils deviennent des DEEE.

Écrans et santé

L'utilisation des écrans ou de certains écrans a suscité des controverses dans le domaine de la santé [5].

Effets physiologiques

Les problématiques considérées sont essentiellement la posture face à l'écran, et ses effets sur le dos, ainsi que les effets éventuels des rayonnements sur la vue ou leur contribution au smog électromagnétique dont les effets sont discutés. En conséquence, certains Agences et organismes de santé au travail recommandent d'installer un écran suffisamment haut pour qu'il soit en face des yeux lorsque l'on est assis en position droite et de limiter leur temps d'usage, pour les enfants notamment.

Effets sociopsychologique et sanitaire

  • La tempĂ©rature de couleur des Ă©crans plus haute (bleue) que la tempĂ©rature naturelle (du soleil) provoque, sur de longues pĂ©riodes d'exposition, un effet hypnotique et dĂ©primant. Cela peut ĂŞtre corrigĂ© par l'usage de lunettes dĂ©diĂ©es ; mais plus simplement, par l'emploi de thème de bureau chaud et adouci ou, sur la plupart des Ă©crans, en rĂ©glant la tempĂ©rature de couleur Ă  une valeur moindre.
  • Le temps passĂ© devant les Ă©crans informatiques (ordinateur, tablette, smartphone, etc.), ainsi que les contenus (plus ou moins addictifs), l'usage (actif ou passif) et les horaires ont une influence sur la vie sociale (isolement), la qualitĂ© de vie et du sommeil, notamment chez les enfants et adolescents[6]. L'ampleur de ces effets est discutĂ©e, mais en France les AcadĂ©mie des Sciences, de MĂ©decine et des Technologies ont en lancĂ© un appel Ă  « vigilance raisonnĂ©e »[7] tout en reconnaissant qu'on manque encore de certitudes sur les effets dĂ©lĂ©tères des NTIC qui sont aussi « des outils de connaissance et d'ouverture sur le monde » si utilisĂ©es Ă  bon escient[6]. Un effet certain des Ă©crans est qu'ils ont contribuĂ© Ă  rĂ©duire la durĂ©e du sommeil, dont des enfants (qui ont en France perdu sur 20 ans, 50 minutes de sommeil rĂ©parateur par jour, au dĂ©triment probablement de leurs facultĂ©s d'apprentissages). La simple lumière Ă©mise par les Ă©crans le soir est source de dĂ©synchronisation de l'horloge interne[6] et donc de perturbation hormonale.
  • Recommandations : Dans leur rapport[7] de 2019, les experts recommandent un usage raisonnĂ© et ritualisĂ©, en Ă©vitant les Ă©crans personnels chez les 4-10 ans, au profit d'Ă©crans partagĂ©s par toute la famille et en bannissant les Ă©crans de la chambre et les usages juste avant le coucher. Les parents sont invitĂ©s Ă  ĂŞtre attentifs Ă  la manière dont ils utilisent les Ă©crans devant les enfants, au risque d'isoler l'enfant en raison de mimiques et Ă©changes verbaux moins nombreux et moins riches alors que ces interactions sont vitales pour le bon dĂ©veloppement de l'enfant[6] - [8]. Le rapport se montre rassurant pour les adolescents qui passent du temps en ligne, mais souvent en faisant plutĂ´t un bon usage des outils (pour 75 Ă  90% des adolescents)[6]. 10 Ă  25% des ados auraient cependant du mal Ă  gĂ©rer le temps et la qualitĂ© des contenus, Ă©tant alors surexposĂ©s au cyber harcèlement et Ă  la publicitĂ© non dĂ©sirĂ©e. Une fracture numĂ©rique existe encore entre ceux qui sont prĂ©parĂ©s Ă  l'usage d'outils numĂ©riques et les autres, ce qui pose des problèmes de justice sociale et de santĂ© publique[6]. Les experts concluent notamment que « L’objectif n'est pas uniquement de limiter l'accès aux Ă©crans, sauf, dans une large mesure, chez les plus jeunes enfants, mais d'en accompagner l’utilisation en sachant qu'un usage appropriĂ© a Ă©galement des effets très positifs sur la performance intellectuelle et la socialisation. PlutĂ´t que de s'opposer Ă  l’inĂ©vitable mieux vaut l’accompagner en veillant au respect de conditions d’utilisation optimales au regard de la santĂ© publique »[7].

Notes et références

  1. 4 moniteurs LCD 17 pouces, sur Clubic.com, publié le 18 juillet 2002.
  2. (en) « Your computer screen sideways », sur central.com (consulté le ).
  3. (https://www.asus.com/Monitors/ROG-SWIFT-PG279Q/)
  4. la qualitĂ© de l'image n'est certes pas comparable, notamment en termes de rĂ©solution (625 lignes pour un tĂ©lĂ©viseur, pouvant dĂ©passer 1 200 lignes pour un moniteur) et de frĂ©quence de rafraĂ®chissement (50 Hz pour un tĂ©lĂ©viseur, pouvant dĂ©passer 80 Hz pour un moniteur) ; mais la dimension du moniteur est bel et bien modeste
  5. « Directive 90/270/cee du conseil, du 29 mai 1990, concernant les prescriptions… », sur admi.net (consulté le ).
  6. Gaubert C (2019) [SEAActu17h-20190409 Famille et écrans : un adolescent qui va bien maîtrise bien son utilisation des écrans] ; AFP & Science et Avenir, 10 avril 2019
  7. L’enfant, l’adolescent, la famille et les écrans Appel à une vigilance raisonnée sur les technologies numériques appel publié le 09 avril 2019 ; PDF, 27 p ; URL : https://www.academie-sciences.fr/pdf/rapport/appel_090419.pdf, et présentation
  8. Je protège mon enfant, plateforme d’information et d’accompagnement à la parentalité numérique pour un usage raisonné des écrans par les enfants (consulté le 29 juin 2022)

Articles connexes

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