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Qu’est-ce la luminance d’un LCD ?

juillet 2009

 

La luminance vient souvent en tête des caractéristiques d’une TV LCD. Quelle importance faut-il accorder réellement à la luminance d’un écran lors de son achat ? Et comment interpréter les chiffres de la luminance imprimés dans les caractéristiques qui ne correspondent pas à ce que nos yeux ressentent ?

La Luminance expliquée en termes simples

Fig. 1. Les chiffres sont trompeurs : la luminance s’appuie sur une échelle qui est légèrement différente de notre vision réelle. Une augmentation importante de la luminance correspond à une augmentation bien plus faible de notre perception réelle

Il faut savoir que l’œil ne perçoit pas la luminance de la même manière qu’un appareil de mesure. L’œil utilise une échelle bien spécifique qui compresse les écarts de luminance. C’est le fruit d’une longue adaptation naturelle pour se protéger des très fortes luminosités.

Cela signifie que pour nos yeux, les écarts de luminance relevés par un appareil de mesure s’emballent de plus en plus avec l’augmentation de la luminosité. Bref une luminance de 800 cd/m2 n’est pas ressentie comme deux fois plus lumineuse qu’une luminance de 400 cd/m2 , l’augmentation telle que nous la percevons dans la réalité est beaucoup plus faible. Et cette disparité entre les échelles visuelles et et les échelles de mesure s’amplifie de plus en plus avec l’augmentation de la luminosité. Cela veut dire que si un écart entre 800 et 400 cd/m2 ne représente pas grand-chose, un écart entre 8 000 et 4 000 cd/m2 ne représente pas beaucoup plus.

L’œil a aussi la faculté de s’adapter à une luminance de référence. Si par exemple vous baissez la luminance de votre LCD de 50 %, vous trouverez l’image terne et sombre et le réglage inacceptable dans un premier temps. Mais après quelques minutes d’adaptation, l’œil calcule le nouveau blanc de référence et la sensation de fadeur disparait. Cela est vrai aussi dans l’autre sens : doubler la luminance sur l’écran LCD apporte d’abord un inconfort et au fil des minutes la luminance semble prendre un niveau acceptable.

Pour en savoir plus sur la luminance en photométrie, consulter le lien luminance

La luminance nécessaire pour un écran LCD

La luminance du LCD

Les anciens téléviseurs à tube cathodique fonctionnaient avec une luminance qui ne dépassait pas 100 cd/m2. Alors pourquoi faut-il tant de luminance aujourd’hui sur les LCD ? Parce que le LCD démarre avec un noir bien trop lumineux et pour conserver le contraste depuis ce noir, il faut monter plus haut la luminance du blanc. La restitution d’un noir profond est le point faible de l’écran LCD bien que cela s’améliore sur les dernières génération.

Fig. 3. Sur l’ancien écran cathodique, on peut facilement calculer le contraste puisque 100/0,2 = 500 : 1. Si on veut avoir le même contraste sur l’écran LCD avec son noir 4 fois plus lumineux, il faudra un blanc 4 fois plus lumineux pour égaler un taux de contraste de 500 : 1.

Il faut donc une valeur de luminance suffisamment élevée pour maintenir un bon taux de contraste sachant qu’un contraste de 800 : 1 est suffisant dans une pièce très sombre. La luminance nécessaire pour votre téléviseur dépend de la qualité du noir qu’il est capable de fournir.

Le deuxième critère pour adapter la luminance correspond aux conditions d’éclairage ambiant. Si vous souhaitez installer votre téléviseur sur le balcon, il faudra multiplier le taux de contraste par deux ou par quatre et peut-être plus, par conséquent il faudra élever la luminance dans les même proportion puisque c’est le levier pour augmenter le contraste.

La luminance est un facteur important dans la perception des images sur un téléviseur LCD. Une forte luminance est plus flatteuse qu’une image correctement détaillée avec moins de luminance, car c’est le facteur auquel on réagit le plus rapidement. Dans l’environnement habituel d’un appartement, une luminance de 250 cd/m2 sera bonne. Dans les mêmes conditions, un écran LCD poussé à 1000 cd/m2 sera plus flatteur même si c’est au détriment de la précision de l’image.

Mesurer la luminance

L’unité de mesure officielle de la luminance est la candela par mètre carré (cd/m2). Par exemple, un moniteur délivre une luminance de 200 candelas par mètre carré (200 cd/m2). La luminance divise l’intensité lumineuse par la surface apparente car cette derrière n’intervient pas dans le niveau de l’éclat lumineux. Cela signifie en clair que la luminance n’est pas liée à la taille de l’écran.

Fig. 4. La taille de l’écran ne joue aucun rôle sur la luminance, par contre c’est l’intensité lumineuse qui varie selon la taille, et donc la consommation électrique.

Il est aussi important de noter pour un utilisateur de télévision ou home cinéma que la luminance est une grandeur indépendante de la distance, c’est-à-dire que si on se place à un mètre du téléviseur ou qu’on se place à dix mètres, la luminance sera toujours la même.

Il faut savoir aussi que les constructeurs utilisent différentes méthodes pour mesurer la luminance des écrans LCD. Certains mesurent la luminance sur un écran entièrement blanc (standard Vesa). D’autres la mesurent sur une minuscule surface blanche, le reste de l’écran étant noir. C’est la mesure utilisée pour les Plasmas et les CRT. Dans les deux cas les résultats sont très différents.

La mesure de la luminance par le particulier se fait à l’aide de la sonde d’un colorimètre qui renseigne un logiciel d’étalonnage d’écran.

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