Niveaux de gris d'un écran LED

Le niveau de gris fait référence au nombre de niveaux de luminosité distincts d'une seule couleur primaire (rouge, vert et bleu) sur un écran. écran d'affichage LED, allant de ses teintes les plus sombres à ses teintes les plus claires.

Les lampes LED n'ont que deux états : « allumé » (luminosité maximale) et « éteint » (obscurité totale). Elles ne peuvent pas afficher d'images ; elles peuvent uniquement afficher du texte ou des motifs, car elles ne gèrent pas les niveaux de gris.

Lorsque les lampes LED peuvent afficher différents niveaux de luminosité, du plus faible au plus élevé, plus elles possèdent de niveaux, plus les transitions de couleur et de lumière qu'elles peuvent reproduire sont subtiles, ce qui donne des images plus réalistes et naturelles. C'est ce que l'on appelle le niveau de gris.

1. Comment les niveaux de gris sont-ils représentés ?

Les niveaux de gris sont généralement représentés à l'aide de puissances de 2, où N représente le nombre de bits.

Niveaux de gris 8 bits : Il s’agit du niveau de base le plus courant. Cela signifie que chaque couleur primaire possède 2⁸ = 256 niveaux de luminosité (de 0 à 255).

Niveaux de gris 10 bits : Chaque couleur primaire a 2¹⁰ = 1024 niveaux.

Niveaux de gris 12 bits : Chaque couleur primaire possède 2¹² = 4096 niveaux.

Niveaux de gris 14 bits : Chaque couleur primaire possède 2¹⁴ = 16384 niveaux.

Niveaux de gris 16 bits : Chaque couleur primaire possède 2¹⁶ = 65536 niveaux.

 

Pour le pixel entier (composé de trois sous-pixels : rouge, vert et bleu) : sur la base d'une échelle de gris de 8 bits, le nombre de couleurs qu'un pixel peut combiner est de 256 (rouge) × 256 (vert) × 256 (bleu) = 16 777 216 couleurs, soit 16 millions de couleurs.

Si l'échelle de gris est augmentée à 16 bits, le nombre de couleurs sera un nombre énorme (65536³), dépassant de loin la limite de résolution de l'œil humain, et sera principalement utilisé dans les domaines professionnels pour obtenir la transition la plus douce.

2. Pourquoi le niveau de gris est-il si important ?

Le niveau de gris détermine directement la qualité d'image d'un écran LED, principalement selon les aspects suivants :

(1) Richesse des couleurs :

Plus le niveau de gris est élevé, plus on peut mélanger de couleurs, ce qui donne des couleurs plus vives, saturées et réalistes. Les écrans à faible niveau de gris paraissent monotones et déformés, surtout lors de l'affichage de dégradés dans le ciel ou les tons chair, créant un effet de « blocs de couleur » prononcé.

(2) Détail et netteté de l'image :

Un niveau de gris élevé permet des transitions de couleur et de luminosité extrêmement fluides. Les écrans à faible niveau de gris, lors de l'affichage de dégradés du foncé au clair, présentent des lignes de contour ou des « blocs de couleur », un phénomène connu sous le nom de « bandes de couleur » dû à un niveau de gris insuffisant.

(3) Représentation détaillée :

Un niveau de gris élevé préserve davantage de détails dans les zones sombres et claires d'une image. Les écrans à faible niveau de gris peuvent afficher les détails sombres en noir uni et les détails clairs en blanc pâle.

(4) Rapport de contraste :

Alors que le rapport de contraste dépend principalement des performances du « niveau de noir » des puces LED (par exemple, en utilisant un masque noir ou une réflectivité plus faible), des niveaux de gris plus élevés signifient des gradations de luminosité plus nombreuses et plus fines pour distinguer tous les états entre « noir » et « blanc », améliorant ainsi visuellement la plage dynamique et la tridimensionnalité de l'image.

3. Le taux de rafraîchissement est également crucial, car il est indissociable des niveaux de gris.

Niveaux de gris : Déterminer le nombre de niveaux de luminosité.

Fréquence de rafraîchissement : détermine le nombre de fois où l’image est rafraîchie par seconde (en Hz).

L'obtention de niveaux de gris plus élevés nécessite une fréquence de rafraîchissement plus élevée. Forcer des niveaux de gris élevés avec une fréquence de rafraîchissement insuffisante peut entraîner les problèmes suivants :

Scintillement de l'image : L'œil humain peut percevoir des changements rapides.

Apparition de lignes de balayage sur les photos : lors de la prise de photos de l’écran avec un téléphone ou un appareil photo, des lignes de balayage noires ou des ondulations peuvent apparaître.

Par conséquent, lors du choix d'écrans LED, il convient d'opter pour des produits avec un niveau de gris de 12 bits ou plus et une fréquence de rafraîchissement de 1920 Hz ou plus afin de garantir une bonne expérience visuelle et un rendu optimal.