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Le moniteur ou écran d'ordinateur

Mars 2015

Introduction aux écrans d'ordinateur


On appelle écran (ou moniteur) le périphérique d'affichage de l'ordinateur. On distingue habituellement deux familles d'écrans :

  • Les écrans à tube cathodique (notés CRT pour Cathod Ray Tube), équipant la majorité des ordinateurs de bureau. Il s'agit de moniteurs volumineux et lourds, possédant une consommation électrique élevée.
  • Les écrans plats équipant la totalité des ordinateurs portables, les smartphones, les appareils photo numérique, ainsi qu'un nombre de plus en plus grand d'ordinateurs de bureau. Il s'agit d'écrans peu encombrants en profondeur (d'où leur nom), légers et possédant une faible consommation électrique.

Caractéristiques techniques


Les moniteurs sont souvent caractérisés par les données suivantes :

  • La définition: c'est le nombre de points (pixel) que l'écran peut afficher, ce nombre de points est généralement compris entre 640x480 (640 points en longueur, 480 points en largeur) et 2048x1536, mais des résolutions supérieures sont techniquement possibles. Le tableau ci-dessous donne les définitions conseillées selon la taille de la diagonale :



DiagonaleDéfinition
15"800x600
17"1024x768
19"1280x1024
21"1600x1200
  • La taille : Elle se calcule en mesurant la diagonale de l'écran et est exprimée en pouces (un pouce équivaut à 2,54 cm). Il faut veiller à ne pas confondre la définition de l'écran et sa taille. En effet un écran d'une taille donnée peut afficher différentes définitions, cependant de façon générale les écrans de grande taille possèdent une meilleure définition. Les tailles standard des écrans sont les suivantes (liste non exhaustive) :
    • 14 pouces, soit une diagonale de 36 cm environ ;
    • 15 pouces, soit une diagonale de 38 cm environ ;
    • 17 pouces, soit une diagonale de 43 cm environ ;
    • 19 pouces, soit une diagonale de 48 cm environ ;
    • 21 pouces. soit une diagonale de 53 cm environ ;
  • Le pas de masque (en anglais dot pitch): C'est la distance qui sépare deux luminophores; plus celle-ci est petite plus l'image est précise. Ainsi un pas de masque inférieur ou égal à 0,25 mm procurera un bon confort d'utilisation, tandis que les écrans possédant des pas de masque supérieurs ou égaux à 0,28 mm seront à proscrire.
  • La résolution: Elle détermine le nombre de pixels par unité de surface (pixels par pouce linéaire (en anglais DPI: Dots Per Inch, traduisez points par pouce). Une résolution de 300 dpi signifie 300 colonnes et 300 rangées de pixels sur un pouce carré ce qui donnerait donc 90000 pixels sur un pouce carré. La résolution de référence de 72 dpi nous donne un pixel de 1"/72 (un pouce divisé par 72) soit 0.353mm, correspondant à un point pica (unité typographique anglo-saxonne).

Les modes graphiques


On appelle mode graphique le mode d'affichage des informations à l'écran, en terme de définition et de nombre de couleurs. Il représente ainsi la capacité d'une carte graphique à gérer des détails ou celle d'un écran de les afficher.

MDA


La mode MDA (Monochrome Display Adapter), apparu en 1981, est le mode d'affichage des écrans monochromes fournissant un affichage en mode texte de 80 colonnes par 25 lignes. Ce mode permettait d'afficher uniquement des caractères ASCII.

CGA


Le mode CGA (color graphic adapter) est apparu en 1981 peu après le mode MDA avec l'arrivée du PC (personal computer). Ce mode graphique permettait :

  • un affichage en mode texte amélioré, permettant d'afficher les caractères avec 4 couleurs
  • un affichage en mode graphique permettant d'afficher les pixels en 4 couleurs avec une résolution de 320 pixels par 200 (notée 320x200)

EGA


Le mode EGA (Enhanced Graphic Adapter) est apparu au début des années 1985. Il permettait d'afficher 16 couleurs avec une résolution de 640 par 350 pixels (notée 640x350), soit des graphismes beaucoup plus fins qu'en mode CGA.

VGA


Le mode VGA (Video graphics Array) a vu le jour en 1987. Il permet une résolution de 720x400 en mode texte et une résolution de 640 par 480 (640x480) en mode graphique 16 couleurs. Il permet également d'afficher 256 couleurs avec une définition de 320x200 (mode également connu sous le nom de MCGA pour Multi-Colour Graphics Array). Le VGA est rapidement devenu le mode d'affichage minimum pour les ordinateurs de type PC.

XGA


In 1990, IBM a introduit le XGA (eXtended Graphics Array). La version 2 de ce mode d'affichage, baptisé XGA-2 offrait une résolution de 800 x 600 en 16 millions de couleurs et de 1024 x 768 en 65536 couleurs.

SVGA


Le mode SVGA (Super Video Graphics Array) est un mode graphique permettant d'afficher 256 couleurs à des résolutions de 640x200, 640x350 et 640x480. Le SVGA permet également d'afficher des définitions supérieures telles que le 800x600 ou le 1024x768 en affichant moins de couleurs.

VESA


Afin de pallier le manque de standardisation des modes graphiques un consortium réunissant les principaux fabricants de cartes graphiques s'est créé (le VESA, Video Electronic Standard Association) afin de mettre au point des standards graphiques.

SXGA


Le standard SXGA (Super eXtended Graphics Array) défini par le consortium VESA fait référence à une résolution de 1280 x 1024 en 16 millions de couleurs. Ce mode a pour caractéristique d'avoir un ratio de 5:4 contrairement aux autres modes (VGA, SVGA, XGA, UXGA).

UXGA


Le mode UXGA (Ultra eXtended Graphics Array) définit une résolution de 1600 x 1200 avec 16 millions de couleurs.

WXGA


Le mode WXGA (Wide eXtended Graphics Array) définit une résolution de 1280 x 800 avec 16 millions de couleurs.

WSXGA


Le mode WSXGA (Wide Super eXtended Graphics Array) définit une résolution de 1600 x 1024 avec 16 millions de couleurs.

WSXGA+


Le mode WSXGA+ (Wide Super eXtended Graphics Array+) définit une résolution de 1680 x 1050 avec 16 millions de couleurs.

WUXGA


Le mode WUXGA (Wide Ultra eXtended Graphics Array) définit une résolution de 1920 x 1200 avec 16 millions de couleurs.

QXGA


Le mode QXGA (Quad eXtended Graphics Array) définit une résolution de 2048 x 1536 avec 16 millions de couleurs.

QSXGA


Le mode QSXGA (Quad Super eXtended Graphics Array) définit une résolution de 2560 x 2048 avec 16 millions de couleurs.

QUXGA


Le mode QUXGA (Quad Ultra eXtended Graphics Array) définit une résolution de 3200 x 2400 avec 16 millions de couleurs.

tableau récapitulatif


Le tableau suivant récapitule les différentes résolutions, ainsi que le ratio correspondant :

Format d'affichageRésolution horizontaleRésolution verticaleNombre de pixelsRatio
VGA640480307 2001
SVGA800600480 0001,56
XGA1024768786 4322,56
SXGA128010241 310 7204,27
SXGA+140010501 470 0004,78
SXGA+128010241 310 7204,27
UXGA160012001 920 006,25
QXGA204815363 145 72810,2
QSXGA256020485,242,80017,1
QUXGA320024007,680,00025

Les normes d'énergie et de rayonnement


Il existe de nombreuses normes s'appliquant aux moniteurs permettant de garantir la qualité de ceux-ci ainsi que d'assurer le consommateur que le matériel a été conçu de manière à limiter le rayonnement dû aux émissions d'ondes électrostatiques et à réduire la consommation d'énergie.

Ainsi, à la fin des années 80 la norme MPR1 a été élaborée par une autorité suédoise afin de mesurer l'émission de rayonnements par les matériels émettant des ondes électrostatiques. Cette norme fut amendée en 1990 pour donner la norme MPR2, reconnue internationalement.

En 1992, la confédération suédoise des employés professionels (Swedish Confederation of Professional Employees) introduit le standard TCO décrivant le niveau d'émission de rayonnements non plus en terme de niveau de sécurité minimal mais en terme de niveau minimal possible techniquement.

La norme TCO a subit des révisions en 1992, 1995 et 1999 afin de donner respectivement lieu aux normes TCO92, TCO95 et TCO99.

Logo de la norme TCO\



En 1993, un consortium de fabricants de matériel informatique (VESA, Video Electronics Standards Association) créa la norme DPMS (Display Power Management Signalling) proposant 4 modes de fonctionnement pour les appareils s'y conformant :

  • En marche.
  • En veille (standby), avec une consommation inférieure à 25W.
  • En suspension, avec une consommation inférieure à 8W. Dans ce mode le canon à électrons est éteint, ce qui implique un délai de remise en route plus grand qu'en veille.
  • En arrêt.
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