FOIRE AUX QUESTIONS (FAQ)

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Questions techniques

Quelles différences y a-t-il entre un écran LCD et un écran vidéo LED ?


La technologie d'affichage est différente. Ce que l'on nomme communément LCD, et qui regroupe en réalité plusieurs autres catégories est une technologie d'affichage qui fonctionne grâce à la polarisation de cristaux liquides. La plupart des écrans grand public font partie de cette catégorie. Leur prix est modéré et ils ont la possibilité d'afficher une très haute résolution d'image. Ce sont des écrans fabriqués en grande quantité et de façon standardisée.
Leur luminosité est en général peu élevée et leur taille limitée. Ils ne sont donc pas adaptés pour de l'affichage de grande taille, ou dans des conditions de luminosité élevée.

Les écrans LED utilisent la technologie des transistors. Chaque pixel de l’image est une lampe LED. De par leur conception modulaire, la taille des écrans n'a en théorie que peu de limite. Il suffit d'ajouter des panels les uns aux autres, et de fournir à l'écran un système de contrôle adapté et suffisamment d'énergie pour faire des images géantes.

La luminosité des modèles « outdoor » permet d’afficher des images parfaitement visibles, même sous les rayons directs du soleil. Ils sont donc parfaitement adaptés aux grands événements, à la publicité dynamique qui a besoin d’être vue de loin, à la décoration lumineuse de grandes surfaces urbaines, aux lieux de loisir et de divertissement où la luminosité ambiante est importante. Les prix en revanche ne sont pas adaptés au budget des consommateurs particuliers, dédiant plutôt ces produits aux collectivités et entreprises privées.




Quelles différences y-a-t-il entre un vidéoprojecteur et un écran vidéo LED ?


Les différences techniques sont très importantes mais il peut parfois être légitime d’hésiter entre ces deux technologies pour certaines applications, comme le mapping vidéo mural ou l’affichage d’un support vidéo lors d’une convention d’entreprise ou un décor de spectacle, par exemple.
La projection vidéo consiste donc à projeter de la lumière pour venir former une image sur un support : écran, mur, sol…. Il existe en 2020 de puissants vidéoprojecteurs laser de 20 000, 30 000 voire 50 000 lumens qui permettent d’effectuer d’immenses projections avec des luminosités très importantes. Mais le coût de ces projecteurs est élevé et peut être similaire à celui d’un écran vidéo LED, selon la taille envisagée. De plus, même les plus puissants projecteurs ne parviennent pas à projeter une image visible sur un support recevant les rayons directs du soleil, contrairement aux écrans vidéo LED.
L’avantage du vidéoprojecteur est de pouvoir mapper des surfaces complexes à distance avec une précision très importante là où un écran vidéo LED a besoin d’une installation mécanique dans un certain nombre de formes assez limitées, restant un objet lourd et encombrant. L’avantage de ce dernier réside plutôt dans sa luminosité et sa capacité d’afficher des images claires, contrastées et colorées en plein jour, même sous les rayons du soleil. Pour des affichages d'images en fond de scène (spectacles, congrès...) comme au sol (lieux de divertissement, clubs, hotels, musées...) l'écran vidéo LED permet de s'affranchir des ombres portées assez génantes en projection vidéo.




Est-il aussi simple d'installer et mettre en route un écran LED qu'un téléviseur ou un vidéoprojecteur ?


Une fois installé et paramétré, l'écran vidéo LED est aussi simple à utiliser que n'importe quel autre écran ou vidéoprojecteur. Les sources vidéo (tuner TV, player vidéo, lecteur DVD ou Blue-Ray, caméra ou sortie de régie vidéo) sont simplement sélectionnées, comme on sélectionne une chaine de TV et l’écran affiche immédiatement ce que l’ont a choisi.
En revanche les écrans vidéo LED ne sont pas « plug and play » dans le sens où à la première utilisation, un certain nombre de paramétrages et de réglages sont à effectuer. Cela se fait à partir du logiciel de configuration du système de contrôle. Il faut être formé spécifiquement pour pouvoir effectuer ces paramétrages. Une fois cette étape réalisée, les données sont stockées dans l’écran qui peut être débranché sans risque de perte de la configuration.




Pourquoi voit-on tant d'écrans vidéo LED fonctionnant mal sur le bord des routes ?


Lorsque l’on observe les écrans publicitaires présents au bord des routes ou dans les zones commerciales, on constate assez souvent qu’ils présentent de très visibles dysfonctionnements : pixels « morts », rangées de quelques LED allumées en fixe, en bleu, en vert ou en rouge, scintillements de certains modules, mauvais alignement des modules ou panels provoquant des lignes noires ou blanches…
Chaque dysfonctionnement a sa propre cause mais en général la raison la plus courante est qu’il s’agit d’écrans fonctionnant en 24/7, depuis souvent plusieurs années.
Outre le fait que la technologie s’est beaucoup améliorée cette dernière décennie et que de nombreux écrans que l’on voit sont en fin de vie, on peut noter que beaucoup d’entre eux vieillissent mal. Les soudures et les composants lâchent et la stabilité mécanique de l’écran se fragilise également, sous les assauts des intempéries et des différences de température au fil du temps.
C’est pourquoi le choix de la qualité d’un écran est primordial pour assurer une longévité satisfaisante.
Il est en outre recommandé de programmer des redémarrages réguliers des écrans voués à de l’affichage 24/7, de façon à réinitialiser le système de contrôle quotidiennement, évitant ainsi de nombreuses pannes.
Il est également conseillé de ne pas régler la luminosité de l’écran à plus de 70% de façon à ménager l’usure des LED qui peut être très rapide lorsqu’elles chauffent de façon excessive, donnant ainsi à l’écran une meilleure longévité.




Quels principaux types de lampes LED existe-t-il pour la vidéo ?


Il existe deux grandes catégories et des sous-catégories.

Les lampes LED DIP, lampes unicolores de taille importante que l’on trouve sur les écrans de première génération et encore maintenant sur des écrans extérieurs de pitch très large. Elles ont en effet la capacité d’atteindre de très hautes luminosités (plus de 7000 nits) et c’est pourquoi on les trouve encore pour certaines applications (écrans extérieurs monté sur des façades ou toits d’immeubles, notamment).

Leur inconvénient est qu’elles ne sont pas adaptées aux pitchs fins, et donc aux écrans de haute résolution, en raison de leur encombrement. Il est en effet difficile de réduire la taille des pixels constitués de trois LED encapsulées séparément, une rouge, une verte et une bleue. Les écrans équipés de lampes LED DIP ne peuvent être vus que de loin dans la mesure où les trois composantes du pixel ne peuvent être ramenées spatialement à une zone suffisamment petite pour être assimilée à un point.

La plupart des écrans actuels utilisent un autre type de lampe appelé LED SMD 3-in-1.
Pour ce type de LED, trois chipsets rouge, vert, bleu sont encapsulés ensemble, permettant la production de LED très petites, et donc la possibilité d’obtenir des écrans avec une haute résolution d’image. Ces LED sont moins lumineuses mais leur niveau peut atteindre environ 5000 à 6000 nits ce qui est suffisant dans la plupart des applications.

Parmi les LED SMD, il existe deux grandes catégories, les LED à anode commune, les plus répandues et les LED à cathode commune qui sont plus récemment apparues et qui permettent de meilleurs niveaux de contraste, une baisse de température (donc une meilleure longévité) et une baisse de consommation d’énergie. En revanche les premières générations sont encore onéreuses.




Quelle est la différence entre une lampe LED à contact cuivre et une lampe LED à contact or (outre le matériau qui change) ?


La notion de contact « cuivre » ou « or » des LED SMD concerne le matériau des fils de contacts au niveau des chipsets.
Les lampes LED à contacts « or », plus onéreuses, garantissent une plus grande fiabilité à la fois lorsque l’écran est soumis à des différences de températures (écrans extérieurs) ou à des vibrations mécaniques (écrans transportés régulièrement en camion, montés et démontés fréquemment….), l’or étant moins cassant que le cuivre. Elles apportent une plus grande stabilité de fonctionnement.
Les lampes LED à contacts « cuivre » sont moins onéreuses et conviennent très bien à un certain nombre d’applications : écrans permanents intérieurs en atmosphère climatisée ou/et à température égale.
Ces dernières années la technologie des lampes LED à contact « cuivre » s’est beaucoup améliorée et certaines marques ont maintenant des produits dont la qualité atteint celle des lampes LED à contact « or ».




Que signifient les données de scan sur les fiches techniques des écrans ?


Les données de scan ou de pilotage sont exprimées dans les fiches techniques par un rapport 1/N, N étant un nombre qui généralement se situe dans la tranche de 4 à 32.
Pour comprendre cette donnée il faut se représenter un driver de LED SMD comme ceci :


Chaque connecteur de sortie du driver pilote un certain nombre de lampes LED. S’il pilote une seule lampe LED, on dit que le driver et statique. On trouve ce type de pilotage statique principalement dans les produits de LED mapping plus proches de l’éclairage que de la vidéo.
Si chaque connecteur de sortie pilote 4 lampes LED, alors on parle de scan 1/4, s’il pilote 8 lampes LED : on parle de scan 1/8… etc .
Le driver envoie ses infos d’affichage dans chacune de ses sorties, sous forme de balayage entre les différents chipsets des lampes LED qui lui sont attribuées. Les informations sont donc bien différentes et il n’y a pas d’impact sur la résolution, mais la fréquence de balayage et la valeur du scan (le nombre de LED sur la même chaîne balayée) a une incidence sur la qualité des nuances de couleurs, notamment lorsqu’on augmente la fréquence de balayage, sur le faseyement d’image éventuellement vu par une caméra de captation, notamment lorsque l’on diminue la fréquence de balayage, et sur la luminosité.
Plus le nombre de LED est élevé, plus la luminosité est réduite et plus la consommation d’énergie est basse également.




A quoi doit-on faire attention lorsque l'on souhaite réaliser une captation vidéo d'un écran vidéo LED ?


Lors de certaines captations vidéo, pour la télévision par exemple, il peut arriver que l’écran affiche certains parasites, une sorte de faseyement, dans l’image captée, parasites invisibles à l’œil en direct.
Ce phénomène est dû à une fréquence de rafraîchissement insuffisante lorsque les drivers distribuent les informations d’affichages aux chipsets de chaque lampe LED.
En effet, en fonction de la valeur de scan, 1/4, 1/8… 1/132, le driver doit balayer le nombre de chipsets (et donc de LED) affectées à l’une de ses sorties (4, 8…32) de façon à afficher une image cohérente. La fréquence de rafraichissement représente le nombre de fois où le driver effectue une distribution complète des données en une seconde.
Certains drivers sont adaptés à la captation vidéo. Il s’agit des drivers SPWM. Ils permettent une fréquence de rafraîchissement élevée, autour de 3840 Hz tout en conservant une bonne profondeur des niveaux de gris, en général au minimum 14 bits et 16 bits pour les meilleurs assurant une colorimétrie homogène et profonde. A cette fréquence les caméras vidéo captent l'image des écrans vidéo LED sans faire apparaître de parasites.




Qu'entend-on par enrobage de la LED SMD et quels types d'enrobage existe-t-il ? Qu'entend-on par coating ?


Les trois chipsets Rouge, Vert, Bleus sont encapsulés pour former la LED SMD. Cet encapsulation effectuée en résine est tout aussi important pour assurer à la LED une bonne stabilité, une bonne dissipation de chaleur dans le temps, et donc une bonne durabilité.
L’enrobage est un habillage de l’encapsulation. Il existe quatre principaux types d’enrobage :
- un enrobage noir autour de la LED et sur sa face supérieure que l’on nomme « Full Black » ou « True Black » selon les fabricants. Ceci permet d’obtenir un ratio de contraste beaucoup plus élevé et un rendu des couleurs optimisé. A luminosité égale, les écrans équipés de LED « Full Black » paraissent beaucoup plus lumineux comme sur ces exemples :

C’est aussi l’option la plus onéreuse et celle ou la lampe LED va le moins facilement dissiper la chaleur. Il faut donc faire attention avec cette option pour des écrans outdoor exposés à la chaleur et aux rayons directs du soleil. On l’utilise beaucoup pour les écrans indoor qui sont vus à faible distance (show-rooms, publicité en centre-commerciaux, studios TV, salles de conférence, muséographie…)

- un enrobage noir de la face supérieure uniquement que l’on nomme « Black Face »,
Cette solution moins onéreuse que la précédente est parfois adoptée pour atteindre un meilleur taux de contraste et un rendu de couleur supérieur, tout en restant sur des budgets plus accessibles en fonction du projet pour lequel l’écran est prévu. On l’utilise pour des applications décoratives, festives où le regard du public est moins concentré sur l’écran (clubs, déco vidéo de zones commerciales, publicité extérieure vue à distance…)

- un enrobage du tour de la LED uniquement que l’on nomme « Black Shell ». L’effet est inversé par rapport au Black Face avec une face blanche et un tour noir. Là encore c’est une solution de compromis entre la maitrise du budget et une optimisation du rendu des couleurs et du taux de contraste. Les utilisations sont similaires à la catégorie précédente.

- un enrobage transparent. Cette solution la moins onéreuse est très souvent utilisée pour les écrans à large pitch pour lesquels les enrobages « Black » n’apportent que peu de plus-value du fait de la distance de visionnage (écran extérieurs sur toits d’immeubles, dur façades hautes, tours de stade….).

A noter que pour les très petits pitchs, en dessous de 1.8mm, l’enrobage n’est actuellement pas possible pour des raisons d’espace et de dissipation de chaleur.

D’autres variantes existent avec des enrobages translucides dit « Milky » notamment pour les planchers vidéo LED.



Le coating est un revêtement additionnel facultatif appliqué sur la surface de la LED SMD. Il peut servir à plusieurs applications et il existe plusieurs sortes de revêtements (résines, silicones..).
Parmi ces application :
- Etanchéité de la LED pour atteindre les Indices de protections IP65, 66 ou 67 (écrans extérieurs et/ou placés en conditions difficiles : déserts, bords de mer…. ),
- Consolidation de la LED pour la rendre « anti-chocs » (tours de stades..)
- Optimisation de l’homogénéité ou du rendu des couleurs,
- …etc ..




Les marques de lampes LED sont-elles toutes équivalentes techniquement ?


Non, bien sûr, il y a autant de qualités différentes que de marques. Et dans chaque marque il y a différents modèles qui vont de l’entrée de gamme à des modèles de qualité supérieure.
Selon les caractéristiques dont on a besoin, il faut choisir la marque et le type de LED le plus adapté.
Certaines marques sont très performantes dans les LED de petite taille pour des écrans intérieurs, mais moins sur des LED de grande taille pour des écrans extérieurs, d’où la nécessité de bien s’informer.
En principe les fabricants d’écrans LED sont capables de monter la marque de LED désirée, pour une taille donnée. Il faut néanmoins avoir à l’esprit qu’il est parfois plus intéressant d’opter pour la marque que le fabricant à l’habitude de monter et pour laquelle il bénéficie de bonnes conditions d’achat en fonction des volumes qu’il utilise, et surtout dont il connait bien les spécificités et le comportement.




Les systèmes de contrôle vidéo sont-ils tous équivalents techniquement ?


Les systèmes de contrôle vidéo proposés par les fabricants ne sont pas tous équivalents. Outre l’ergonomie de programmation, l’impact majeur concerne l’aspect d’image dans son ensemble, c’est-à-dire, de façon non-exhaustive : le calibrage de l’image, la fluidité des images notamment lors de mouvements panoramiques, la présence ou l’absence d’images « ghost » et la capacité à gérer correctement les drivers SPWM a haut taux de rafraîchissement, la profondeur des couleurs et le ratio de contraste, la luminosité…
En principe, chaque fabricant ou assembleur d’écran choisit le système de contrôle vidéo et il est difficile d’en changer car celui-ci est constitué à la fois de la carte d’envoi de données, qui convertit le signal vidéo en signal data, mais aussi des cartes de réceptions présentes dans chacun des panneaux. De ce fait, pour des raisons d’emplacement, de fixation, de connexion data et d’alimentation électrique… il est compliqué de modifier les panels sans refaire un moule, ce qui est très onéreux.
C’est pourquoi il est très important de bien prendre en compte le système proposé pour chaque modèle d’écran.




Les marques et modèles de drivers pour les écrans vidéo LED sont-ils tous équivalents techniquement ?


Il existe de nombreuses marques de drivers IC pour les écrans vidéo LED et également de nombreux modèles. On peut considérer principalement deux grandes familles. Les drivers dont la fréquence de rafraîchissement se situe autour de 1920 Hz, ce qui suffit pour la plupart des applications simples, où seule la vision humaine directe est considérée, et les drivers SPWM dont la fréquence de rafraîchissement se situe autour de 3 840 Hz, indispensables pour tout écran ayant pour vocation d’être filmé par une caméra vidéo (défilés de mode, conventions d’entreprises, studios TV… ).
Le driver est un composant extrêmement important. De nombreuses pannes sont dues à la mauvaise qualité des drivers qui n’est pas toujours prise en compte lors de l’achat.




Quels sont les principales difficultés techniques que rencontrent les fabricants lors de la production de nouveaux modèles d'écrans vidéo LED ?


Chaque année les ingénieurs des principales usines d’écrans essaient de concevoir des écrans de plus en plus performants en terme de résolution et de plus en plus ergonomiques et légers en ce qui concerne notamment les écrans « rental » dédiés aux prestations événementielles et audiovisuelles.

Concernant la miniaturisation des lampes LED et des composants de façon à créer des modules avec des pitchs de plus en plus petits, le challenge principal se résume essentiellement aux deux points suivants :
- conserver une bonne dissipation de chaleur de façon à ce protéger les composants et à éviter les déformations mécaniques au fil du temps, ce qui devient très difficile lorsque l’on réduit les volumes d’air autour des LED, notamment lorsqu’il s’agit aussi de garantir une bonne isolation EMC pour répondre aux normes de la certification CE.
- éviter les problèmes d’espacements entre les modules LED d’une part et entre les panels (ou panneaux, ou cabinets) LED d’autre part. En effet, plus le pitch est fin, plus il est difficile d’éviter ces espacements ou « gap » qui peuvent se caractériser par des lignes noires ou blanches, noires si les modules (ou panels) sont trop espacés, blancs s’ils sont trop resserrés.
C’est une des raisons pour lesquelles il est actuellement difficile de fabriquer des écrans « rental » en très petit pitch. L’alignement des panels, moins précis que pour des écrans extérieurs, ne permettrait pas d’éviter ces espacements.

Concernant l’optimisation du poids et de l’ergonomie des écrans, le challenge se situe là aussi dans l’ajustement des éléments entre eux (modules et panels) afin d’éviter tout espacement. Or plus un panel est léger plus il risque de subir des déformations mécaniques, accentuant au fil du temps des défauts d’ajustements. La technologie des écrans en fibre de carbone a été présentée il y a quelques années comme une solution pour gagner du poids tout en conservant une excellente rigidité. Malheureusement, cette technologie a également montré des limites, notamment en termes d’usinage et de précision




Quelle est la durée de vie d'un écran vidéo LED ?


La durée de vie d’un écran est exprimée en heures et elle détermine le moment où l’écran aura perdu plus de la moitié de sa luminosité. Les lampes LED ont une usure naturelle qui dépend de leur type et qualité de fabrication, de la qualité des éléments sur lesquelles elles sont installées (qualité de la dissipation de chaleur, de l’alimentation électrique, des soudures notamment…).
Cette durée d vie dépend également de l’utilisation qui en est faite. Un écran utilisé dès le départ à 100% de ses capacités de luminosité va s’user beaucoup plus rapidement qu’un écran utilisé à 70% de ses capacités. En effet la chaleur est un des facteurs de vieillissement le plus notable. Il est donc conseillé d’évaluer correctement ses besoins en luminosité et de prévoir un écran capable d’atteindre cette luminosité à 70% de ses capacités.
Selon les écrans considérés on estime leur durée de vie de 50 000 à 100 000 heures. Les écrans les mieux ventilés et chauffant le moins ayant don la meilleure durée de vie.
Pour un écran fonctionnant 7 jours sur 7 et 24h sur 24, cela équivaut à une durée de vie comprise entre 5 ans et demi et 11 ans (encore une fois selon sa qualité intrinsèque et les conditions de son utilisation).
Pour un écran fonctionnant 12 heures par jour, 6 jours sur 7 (show-rooms d’entreprises, centre commerciaux…. ) cela équivaut à une durée de vie théorique de 13 à 26 ans.
Il faut bien sûr tenir compte que plus la durée de vie est longue, plus l’entrée en jeu d’autres éléments que l’usure de la lampe LED doit être prise en compte : usure des alimentations, des drivers, des cartes électroniques, des éléments mécaniques pour les écrans « rental »…
C’est pourquoi il est en général raisonnable de ne pas considérer la durée de vie d’un écran au-delà de 10 ou 12 ans, dans les meilleures conditions d’utilisation.




Peut-on projeter d'acheter un écran en plusieurs tranches, en prévoyant de compléter une première surface par une autre quelques mois après ? Ou encore pourquoi les fabricants n'ont jamais de stock ? Quelle est la problématique des bains de LED ?


La fabrication des lampes LED se fait par séries correspondant à des bains différents qui ont un impact sur la colorimétrie. De ce fait des lampes LED issues d’un même bain auront des colorimétries similaires.
La conséquence est qu’il est compliqué de compléter un écran fabriqué à une certaine époque avec des panels ou modules complémentaires fabriqués plusieurs mois après, car la série de lampes LED utilisée lors de la première fabrication aura été entre-temps utilisée dans sa totalité. Les lampes LED de même marque et de même modèle fabriquées ensuite auront inéluctablement une différence de colorimétrie, souvent visible dans es bleus, et donc dans les blancs également. Cette différence qui peut paraître très faible sur un contenu vidéo très dynamique et coloré sera au contraire très visible sur des images statiques, ce qui est souvent le cas par exemple lors d’événements d’entreprises (diaporamas, présentations ….).
C’est aussi pour cette raison que les fabricants ne stockent pas de panels. En effet, dans la mesure où il existe de nombreuses options de fabrication (marque et types de LED, de drivers, outdoor, indoor, coatings et enrobages… ) le stockage de modules spécifiques comportant des lampes LED issues d’un certain bain de LED amènerait à beaucoup de pertes par la difficulté de compléter des commandes avant qu’un nouveau bain de LED soit utilisé et reviendrait à augmenter le prix des produits considérablement. Les écrans sont donc fabriqués à la commande et il est vivement conseillé de commander des modules additionnels (sans les autres éléments pour ne pas grever son budget inutilement), à la fois pour une maintenance dans les meilleures conditions, et/ou si l’on a le projet de compléter un écran plus tard…




Pourquoi les écrans intérieurs à pitch très fins sont-ils moins lumineux que les écrans intérieurs à pitch plus large ?


La miniaturisation des lampes LED a permis, notamment grâce à la technologie SMD, d’obtenir des résolutions très importantes ces dernières années puisque le pitch a pu être réduit considérablement. Les problèmes auxquels se sont confrontés les ingénieurs sont ceux qui concernent la dissipation thermique et la capacité à placer dans un faible espace le nombre de drivers nécessaires.
Concernant la dissipation thermique lorsque l’on place une grande quantité de LED dans un espace limité, il est clair que l’on augmente les sources de chaleur alors que le volume de refroidissement est diminué. Une des solutions pour lutter contre un réchauffement excessif est de diminuer l’intensité lumineuse.
Par ailleurs, plus on place de lampes LED, plus on a besoin de drivers. Or là encore le problème de la place se pose. La solution est de piloter les LED avec moins de drivers en optant pour des scans de l’ordre de 1/32 où une sortie de driver pilote 32 LED, au lieu de scans de l’ordre de 1/8 ou 1/16 pour des pitchs plus élevés. La conséquence est là aussi une baisse de luminosité en utilisant ce type de scans.





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