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Définition d'écran

Aperçu des résolutions courantes

La définition d'écran est le nombre de points ou pixels que peut afficher une carte graphique sur un moniteur. La définition est le produit du nombre de points selon l'horizontale par le nombre de points selon la verticale de l'affichage.

Pour utiliser une définition donnée, il faut que la carte graphique soit capable de l'afficher et que le moniteur puisse la supporter. La taille de l'écran et son pas de perçage (pitch) définissent la définition maximale que l'on peut atteindre sans perte de qualité en ce qui concerne l'image.

Il est également possible d'utiliser deux moniteurs avec une unité centrale : cela permet par exemple d'avoir un nombre de pixels en largeur deux fois plus grand, et ainsi d'utiliser par exemple une définition de 2 048×768 points.

Pour une imprimante ou un scanner, la définition — voir résolution numérique — indique le nombre de points pouvant être numérisés ou imprimés.

Définitions selon la taille de l'écran et son pitch

La définition verticale dépend de la fréquence horizontale du moniteur, exprimée en kHz, qui est le produit de la fréquence de trame par la résolution verticale (qui est typiquement de 50Hz en PAL/SECAM, de 60Hz en NTSC et sur les écrans VGA de base^[1] ou les dalles LCD, et de 70Hz, 72Hz ou 75Hz sur les écrans à rafraîchissement élevé pour limiter les effets de scintillement). Généralement, la résolution verticale obtenue est seulement sa valeur maximale théorique, car certaines lignes sont souvent supprimée (restent noires) sur les écrans à connexion analogique (même si l'écran est une dalle LCD ou TFT) pour permettre au faisceau d'électrons de se déplacer verticalement lors du retour de balayage pour la trame suivante sur les écrans CRT.

De même la fréquence de pixel (exprimée en MHz) donne une résolution horizontale maximale. Là aussi la résolution horizontale obtenue est le maximum théorique, car un certain nombre de pixels ne peuvent être affichés lors du retour de balayage.

Sur les écrans TV, le balayage de l'écran se fait souvent en mode entrelacé, deux trames successives décalées d'une ligne et affichant chacune une ligne sur deux étant nécessaires pour balayer tout l'écran (cette technique diminue le scintillement, et tire profit de la rémanence élevée des tubes cathodiques TV, cette rémanence étant l'équivalent d'une mémoire de trame). De nouveaux écrans TV offrent un double balayage (100Hz en PAL/SECAM ou 120Hz en NTSC) en utilisant une mémoire de trame complète, cela n'augmente pas la résolution mais réduit le scintillement interligne, et permet de transformer les deux demi-trames d'un signal entrelacé en trames complètes non entrelacées couvrant tout l'écran (et non la moitié des lignes) à la fréquence normale de 50Hz ou 60Hz.

Toutefois, il ne suffit pas d'augmenter les fréquences pour obtenir une meilleure résolution. L'écran comporte en effet un masque déterminant le nombre de luminophores reproduisant les pixels. Sur un écran analogique à tube cathodique, les pixels ne peuvent afficher que la moyenne du signal modulé du faisceau lors de leur exposition au balayage. Il n'est pas possible d'adresser les luminophores individuellement, car il est impossible de faire correspondre exactement le faisceau électronique avec le masque fixe pour éviter d'exposer un luminophore situé 3 sous-pixels avant ou après ou 1 pixel au-dessus ou en dessous. De plus, la plupart des écrans cathodiques ont une grille unique pour les trois couleurs, les faisceaux étant seulement décalés angulairement pour que le faisceau traversant le masque expose le luminophore de la bonne couleur composante. Les sous-pixels étaient donc souvent disposés en triangle et non alignés horizontalement. Aujourd'hui les écrans CRT utilisent des faisceaux alignés horizontalement, et un masque à fentes verticales permettant d'exposer des sous-pixels rectangulaires alignés horizontalement. Cela réduit le scintillement vertical, et augmente la netteté de l'image, mais cela ne permet toujours pas d'exposer précisément chaque luminophore.

Sur les écrans plats (LCD, TFT, à plasma et autres techniques à matrice active ou rétroéclairée), il n'y a pas de faisceau d'électron mais un balayage est malgré tout nécessaire pour les adresser numériquement par leur adresse. Cependant ces écrans imposent souvent une fréquence de rafraîchissement unique non ajustable, car la durée et la fréquence d'excitation des luminophores est caractéristique de leur couleur, mais aussi cette fréquence est imposée par la technologie de transistors utilisés pour permettre le décodage des adresses de colonnes. Quand un écran plat offre des fréquences ajustables, il inclut en fait une mémoire de trame pour le signal d'entrée, et transforme le signal entrant via cette mémoire intermédiaire et reconstitue lui-même son propre balayage à partir de cette mémoire. Mais contrairement aux écrans cathodiques, chaque luminophore est adressable très précisément de façon individuelle, ce qui permet l'utilisation de techniques d'amélioration de l'affichage comme ClearType.

Plus la définition est élevée, plus l'écran est performant, cependant la fréquence de rafraîchissement des trames est aussi importante car elle détermine la qualité des animations et la reproduction plus fidèle et plus rapide des mouvements (un facteur déterminant pour les joueurs, car si l'œil n'offre pas une résolution élevée, il est en revanche très sensible pour la détection de mouvements, ce qui permet des actions réflexes conditionnées).

Un autre facteur déterminant pour la qualité des écrans est la précision des couleurs. Cela dépend à la fois du traitement du signal (amplification, corrections colorimétrique) mais aussi de la nature des luminophores, dont les spectres d'émission lumineuse ou d'absorption des faisceaux électroniques, ou fréquences d'excitation pour les écrans LCD ou à plasma) est déterminante, de même que la géométrie relative des luminophores (par exemple le pas séparant chacun des sous-pixels qui doit être le plus faible possible, afin que le maximum de la surface soit source de lumière, et ne reste pas noir en permanence), et du aussi du pas de masque utilisé (plus le pas de masque interpixel est faible, plus il est difficile de maintenir une surface lumineuse importante à surface totale équivalente).

Voir les unités de mesure en informatique pour plus de détails.

Le tableau suivant présente des dalles 4/3 (la largeur est 1,3 fois plus grande que la hauteur).

Taille de l'écran	Pas de 0,31 mm en points	Pas de 0,28 mm en points	Pas de 0,25 mm en points	Pas de 0,21 mm en points
14 pouces	852 × 623	943 × 689	1 056 × 772	1 257 × 919
15 pouces	919 × 690	1 018 × 764	1 140 × 856	1 357 × 1 019
17 pouces	1 048 × 787	1 161 × 871	1 300 × 976	1 548 × 1 162
19 pouces	1 181 × 884	1 307 × 979	1 464 × 1 096	1 743 × 1 305
20 pouces	1 245 × 935	1 379 × 1 036	1 544 × 1 160	1 838 × 1 381
21 pouces	1 310 × 984	1 450 × 1 089	1 624 × 1 220	1 933 × 1 452

Calcul de la résolution d'écran

La formule pour calculer la résolution moyenne d'un écran en tenant compte de la diagonale et de la définition native en pixel est la suivante :

$R=\frac{\sqrt{x^{2}+y^{2}}}{d}$

Où R est la résolution de l'écran, x et y les définitions verticales et horizontales de l'écran en pixel, et d la diagonale de l'écran.

Ainsi, un écran de 15 pouces ayant une définition native de 1024 par 768 pixels aura une résolution d'environ 85 dpi.

Définitions actuelles

Ratios et résolutions courants

Les téléviseurs présentent les définitions suivantes :

SDTV: 480i (NTSC, 720×480 divisé en deux champs de 240 lignes)
SDTV: 576i (PAL, 720×576 divisé en deux champs de 288 ligness)
EDTV: 480p (NTSC, 720×480)
HDTV: 720p (1280×720)
HDTV: 1080i (1280×1080, 1440×1080, or 1920×1080 divisé en deux champs de 540 lignes)
HDTV: 1080p (1920*1080 scan progressif)

Notes

1. ↑ Les VGA d'IBM fonctionnaient en 70 Hz dès leur annonce en avril 1987

Voir aussi

• Résolution numérique
• Unité de mesure en informatique
• Carte graphique
• Pitch (informatique)

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