Comment fonctionne une télévision?
Une télévision produit une série de minuscules points sur un écran qui, vus dans leur ensemble, apparaissent sous forme d'image. Les anciennes télévisions utilisent un tube à rayons cathodiques pour produire des images et fonctionnent avec un signal analogique. La technologie évoluant et la diffusion des signaux passant d’analogique à numérique, des téléviseurs à écran plasma et LCD (écran à cristaux liquides) ont été créés. Ces téléviseurs sont plus compacts et ont des images plus nettes que leurs homologues à rayons cathodiques car ils utilisent une fine grille de pixels pour créer des images plutôt qu'un tube à vide.
Les yeux et le cerveau
La plupart des types de télévision fonctionnent sur le même principe de base. Les minuscules points de lumière produits sur l'écran du téléviseur, appelés pixels, clignotent selon un motif spécifique fourni par le signal vidéo. Les yeux d'une personne transmettent ce motif au cerveau, où il est interprété comme une image reconnaissable. La télévision rafraîchit ces motifs des centaines de fois par seconde - plus rapidement que l'œil humain ne peut le voir -, ce qui donne l'illusion d'un mouvement.
Le tube cathodique
Le tube à rayons cathodiques (CRT), la version la plus ancienne du téléviseur, consiste en un tube à vide avec une extrémité étroite et une extrémité large. L’extrémité étroite contient un canon à ions qui projette une série de particules d’électricité chargées. Une série d'électro-aimants guide les particules vers des points spécifiques de l'extrémité large du tube, l'écran que les spectateurs regardent. Les phosphores, substances qui s'éclairent lorsqu'une particule électrique chargée les frappe, recouvrent la surface interne de l'écran. Le pistolet à ions pulvérise essentiellement l’image sur l’écran, un peu comme un pistolet à peinture pulvérise de la peinture sur une surface.
Différents types de luminophores produisent différentes couleurs, mais pour la télévision couleur, seuls le rouge, le bleu et le vert sont nécessaires. L'utilisation de ces couleurs dans différentes combinaisons et intensités peut créer toutes les couleurs que l'œil humain peut voir. Lorsque l'énergie passe du canon aux ions aux luminophores, elle est filtrée pour atteindre le point exact sur l'écran nécessaire pour produire une teinte spécifique. En combinaison, tous ces pixels colorés créent une image couleur.
Les tubes cathodiques sont assez lourds en raison de la grande quantité de verre qu’ils contiennent, et relativement inefficaces, en particulier lorsqu’ils sont utilisés dans des téléviseurs à grand écran. Pour cette raison, de nouvelles technologies ont été développées pour créer des ensembles plus légers avec des images plus nettes. En outre, le développement des signaux de diffusion numérique haute définition (HD) a rendu les grands écrans plus populaires car les images étaient de meilleure qualité. Des téléviseurs plasma et LCD ont été créés en réponse.
L'écran plasma
Un téléviseur à écran plasma est constitué d’un certain nombre de cellules minuscules remplies de gaz au néon et au xénon. Chaque cellule est reliée à une électrode qui, lorsqu'elle est allumée, excite les gaz contenus dans la cellule. Les gaz émettent des particules de charge, un peu comme le canon à ions, qui interagissent avec les phosphores recouvrant le verre à l'intérieur de chaque cellule. Les luminophores s’allument, créant l’image vue sur l’écran de télévision. Le grand nombre de cellules dans un écran plasma génère un grand nombre de pixels, ce qui rend une image plus claire et plus lumineuse.
Comparés à d'autres technologies, les téléviseurs à écran plasma produisent certains des noirs les plus profonds, ce qui signifie que le rapport de contraste est très élevé. Leur taux de rafraîchissement est également très élevé. Ainsi, les images avec beaucoup de mouvement ne sont pas floues, comme sur les autres téléviseurs. Si l'image reste statique, elle risque de se graver sur l'écran, créant une décoloration permanente. Ceci est plus fréquent sur les téléviseurs à plasma plus anciens et peut également se produire avec les écrans à tube cathodique. Les écrans plasma peuvent être très lumineux, ce qui nécessite beaucoup d’électricité. Ils ont également tendance à être plus épais que les téléviseurs LCD, bien que beaucoup plus minces que les écrans cathodiques.
L'écran LCD
Les téléviseurs LCD utilisent également des cellules pour créer des images. Plutôt que d’exciter les gaz comme le font les téléviseurs à plasma, les cellules contiennent un ensemble de filtres rouge, bleu et vert recouverts d’une couche de cristaux liquides intercalés entre deux morceaux de verre. En fonction du type d'affichage, chaque cellule est liée à des électrodes ou à des transistors à couches minces (TFT), qui déclenchent les cellules nécessaires à la création de l'image. Un rétroéclairage - le plus souvent une lampe fluorescente à cathode froide - éclaire l'écran pour permettre la visualisation de l'image.
Bien que les écrans LCD soient très légers et minces, ils sont sujets aux pixels "morts", une ou plusieurs cellules de l'écran ne changeant pas. La visualisation des écrans LCD sous un angle peut également réduire la qualité de l'image. Leurs temps de réponse sont plus lents que ceux des téléviseurs à écran plasma ou à tube cathodique, ce qui permet aux images de "fantômes" ou de flou dans les mouvements.
Les versions les plus récentes du téléviseur LCD utilisent comme source de lumière des diodes électroluminescentes (DEL) plutôt que des lampes fluorescentes à cathode froide. Les téléviseurs à LED consomment moins d'électricité que les écrans LCD classiques et occupent encore moins d'espace. De plus, les LED émettent généralement une lumière blanche plus brillante, ce qui rend ces écrans particulièrement vivants.