DLP : Dossier technique sur la structure des matrices HD2, HD3 et HD4

Texas Instrument, le géniteur de la technologie DLP a revue la structure de ses matrices DMD de rétro projection pour proposer une image plus douce, plus cinéma. Voici en quelques mots comment Texas Instrument agit et en quoi cela modifie les impressions visuelles.

 

Les premiers appareils (vidéo projecteurs ou rétro projecteurs) utilisant des puces HD (1280 x 720 pixels) se basent sur une matrice de structure orthogonale. Il s’agit des puces HD1 et HD2, utilisant un miroir par pixel pour construire l’affichage de l’image. Sur ses générations récentes (appellations commerciales HD3 et HD4), destinées au marché du rétro projecteur, Texas Instrument à décider de modifier la structure de ses matrices dénommée par le constructeur comme une structure « Diamond ». Cette notion de structure diamant traduit en fait une position inclinée de 45° des miroirs mais également la mise en place d’un système de partage de ces miroirs par rapport aux pixels de la puce.

Ci-dessous le schéma vous présentant une structure orthogonale

Ci-dessous le schéma vous présentant une structure « Diamond ».

Cette modification a pour objectifs combinés d’augmenter la résolution des puces tout en réduisant le coût de fabrication, permettant aux constructeurs de diffuseurs de proposer des prix plus bas, notamment pour concurrencer le marché du LCD. C’est pourquoi vous avez généralement des baisses de prix intéressantes entre deux générations de machines, les premières basées sur des puces HD2, les suivantes certainement basées sur des puces HD3 ou HD4. C’est le cas pour quasiment toutes les nouvelles générations de rétro projecteurs comme le Sagem que j’ai récemment en test (voir le test par ici).

Ces nouvelles puces sont orientées pour les résolution HD (1280x720p) et full HD (1920x1080p). Si l’on prend celle en résolution 1920x1080, on observe 960 paires distinctes de colonne et 540 paires de rangées (une paire de rangée se compose d'un noir et d'un rangée blanche). Ceci permet alors l'affichage d’une image 1920x1080 en utilisant la moitié du nombre de pixels dans une rangée orthogonale mais avec une certaine perte de la résolution diagonale.  En employant la configuration « Diamond » la taille de la matrice 1080p n’est pas très éloignée d’une puce HD2 720p tout en ayant une capacité supérieure d’affichage par rapport à la puce 720p de référence.

Technologie SmoothPicture

Le problème en réduisant le nombre de miroirs c’est qu’il faut évidemment un complément pour afficher toute l’image ! La technologie SmoothPicture que propose alors Texas Instrument est d’utiliser par conséquent la grille DMD « Diamond », avec une plus grande vitesse de commutation des miroirs et l’emploi d’un déclencheur optique. Le déclencheur déplace optiquement l'image horizontalement, en coordination avec l'affichage de deux « sous-couches » de données sur la puce DMD (voir le schéma ci-dessous).

L’utilisation de la vitesse élevée de commutation de la puce DMD permet dès lors l’affichage des deux sous-couches d’informations dans un laps de temps de 16 ms, soit 2 x 8 ms pour chaque sous-couche. Finalement on revient sur le principe de l’image entrelacée puisque l’image à l’écran est composée d’une double passe !

Conclusion

Les puces HD3 / HD4 (comprendre 3ème et 4ème génération) offrent une image plus douce, plus naturelle dans la mesure ou elle apparaît moins « chirurgicale ». Si cet effet est plutôt agréable pour une source vidéo ou télévisuelle (la majorité des utilisations d’un rétro projecteur) il est important de savoir que cette structure ne permet pas un affichage extrêmement précis en sources informatiques. Cela pourra gêner celui qui travaille sur un écran de ce type, mais cela ne représente aucun problème pour la diffusion de sources vidéo via un PC. Ce changement de structure ne modifie malheureusement en rien la perception des effets arc en ciel, pour ceux qui sont sujet à ce problème.

Il est regrettable que les constructeurs ne placent pas cet argument de manière visible dans leurs documentations car, au-delà de la définition, la nature de la puce influence notablement les impressions visuelles.

 

Source : The SmoothPicture™Algorithm: An Overview (David C. Hutchison)

Les schémas de ce dossier ne sont pas libres de copie.

 

Pour plus d’informations sur les technologies en jeu sur les diffuseurs DLP, voir le site le site anglais http://www.dlp.com ou le site français http://www.dlp.com/fr/#Scene_1