D'un point de vue des dépendances algorithmiques, le MCIF nécessite une estimation du mouvement (mais pas de compensation) a n d'eectuer uniquement le rehaussement des contours qui sont en mouvement. Comme la compensation de mouvement, nous retrouvons les mêmes techniques d'estimation de mouvement et par conséquent les mêmes erreurs sur les vecteurs de mouvement.
4 Etat de l'art : Les solutions liées au Backlight
A n de s'approcher de la commande échelon des écrans CRT, nous avons vu dans la sec-tion précédente la possibilité d'a cher des images noires par un procédé de traitement d'images. Cependant, cette insertion de 50% d'images noire est un pourcentage encore trop faible pour espérer approcher les performances du CRT.
A moins d'augmenter encore la fréquence de rafraîchissement, il est di cile d'augmenter la proportion d'image noire par Black Frame Insertion sans accroître les problèmes de scintillement. Nous utiliserons donc un nouveau paramètre dans la résolution du problème de l'eet échelon pour simuler la commande impulsionnele du tube cathodique, le backlight.
Après avoir présenter brièvement ce nouveau paramètre, nous proposerons dans cette section deux solutions s'appuyant à la fois sur l'éclairage de l'écran et sur la multiplication de la fréquence. Les solutions proposées seront par conséquent complémentaires à celles basées sur le traitement d'images.
4.1 Le Backlight
Le Backlight, appelé aussi rétro-éclairage, est le système diusant de la lumière non polarisée sur les cristaux liquides comme on le voit sur gure1.1du chapitre1 page23. Cet éclairage est dans la majorité des cas composé de n lampes à tubes néons, appelés aussi Cold Cathode Fluo-rescent Lamps ou CCFL, disposés horizontalement derrière la dalle de cristaux liquides, comme le montre l'image de gauche de la gure11.7. Dans sa version basique, celui-ci éclaire en continu l'écran et ne peut être désactivé ; même lorsque l'on a che une image entièrement noire, les cristaux continuent à recevoir de la lumière.
Comme on peut le remarquer, il n'existe que peu de paramètres sur lesquels nous puissions jouer sur ce type de backlight. Dans les sections suivantes, nous allons utiliser des modes d'éclai-rage plus évolués a n de diminuer le ou dû à l'eet échelon.
4.2 Le Flashing Backlight et le Scrolling Backlight
Considérons un éclairage d'écran comportant n lampes horizontales. Nous avons vu que dans la version "classique" du backlight, la lumière est émise de manière continue au cours du temps sur l'ensemble de l'écran. Les deux méthodes proposées ici modi ent la manière d'émission de la lumière des lampes et permettent de simuler l'eet de relaxation des luminophores d'un CRT [Su et al.,2007;Sluyterman et van der Poel,2007].
158 Chapitre 11. L'eet échelon des écrans LCD Avec le Flashing Backlight, les n lampes éclairent pour chaque trame simultanément tout l'écran pendant un temps inférieur à 1
f ce qui se rapproche de la commande impulsionnelle des écrans CRT. Le concept est identique pour le Scrolling Backlight à cela près que l'on ajoute un aspect spatial au traitement ; chaque lampe est en mode Flashing Backlight mais leur éclairage s'eectue les unes à la suite des autres comme on le voit sur la gure11.7. En plus de se rappro-cher de l'eet impulsionnel du CRT, cela permet de simuler le balayage de son canon à électrons.
Fig. 11.7 Techniques d'éclairage par backlight avec 5 lampes
Comparées à l'algorithme d'insertion d'image noires, ces deux techniques permettent de di-minuer l'eet de scintillement à l'écran [Hong et al.,2005a] grâce à la possibilité de modi er le rapport entre la durée d'éclairage des lampes et la durée sans lumière, contrairement au Black Frame Insertion où ce rapport était obligatoirement de 50% à 120 Hz. Pour ce faire, la fréquence de rafraîchissement et les lampes doivent être synchronisées ce qui nécessite une modi cation du backlight et l'adoption d'un circuit de pilotage.
4.3 le Backlight à LED
Cette dernière solution propose de remplacer les systèmes d'éclairage classique (à base de lampes horizontales) par un système permettant de d'éclairer localement la luminosité (i.e pour un ensemble contigu de pixels de l'image) [De Greef et al.,2006]. Pour cela, un éclairage direc-tionnel ayant très peu de diraction est nécessaire a n d'éviter que la lumière éclaire les pixels des autres zones.
Un éclairage à base de diodes électroluminescentes blanches (Light Emitting Diode ou LED) à deux états (allumées ou éteintes) est donc utilisé pour cette application. Le tableau11.1montre les avantages et les inconvénients des LED par rapport aux backlight classiques sans eet de Flashing ni de Scrolling (lampes constamment allumées).
En plus d'orir un contraste inégalé [Chen et al., 2007], cette technique permet de gérer indépendamment chaque bloc de pixel comme s'il s'agissait d'un petit écran LCD. De plus, le changement de l'intensité lumineuse par la tension est extrêmement réactif ce qui permet de simuler localement pour chaque bloc de pixel un eet de Flashing Backlight.
4. Etat de l'art : Les solutions liées au Backlight 159
CCFL LED
Valeur du noir Pas de "vrais" noirs Noirs très profonds (lampes toujours allumées)
Contraste environ 2000 :1 plus de 10000 :1
Tension plus de 400 V 3.5 V
d'alimentation
Température de 0 à +50C -20 à +70C
fonctionnement
Durée de vie 30 000 à 50 000 heures environ 100 000 heures
Coût très faible élevé
Tab. 11.1 Comparaison des caractéristiques des LEDS et des CCFLs
Cependant, comme on le voit sur la gure11.8, cette méthode exige une synchronisation entre bloc de pixel de l'image et la LED correspondante ce qui implique, comme pour les techniques précédentes, un circuit de pilotage supplémentaire.
Fig. 11.8 Technique d'éclairage par LED
Au nal, avec les avantages présentés précédemment, les écrans à LED commencent à faire en 2007 leur apparition sur le marché et semblent être promu à un excellent avenir.
160 Chapitre 11. L'eet échelon des écrans LCD
5 Conclusion
Bien que le temps de réponse reste le seul repère commercial pour les consommateurs dans le monde du LCD, la course pour diminuer celui-ci s'est fortement amenuisée en faveur de la réduction du ou dû à l'eet échelon. Dans ce contexte, nous avons vu dans ce chapitre l'appari-tion successive de deux tendances complémentaires pour diminuer cet artefact : la première par l'augmentation de la fréquence de rafraîchissement et le traitement d'images, la seconde par une nouvelle utilisation du backlight pour simuler l'éclairage du CRT.
Par cet état de l'art des solutions, nous pouvons distinguer deux méthodes les plus e caces dans la lutte contre l'eet de ou. Parmi les algorithmes du premier courant, la compensation de mouvement semble être la plus adaptée pour réduire le ou tout en évitant les dégradations visuelles (comme le scintillement, la perte de luminosité ou de contraste), artefacts que les autres techniques peuvent apporter. Du côté des méthodes par éclairage, l'utilisation des LEDs semble être une piste très intéressante pour la réduction du ou et l'amélioration des caractéristiques de l'écran, notamment la luminosité, le contraste ainsi que la consommation électrique.