DLP, LCD, SXRD, D-ILA : comprendre les technologies de vidéoprojection

DLP, LCD, SXRD, D-ILA : comprendre les technologies de vidéoprojection

Comment fonctionnent les différentes technologies de projection ? Que signifient DLP, LCD, SXRD et D-ILA ? Quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ? Pour quel type de lampe faut-il opter ? Lorsqu’on souhaite profiter des films, des séries et des jeux vidéo sur un très grand écran, il n’y a rien de tel qu’un vidéoprojecteur. Mais quand vient l’heure du choix, il n’est pas toujours facile de s’y retrouver parmi les différents modèles proposés. 

La technologie de projection tri tubes qui connut son heure de gloire notamment avec les projecteurs Barco et les rétroprojecteurs Sony est de moins en moins utilisée de nos jours, sauf par quelques irréductibles passionnés. Très encombrante et complexe à mettre en œuvre et à paramétrer, elle a cédé progressivement la place à des technologies de vidéo projection plus compactes et moins onéreuses qui ne cessent de progresser à la faveur du développement des loisirs numériques.
Quatre technologies sont actuellement présentes sur le marché des vidéoprojecteurs : DLP, LCD, SXRD et D-ILA. Elles ont chacune des atouts à faire valoir et peuvent être associées à différentes sources lumineuses (lampes UHP, LED, laser) pour projeter une image sur grand écran. Voici un état des lieux des forces en présence.

Mise en situation d'un projecteur Sony VPL-VW290ES dans un salon

Il existe différentes technologies de projection vidéo qui ont toutes leurs avantages (ici le vidéoprojecteur Sony VPL-VW290ES qui exploite la technologie SXRD).

DLP

La technologie DLP (Digital Light Processing) développée par Texas Instruments est la méthode de projection la plus ancienne (1987) et la plus largement utilisée par les fabricants de vidéoprojecteurs actuels. Il s’agit d’une technologie de microsystèmes électromécaniques (MEMS - Micro Electro Mechanical Systems) à commutation rapide qui modulent la lumière à l'aide d'un dispositif numérique à micro miroirs (DMD - Digital Micromirror Device). 

La technologie DLP est présente dans une large gamme de vidéoprojecteurs, depuis les picoprojecteurs en passant par les vidéoprojecteurs SD et HD, les vidéoprojecteurs 4K Ultra HD ainsi que les projecteurs ultra courte focale et les laser TV

Comment fonctionne la technologie DLP ?

Une puce DLP intègre des milliers de micro miroirs orientables chargés de renvoyer ou non la lumière de la lampe vers l’objectif pour projeter les pixels de l’image. Chaque micro miroir peut représenter un ou plusieurs pixels à l'écran. Les micro miroirs sont contrôlés indépendamment et synchronisés avec un éclairage séquentiel couleur (RVB) pour créer des images en couleurs.

Schéma technologie DLP DMD

Une puce DLP est constituée de plusieurs milliers de micro miroirs (DMD) orientables chargés de réfléchir ou non la lumière pour produire une image.

Chaque miroir peut être actionné plusieurs dizaines de fois par seconde pour réfléchir ou non la lumière vers l’objectif. Ainsi, le miroir réfléchit soit un pixel lumineux, soit un pixel noir (il est alors orienté en dehors de l’axe de l’objectif, vers un matériau absorbant la lumière). Les nuances de gris sont déterminées par la durée pendant laquelle la lumière est dirigée vers l’objectif de projection. 

Technologie DLP : gros plan sur les micro miroirs DMD

Chaque micro miroir, qui représente généralement un pixel de l’image projetée, peut s’orienter dans l’axe de l’objectif du projecteur pour “allumer” le pixel ou en dehors de cet axe pour afficher un pixel noir. En opérant ainsi plusieurs centaines de fois par seconde pour chaque pixel, on peut opérer une gradation dans l’échelle de gris depuis le blanc jusqu’au noir.

Dans la plupart des vidéoprojecteurs DLP, la couleur est générée par une roue chromatique placée entre la source lumineuse et le DMD. L'image est donc créée en projetant successivement et très rapidement les composantes rouge, vert et bleu de l'image. La persistance rétinienne permet alors au cerveau de recomposer l'image en couleur. 

Technologie DLP : roue colorimétrique - couleur rouge

Lorsque la lumière traverse le segment rouge de la roue chromatique, les DMD correspondant aux pixels qui contiennent du rouge renvoient la lumière vers l’objectif.

Technologie DLP : roue colorimétrique - couleur verte

Lorsque la lumière traverse le segment vert de la roue chromatique, les micro miroirs de la puce DLP (qui correspondent aux pixels contenant du vert) renvoient à leur tour la lumière vers l’objectif.

Technologie DLP : roue colorimétrique - couleur bleue

Quand la lumière traverse le segment bleu de la roue colorimétrique, ce sont les DMD qui correspondent aux pixels contenant du bleu qui renvoient à leur tour la lumière vers l’objectif.

Technologie DLP : roue colorimétrique - couleurs RVB

Tous les DMD de la puce DLP sont cadencés à très haute fréquence pour s’orienter comme il convient plusieurs centaines de fois par seconde. Ce qui permet d’afficher chaque pixel avec l’intensité lumineuse et la couleur requise.

Certains vidéoprojecteurs DLP exploitent des LED RVB ou des lampes laser RVB comme source lumineuse. Ils n’ont alors pas besoin de roue chromatique pour générer les couleurs. 

DLP : éclairage LED ou laser

Les projecteurs DLP qui exploitent des LED RVB ou des lampes laser RVB comme sources lumineuses ne nécessitent pas de roue chromatique.

Quels sont les avantages et les inconvénients des vidéoprojecteurs DLP ?

  • Les projecteurs DLP sont réputés pour leur netteté (l'espace entre les pixels est très fin, sans effet de grille), ce qui favorise la précision des images projetées. 
  • Ils offrent par ailleurs un bon contraste avec des noirs généralement assez profonds. 
  • Ils proposent des couleurs naturelles. 
  • Les vidéoprojecteurs à technologie DLP offrent par ailleurs un excellent rapport qualité/prix. Ils permettent de goûter aux plaisirs de la projection vidéo à domicile avec un investissement raisonnable.
  • Le principal défaut de la technologie DLP réside dans l’effet arc-en-ciel que peuvent générer certains modèles à lampe classique avec une roue colorimétrique. Sur les scènes d’action rapide ou sur les images très contrastées, certaines personnes perçoivent en effet des “traînées” de couleur primaire à l’image avec un effet de type "stroboscopique". Pour contrer ce phénomène, les fabricants utilisent de plus en plus des roues chromatiques à plusieurs segments avec une vitesse de rotation élevée pour réduire drastiquement, voire éliminer ce phénomène. Pour leur part, les vidéoprojecteurs DLP dotés d’une source lumineuse LED RVB ou laser RVB (rouge, vert, bleu), sans roue chromatique, ne présentent quasiment aucun effet arc-en-ciel.

Peut-on obtenir une image 4K avec la technologie DLP ?

Il existe une multitude de vidéoprojecteurs DLP capables de projeter des images en ultra haute définition UHD 4K, bien qu’ils soient dotés d’une matrice en définition HD 1080p native. Comment est-ce possible ? Grâce à la fréquence de commutation ultra rapide des DMD et à la technologie XPR.

Augmenter la fréquence d’affichage à 240 Hz

La puce DMD 0,47” la plus couramment utilisée sur les projecteurs DLP 4K adopte une définition native de 1920 x 1080 pixels (2 073 600 pixels), c’est-à-dire quatre fois moindre qu’une image UHD 4K dont la définition native est de 3840 x 2160 pixels (8 294 400 pixels). Comme il est très difficile et très coûteux de fabriquer une puce DLP 4K native, Texas Instruments a trouvé un autre moyen de parvenir à ses fins. Il exploite la fréquence de commutation ultra rapide des micro miroirs de ses puces DLP HD1080p et la combine à un procédé opto-mécanique de décalage des pixels. 

Chaque pixel d’une puce DLP 1080p cadencée à 60 Hz peut gérer 60 informations de couleur par seconde. Ce qui permet à la puce d’afficher une vidéo en 1080p à 60 images/seconde. En augmentant la fréquence de la puce à 240 Hz, c’est-à-dire en la quadruplant, elle peut gérer quatre fois plus d’informations dans la même seconde. 

Optoma UHD42

Compatible UHD 4K, le vidéoprojecteur Optoma UHD42 exploite la technologie XPR pour projeter des images Ultra Haute Définition sur très grand écran.

Ainsi, en décomposant une image UHD 4K de 8 millions de pixels en quatre sous-images de 2 millions de pixels chacune, la puce DLP-DMD Full HD qui ne possède que 2 millions de pixels est en mesure de la gérer. Il lui suffit d’afficher ces quatre sous-images individuellement et alternativement 60 fois chacune par seconde (soit un changement d’état de l’affichage 240 fois par seconde) pour offrir un affichage intégral des informations de l’image UHD 4K source avec seulement 2 millions de pixels.

Autrement dit, au lieu de quadrupler la définition de la matrice DLP, Texas Instruments quadruple la fréquence d’affichage des pixels pour que toutes les informations d’une image UHD 4K puissent être affichées chaque seconde. 

Décaler l’affichage des pixels avec XPR

Quadrupler la fréquence d’affichage des pixels n’est pas suffisant pour obtenir une projection UHD 4K avec une matrice DLP 1080p. Il faut en plus décaler de manière précise et coordonnée l’affichage des pixels de chacune des quatre sous-images évoquées plus haut. De quoi permettre d’afficher distinctement tous les pixels de l’image originale en ultra haute définition 4K. 

C’est ici qu’intervient la technologie XPR, un procédé de décalage optique des pixels. Ce système déplace les pixels dans l'image dans la même seconde. De telle sorte que notre œil perçoit au final une image présentant quatre fois la résolution de celle de la puce DMD. Le module XPR est constitué d’un élément optique - un prisme en verre spécialement traité pour diriger le faisceau de lumière selon un certain axe horizontal et vertical - et d’un élément électromécanique chargé de changer la position du prisme dans l'axe horizontal et dans l'axe vertical. Ce module XPR est parfaitement synchronisé avec la puce DMD et change de position 240 fois par seconde pour décaler alternativement chaque pixel de la matrice dans quatre positions différentes. Ce qui permet d’afficher chacune des quatre sous-images évoquées plus haut 60 fois par seconde (4 positions différentes de pixels x 60 = 240). 

Technologie XPR 4K : décalage optique des pixels

Le module XPR (ici un Optotune XPR25) utilise un prisme optique orientable horizontalement et verticalement, actionné par des électro-aimants en parfaite synchronisation avec la matrice DLP.

Ce cycle de mouvement des pixels de la matrice DLP est si rapide que l'œil humain perçoit le résultat comme s’il s’agissait d’une véritable image 4K native. Les 8 millions de pixels de l’image UHD 4K projetée ne s’affichent pas à l’écran en même temps mais avec un infime délai entre eux. Celui-ci est en effet si faible que l’œil ne peut le distinguer.

Technologie XPR 4K : 120 Hz et 240 Hz

Selon la puce DLP utilisée, la technologie XPR décale les pixels 120 fois par seconde ou 240 fois par seconde pour projeter une véritable image UHD 4K.

NB : Avec les projecteurs dotés d’une puce DLP 0,66” d’une définition native de 2716 x 1528 pixels, la fréquence d’affichage est doublée (120 Hz) et les pixels décalés en diagonale. Ce qui double la définition de l’image projetée et permet d’atteindre les 8 millions de pixels de l’image source en 4K.

3LCD

La technologie LCD, de son vrai nom 3LCD (3 Liquid Crystal Display), est principalement défendue par Epson. On la retrouve sur les vidéoprojecteurs professionnels et sur les vidéoprojecteurs home-cinéma du fabricant.

Comment fonctionne la technologie 3LCD ?

La technologie de projection 3LCD exploite trois micro panneaux LCD (un par couleur primaire). Elle repose sur un système de miroirs dichroïques qui séparent en trois couleurs (rouge, vert et bleu) la lumière blanche émanant de la lampe. Chaque matrice LCD traversée par la lumière crée une image distincte et les trois images RVB sont ensuite combinées à l'aide d'un prisme. Cela permet de former une image en pleine couleur projetée à l'écran à travers l’objectif. 

Technologie 3LCD : schéma simplifié

Les vidéoprojecteurs Epson exploitent la technologie de projection 3-LCD. La lumière blanche de la lampe est divisée en trois composantes primaires adressées à chacune des trois matrices LCD. L'image finale est ensuite recomposée en réunissant ses trois composantes rouge, verte et bleue grâce à un prisme.

Quels sont les avantages de la technologie 3LCD ?

Contrairement à la technologie DLP qui procède par affichage successif des différentes couleurs primaires de l’image, la technologie 3LCD fusionne les couleurs avant que l’image soit projetée. Il en résulte une image plus stable sans aucun risque de rupture chromatique (le fameux effet arc-en-ciel perceptible avec certains projecteurs DLP). Les couleurs sont éclatantes, fidèlement reproduites et plus agréables à regarder.

Pour défendre la supériorité de la technologie de projection 3LCD par rapport à la technologie DLP, le fabricant Epson met également en avant l’importance de la luminosité des couleurs. Selon lui, la plupart des fabricants expriment le taux de luminosité en mesurant uniquement la luminosité blanche de leurs vidéoprojecteurs, c’est-à-dire en projetant un rectangle blanc, donc avec une lampe offrant son plein rendement. Or la luminosité couleur d’un projecteur, celle qui est mesurée lors de la projection d’une véritable image, peut être significativement moins élevée que la luminosité blanche avec parfois des images projetées qui paraissent ternes. Avec des niveaux de luminosité blanche et couleur identiques, on est assuré d’obtenir des couleurs lumineuses, plus éclatantes et donc plus réalistes. C’est ce qu’offre la technologie de projection 3LCD d’Epson.

Vidéoprojecteur 3LCD Epson EH-LS11000W

Le vidéoprojecteur 3LCD Epson EH-LS11000W projette sur grand écran des images aux couleurs riches et vivantes.

Le principal inconvénient de la technologie 3LCD vient du fait que la lumière doit traverser les matrices LCD. Celles-ci sont constituées de cristaux liquides transparents mais également d’une multitude de micro câbles chargés de conduire le courant électrique nécessaire au changement d’état de ces cristaux. Ce réseau de câbles forme un quadrillage entre les pixels de chaque matrice qui nécessite un espace interpixels plus important qu’avec les autres technologies, et qui bloque partiellement la lumière. Ce faisant, un quadrillage apparaît ainsi entre les pixels de l’image, plus ou moins marqué à l’écran selon les modèles de projecteur et selon l’image projetée.

Peut-on obtenir une image 4K avec la technologie 3LCD ?

Jusqu’à il y a peu, la technologie d'amélioration 4K exploitée sur les vidéoprojecteurs 3LCD Epson baptisée E-Shift 4K pouvait simplement doubler la résolution native de 1920 x 1080 pixels pour projeter une image d’un peu plus de 4 millions de pixels. Cela permettait donc d’afficher uniquement la moitié des 8,3 millions de pixels requis pour une véritable image en Ultra Haute Définition 4K.

Vidéoprojecteur laser Epson EH-LS12000B

Le vidéoprojecteur laser Epson EH-LS12000B exploite la technologie E-Shift 4K pour projeter de très grandes images Ultra Haute Définition 4K avec un niveau de détails très élevé.

Avec les nouveaux projecteurs 4K Epson LS11000W et Epson LS12000B, le fabricant introduit une nouvelle version de sa technologie E-Shift 4K qui fonctionne à une fréquence bien plus élevée, permettant d’afficher l’intégralité des 8,3 millions de pixels des images 4K. La possibilité pour ces projecteurs Epson de décaler plusieurs dizaines de fois par seconde les pixels natifs des matrices RVB assure de projeter l’intégralité des pixels des images UHD 4K natives. 

La technologie E-Shift 4K dernière génération des projecteurs laser Epson offre ainsi une alternative à celles et ceux qui rêvent d’un projecteur plus haut de gamme que ce que propose la technologie DLP 4K mais qui ne souhaitent ou ne peuvent investir dans un vidéoprojecteur 4K Sony SXRD ou un vidéoprojecteur 4K JVC D-ILA.

SXRD

La technologie de projection Sony SXRD combine le meilleur du DLP et du LCD en exploitant la technologie LCoS (Liquid Crystal on Silicon). Cette dernière utilise des matrices LCD mais fonctionne par réflexion de la lumière. 

Sony VPL-VW890ES

Offrant une qualité d'image comparable à celles des salles de cinéma professionnelles, le projecteur 4K natif Sony VPL-VW890ES constitue le nec plus ultra de la projection à domicile.

Comment fonctionne la technologie SXRD ?

Comme pour la technologie 3LCD, la lumière blanche de la lampe est séparée en trois faisceaux RVB dirigés chacun vers une des trois matrices chargées de produire l’image, chacune dans une composante couleur (rouge, vert et bleu). 

Technologie SXRD Sony : schéma simplifié

Technologie SXRD Sony : la lumière de la lampe est divisée en 3 flux distincts dirigés séparément vers chacune des matrices de couleur primaire (rouge, vert, bleu). Un prisme réunit ensuite les trois flux lumineux en un seul, dirigé vers l'optique pour projeter l'image.

La lumière traverse une couche de cristaux liquides qui la laisse passer plus ou moins ou l’empêche de passer complètement. Les micro miroirs qui tapissent le fond de chacune des matrices, et qui représentent chacun un pixel de l’image, réfléchissent alors la lumière vers un prisme qui recombine les trois composantes de l’image avant de la diriger vers l’objectif. Cette technologie offre une très bonne luminosité, un excellent contraste, une parfaite uniformité de l’image et un temps de réponse très rapide (fluidité).

Technologie SXRD : vue en coupe d'une portion de matrice SXRD

La technologie SXRD Sony reprend le système de pixels réfléchissants qu'on trouve dans la technologie DLP sauf qu'ici les pixels sont fixes. Des cristaux liquides (technologie LCD) sont utilisés pour laisser passer ou non la lumière.

Quels sont les avantages de la technologie SXRD ?

Temps de réponse très rapide

La technologie SXRD se distingue par un temps de réponse très rapide qui permet d’obtenir des images très fluides sans aucun risque de rémanence. La technologie SXRD est ainsi particulièrement appréciée en projection home-cinéma sur les scènes rapides qui sont plus lisibles et plus détaillées. C’est un atout également pour les jeux vidéo qui demandent une réactivité sans faille : les projecteurs SXRD Sony présentent un faible input lag, permettant aux joueurs d’optimiser leurs performances.

Pas d’effet de grille

Dans les projecteurs SXRD, au lieu que la lumière traverse la puce, elle se réfléchit sur une surface en aluminium poli, derrière laquelle sont cachés les transistors et tous les fils d'adressage des pixels. Ainsi, contrairement à la technologie 3LCD avec laquelle ces fils d'adressage qui pilotent et contrôlent les pixels forment un quadrillage qui peut être perceptible à l’écran, la technologie SXRD propose un affichage avec une image parfaitement uniforme, sans grille apparente, grâce à un espace extrêmement réduit entre les pixels.

Technologie 3LCD VS SXRD : effet de grille

En projection 3LCD, la lumière qui traverse les matrices LCD (schéma de gauche) est partiellement bloquée par le réseau de fils qui contrôlent les pixels, laissant apparaître à l’écran un quadrillage plus ou moins visible. Avec la technologie réflexive SXRD (schéma de droite), le réseau de câbles de contrôle est situé derrière la matrice et l’espace entre les pixels est ainsi très réduit, pour un affichage plus uniforme.

Un noir profond

Les vidéoprojecteurs 3LCD exploitent généralement des cristaux liquides de type Twisted Nematic (TN) qui dans leur état de repos affichent du blanc (ils laissent passer la lumière). Les panneaux SXRD conçus par Sony utilisent des cristaux liquides exclusif Vertically Aligned Nematic (VAN) qui, au contraire, affichent du noir dans leur état normal (ils bloquent la lumière). Cela empêche toute lumière parasite d'affecter l'image, améliore les niveaux de noir et augmente le contraste. À mesure que les différentes générations de puces SXRD se sont succédées, Sony a amélioré leur processus de fabrication pour augmenter encore le contraste. La surface des pixels a été affinée et l'alignement des cristaux liquides amélioré afin de réduire la diffusion de la lumière, d’optimiser les niveaux de noir et de maximiser le contraste.

Sony VPL-VW290ES : mise en situation

Les vidéoprojecteurs SXRD Sony 4K HDR (ici le Sony VPL-VW290ES) offrent un niveau de contraste inégalé grâce à leur capacité à produire des noirs profonds.

Des couleurs plus réalistes

Les projecteurs d'entrée de gamme utilisent généralement une seule puce pour moduler l'intensité lumineuse et créent les couleurs une par une via un contrôle externe de la lumière : roue chromatique rotative ou lampes laser et LED/laser pour la plupart. Quelle que soit l'approche, une seule couleur atteint l'écran à la fois et c’est le système visuel humain qui mélange toutes les couleurs affichées successivement.

À l'opposé, presque tous les projecteurs utilisés dans le cinéma numérique professionnel et le home-cinéma haut de gamme utilisent trois puces distinctes pour le rouge, le vert et le bleu. Tous les projecteurs home-cinéma Sony SXRD adoptent ainsi trois puces pour projeter toutes les couleurs simultanément.

Sony VPL-VW790ES

Avec ses trois matrices SXRD 4K natives et sa lampe laser, le projecteur 4K Sony VPL-VW790ES projette de superbes images 4K HDR aux couleurs lumineuses, nuancées et idéalement saturées.

Ce système de projection à trois puces présente de nombreux avantages : 

  • Les couleurs sont plus précises.
  • Les couleurs sont plus stables (pas d’effet arc-en-ciel).
  • Les couleurs sont plus lumineuses grâce à une luminosité couleur équivalente à la luminosité blanche. Ce dernier point est par ailleurs primordial pour un affichage optimal des contenus HDR (plage dynamique élevée).

Différence entre luminosité blanche et luminosité couleur

Contrairement aux projecteurs à une seule matrice dont la luminosité des couleurs est généralement bien plus faible que la luminosité blanche, les projecteurs SXRD à trois puces offrent une luminosité couleur équivalente à la luminosité blanche.

Projection 4K native

La technologie SXRD est par ailleurs la seule, avec la technologie D-ILA de JVC, à proposer des matrices en définition Ultra HD 4K native. Cela signifie que les vidéoprojecteurs 4K Sony SXRD n’ont besoin d’aucun artifice pour projeter une véritable image 4K : tous les pixels nécessaires sont disponibles en même temps sur la matrice, ce qui permet une projection de chaque image d’un film UHD 4K en une seule passe. 

Peut-on obtenir une image 4K avec la technologie SXRD ?

C’est justement le point fort de cette technologie Sony : elle permet de projeter tous les pixels de chaque image d’un flux vidéo UHD 4K en une seule fois avec une précision, une richesse colorimétrique et un niveau de contraste exceptionnels. Un résultat qu’on ne peut obtenir avec un vidéoprojecteur DLP ou 3LCD. 

Rappelons que Sony est depuis des années un acteur majeur dans la captation, la production et la diffusion des œuvres de cinéma. La firme nippone commercialise en effet des caméras de cinéma et possède ses propres studios de production et de post-production (Sony Pictures). Elle équipe par ailleurs de très nombreuses salles de cinéma avec ses projecteurs de gamme professionnelle.

Comparaison HD 1080p et UHD 4K

La définition 4K (4096 x 2160 pixels) permet d’obtenir des images bien plus riches et plus précises que les images HD 1080p.

Les vidéoprojecteurs home-cinéma Sony sont ainsi dérivés des modèles pour le cinéma numérique. Ce qui explique qu’ils soient équipés de matrices 4K dont la définition est comparable à celle du cinéma numérique 4K. Dans le contexte du cinéma, la 4K fait en effet référence à un conteneur de 4096 x 2160 pixels, soit environ 8,8 millions de pixels. Bien que les proportions des films à l'intérieur du conteneur varient, le conteneur lui-même a un format d'environ 17:9. Dans le contexte du home-cinéma, la définition 4K Ultra HD conserve le rapport hauteur/largeur 16:9 de la TV HD avec une définition de 3840 x 2160 pixels (environ 8,3 millions de pixels). 
Les projecteurs home-cinéma 4K de Sony prennent en charge ces deux définitions grâce à leurs puces natives exclusives de 4096 x 2160 pixels.

Projecteurs Sony SXRD : un vrai cinéma à la maison

Équipés de matrices 4K natives (ratio 17/9), les projecteurs Sony SXRD sont optimisés pour la projection des films de cinéma. Ils intègrent ainsi non seulement la technologie de conversion ascendante 4K Reality Creation (upscaling 4K) mais aussi deux modes d'adaptation au rapport hauteur/largeur spécifiques. 

Projecteur Sony SXRD dans un salon

Les projecteurs Sony SXRD sont sans conteste ceux qui permettent le mieux de vivre une véritable expérience cinéma à la maison.

Pour la projection des films panoramiques avec un rapport hauteur/largeur Cinemascope ultra-large, Sony propose un mode Zoom 2,35 qui permet au film de remplir davantage l'écran. Les barres noires en haut et en bas sont alors plus fines.

Comparatif vidéoprojecteur UHD 4K (16/9) et projecteurs SXRD 4K natifs (17/9) : remplissage de l'image

Les vidéoprojecteurs Sony SXRD 4K projettent des images plus riches et plus détaillées (plus de pixels) en projection cinéma grâce aux modes images dédiés.

Pour les films au format d'image 1,85:1, le format par défaut de la majorité des films récents, le paramètre Zoom 1,85 permet à l’image de remplir presque tout l'écran, avec des barres verticales très étroites à gauche et à droite. Les programmes TV HD et UHD 4K conventionnels remplissent également presque tout l'écran.

Voir les vidéoprojecteurs Sony SXRD 4K

D-ILA

À l'instar de Sony avec ses projecteurs SXRD 4K, JVC est en mesure de proposer des projecteurs vidéo 4K natifs grâce à sa technologie D-ILA. Les projecteurs JVC D-ILA 4K projettent des images d'une très grande richesse, digne des salles de cinéma professionnelles.

JVC DLA-NZ9BE

Fleuron de la gamme de projecteurs vidéo 4K JVC, le JVC DLA-NZ9BE transforme votre salon en véritable salle de cinéma privée.

Comme la technologie SXRD de Sony, la technologie de projection D-ILA développée par JVC depuis 1997 et présente dans la majorité de ses vidéoprojecteurs est une adaptation de la technologie LCoS. Les projecteurs D-ILA présentent donc des avantages similaires aux projecteurs SXRD par rapport aux technologies de projection DLP et 3LCD concurrentes.

Technologie JVC D-ILA : schéma simplifié

La technologie D-ILA exploite trois matrices RVB réflexives dédiées chacune à une composante couleur de l’image (rouge, vert et bleu). La lumière blanche émise par la lampe est divisée par plusieurs prismes dichroïques dans ses trois composantes primaires dirigées chacune vers une des trois matrices. Les trois flux lumineux réfléchis par les matrices sont ensuite dirigés vers un dernier prisme qui les réunit et les dirige vers l’objectif.

Matrices 4K natives

Depuis 2018, les matrices D-ILA des projecteurs JVC sont en définition 4K native, soit 4096 x 2160 pixels. Auparavant, les précédentes générations de vidéoprojecteurs 4K JVC exploitaient une technologie de décalage optique de pixels baptisée e-shift 4K pour afficher une image Ultra HD 4K à partir de matrices HD 1080p, avec un résultat très convaincant. 

Malgré le développement de matrices 4K natives, JVC n’a pas abandonné sa technologie e-shift et l’a même perfectionnée afin de pouvoir proposer les premiers vidéoprojecteurs compatibles 8K du marché : les JVC DLA-NZ9, JVC DLA-NZ8 et JVC DLA-NZ7 équipés de la technologie 8K/e-shift.

8K/e-shiftX

Afin de permettre le fonctionnement optimal de la technologie d'interpolation 8K/e-shiftX, le contrôleur LSI qui pilote le décalage optique des pixels a été optimisé pour un fonctionnement à très grande vitesse des trois matrices D-ILA 4K natives (R/V/B). La technologie 8K/e-shiftX peut ainsi procéder à un décalage optique des pixels de la matrice 4K dans quatre directions en diagonale (haut, bas, gauche et droite) à très haute vitesse (240 Hz).

Technologie 8K/e-shift et 8K/e-shiftX

La technologie JVC 8K/e-shift et e-shiftX fonctionne sur le même principe que la technologie XPR de décalage de pixels employée sur les vidéoprojecteurs DLP. Les pixels de la matrice 4K native sont décalés à très grande vitesse pour afficher les pixels des images 8K reçues via l’entrée HDMI du projecteur.

L’image 8K originale est en quelque sorte décomposée en quatre sous-images 4K affichées successivement 60 fois par seconde. Les pixels projetés changent donc d’état 240 fois par seconde pour projeter du contenu 8K avec une qualité d'affichage quasiment identique à une image 8K native. 

La technologie 8K/e-shiftX de JVC permet ainsi de projeter des contenus 8K natifs mais aussi de réaliser l’interpolation des contenus 4K pour les afficher en 8K.

Vidéoprojecteur JVC DLA-NZ9 : compatible 4K 120 Hz et 8K 60 Hz

Le vidéoprojecteur JVC DLA-NZ9 est doté de matrices D-ILA 4K natives avec technologie 8K/eshiftX et d’un objectif de grand diamètre entièrement en verre. Il est ainsi en mesure de projeter des images en définition UHD 8K très lumineuses avec un excellent piqué et beaucoup de détails.

Vidéoprojecteurs JVC D-ILA 4K

Les technologies de lampes en vidéoprojection

Lampes UHP

La très grande majorité des vidéoprojecteurs actuellement sur le marché utilisent une lampe UHP à arc au mercure (appelée parfois lampe Ultra Haute Pression ou Ultra Haute Performance). Ce type de lampe présente l’avantage d’être très efficace et d’offrir une luminosité élevée pour une consommation raisonnable. En contrepartie, une lampe UHP demande un temps de chauffe avant d’atteindre sa luminosité optimale et nécessite d’être refroidie progressivement avant extinction.

Par ailleurs, les lampes UHP dégagent une très forte chaleur qui nécessite un dispositif de refroidissement très efficace, souvent assez bruyant (notamment sur les projecteurs de petite taille). Ces derniers utilisent en effet des ventilateurs de faible diamètre avec une vitesse de rotation importante, donc un bruit de fonctionnement plus important. À l’inverse, les vidéoprojecteurs plus imposants embarquent des ventilateurs de plus grand diamètre qui tournent moins vite et sont donc plus discrets.

Lampe UHP pour vidéoprojecteur

Cette lampe UHP destinée au vidéoprojecteur JVC DLA-NP5 peut produire un flux lumineux de 1900 lumens et offre une durée de vie d’environ 4500 heures.

La durée de vie des lampes UHP est généralement comprise entre 3000 et 10 000 heures selon le mode lampe choisi dans le menu du projecteur. Cependant, il n’est pas toujours possible de les pousser jusqu’au bout de leur durée de vie car elles perdent progressivement de leur luminosité. En vieillissant, elles peuvent également occasionner une dérive colorimétrique qui nécessite d’ajuster la calibration de l’image. Il est donc recommandé de ne pas attendre le dernier moment pour les changer si on souhaite préserver la qualité globale de l’image, notamment sa luminosité et la justesse des couleurs.

Illustration changement de lampe d'un vidéoprojecteur

Changer la lampe UHP d’un vidéoprojecteur n’est pas très compliqué et demande simplement un minimum d’attention et de précision.

Les lampes UHP sont généralement assez faciles à remplacer, pour un coût variant entre 100 et 300 euros environ, rarement plus. Plusieurs fabricants proposent ce type de lampe avec des appellations parfois différentes d’une marque à l’autre, notamment Philips (UHP), Osram (P-VIP), Ushio (NSH), Phoenix (SHP), Iwasaki (HSCR) et Panasonic Matsushita (HS) qui sont les fournisseurs officiels des principaux fabricants de vidéoprojecteurs. Il existe également des marques génériques dont les performances sont assez variables et pas toujours à la hauteur des lampes d’origine.

LED

Les LED sont aujourd’hui incontournables et remplacent les ampoules classiques dans de nombreux domaines (éclairage domestique, lampes de poche, éclairage d’ambiance, phares de voiture…). Elles sont également utilisées dans les vidéoprojecteurs depuis quelques années, notamment sur les pico projecteurs, avec pour principal avantage d’offrir une longue durée de vie (20 000 heures voire plus) et de permettre un démarrage quasi instantané du projecteur.

Picoprojecteur Nebula Mars 2 Pro

Compact pour être emporté facilement avec soi, ce picoprojecteur Nebula exploite un système d’éclairage LED offrant une grande longévité (jusqu’à 20 000 heures).

Par ailleurs, les lampes LED consomment moins d’électricité et chauffent beaucoup moins que les lampes haute pression classiques. En plus d’être économiques à l’usage, les vidéoprojecteurs à lampe LED sont donc moins bruyants puisqu’ils nécessitent moins de refroidissement. 

Le principal reproche adressé à la technologie LED en vidéoprojection est sa luminosité limitée. Ce n’est pas gênant pour les pico projecteurs dont le principal attrait est la portabilité (et dont on n’attend pas une luminosité extrême) mais peut se révéler problématique pour projeter une grande image dans un salon.

Pour éviter cet écueil, les fabricants de vidéoprojecteurs exploitant la technologie DLP se tournent généralement vers des éclairages LED RVB avec trois modules LED (un rouge, un vert et un bleu). Les avantages de cette solution sont multiples : 

  • une luminosité couleur plus importante qu’avec un projecteur DLP classique (3 flux lumineux).
  • une meilleure saturation des couleurs grâce à un espace colorimétrique plus étendu (compatibilité Deep Color).
  • l’absence de roue chromatique qui permet de réduire drastiquement voire d’éliminer l’effet arc-en-ciel puisque les LED ont une vitesse de commutation bien plus rapide.

Vidéoprojecteur DLP avec lampes LED RVB

Les lampes LED des vidéoprojecteurs ne sont généralement pas remplaçables, ce qui est cependant compensé par leur durée de vie d’au moins 20 000 heures (soit presque 11 années à raison de 5 heures de projection par jour).

Laser

Les lampes laser phosphore sont plus lumineuses que les lampes LED avec des pics de luminosité compris entre 2000 et 3000 lumens. De plus, l’intensité des lampes laser peut être modulée si nécessaire en fonction de la luminosité des images à projeter. Cette technologie est donc particulièrement adaptée pour la projection de programmes vidéo 4K HDR (large plage dynamique), que ce soit en HDR10, HDR10+ ou en Dolby Vision, avec à la clé un excellent taux de contraste dynamique.

Lampe laser JVC BLU-Escent

Les lampes laser offrent une luminosité élevée et leur puissance lumineuse peut être modulée en fonction de l'image à projeter (ici une lampe laser JVC BLU-Escent).

Les lampes laser durent aussi longtemps que les lampes LED (20 000 heures et plus), sans perte de luminosité ni dérive colorimétrique et permettent donc d'envisager de longues années de projection sans intervention technique. Par ailleurs, contrairement à la majorité des lampes des projecteurs LED qui ne sont pas remplaçables, les lampes laser de certains projecteurs haut de gamme peuvent être remplacées lorsqu’elles arrivent en fin de vie, notamment chez JVC et Sony (nécessite un passage du projecteur dans un centre technique agréé). 

Comme les LED également, les lampes laser démarrent très rapidement (pas de temps de chauffage) et s’éteignent quasi instantanément sans nécessiter un long temps de refroidissement.

Les lampes laser permettent de reproduire un très large spectre de couleurs avec une précision extrême. Il est en effet possible d’en ajuster avec précision les longueurs d’onde requises pour la projection correspondant au rouge, au vert et au bleu. En plus de réduire la consommation énergétique du faisceau laser (pas de production de lumière inutile), cela permet de contrôler très précisément l’espace colorimétrique avec à la clé des images naturelles et réalistes aux couleurs très justes et idéalement saturées. Plus onéreuses que les lampes LED RVB, les lampes laser sont pour le moment réservées aux vidéoprojecteurs les plus haut de gamme. 

Il semble évident que les lampes UHP sont destinées à disparaître au bénéfice des lampes LED qui ne cessent de progresser en termes de capacités lumineuses. L’idéal pour les amoureux de la projection demeurant le laser, une technologie très performante qu’on souhaite de plus en plus abordable pour une plus large démocratisation, tant la qualité d’image obtenue est supérieure aux autres sources lumineuses.


Voir les vidéoprojecteurs Laser


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