Le plaisir que l’utilisateur tire de son expérience visuelle est l’un des principaux moteurs de l’évolution des technologies d’affichage. Alors que de nombreux développeurs déploient leur talent pour obtenir une qualité d’image « idéale », les développeurs du téléviseur QLED Neo de Samsung ont également déployé des efforts considérables pour élaborer des écrans optimisés pour les utilisateurs, qui vont au-delà de ce qu’un écran peut offrir.
Afin de mieux comprendre comment ces caractéristiques innovantes du QLED Neo transcendent les barrières technologiques pour répondre aux demandes croissantes des utilisateurs en matière d’écrans de qualité supérieure, Samsung a rencontré les développeurs de téléviseurs de nouvelle génération pour en savoir plus.
▲ (De gauche à droite) les ingénieurs Bonggeun Lee, Kyehoon Lee et Minhoon Lee de la division des activités relatives aux écrans de Samsung Electronics
Le commencement de QLED : le Quantum Mini LED
Le point culminant d’une série d’innovations de pointe, le cheminement vers le développement du QLED Neo a commencé avec la création de la Quantum Mini LED, une source lumineuse dont la taille n’est que 1/40e de celle des DEL conventionnelles. Les ingénieurs de Samsung ont réussi à réduire la taille de la DEL à celle d’un grain de sable et y ont appliqué une microcouche qui disperse doucement la lumière dans la DEL elle-même, permettant ainsi à la puce d’émettre et de disperser la lumière par elle-même. La DEL à autoémission qui en résulte élimine le bruit qui était émis par les technologies précédentes et permet d’entrer dans l’ère de la présentation naturelle et fluide des écrans.
« Dans les téléviseurs qui utilisent des DEL classiques, une lentille supplémentaire doit être placée au-dessus de la DEL pour que la lumière puisse être dispersée. Ainsi, notre objectif pour notre nouveau produit DEL était de lui permettre de disperser la lumière de manière indépendante, a noté l’ingénieur Minhoon Lee. En plus d’être plus petite et plus efficace en termes d’espace que ses prédécesseurs, la Quantum Mini LED ne nécessite pas de couche de lentille supplémentaire, ce qui nous permet d’aligner plus de LED ensemble de manière plus compacte. »
Comme la mini DEL Quantum ne fait que 1/40e de la taille des DEL précédentes, les ingénieurs ont rencontré de nombreux obstacles dans le processus de production. Il n’y avait pas assez d’équipements disponibles pour travailler avec ces nouvelles DEL d’une taille aussi minuscule, et par conséquent, le processus de production était complexe et délicat. « En plus de réduire la taille de la Quantum Mini LED, nous devions également déterminer l’emplacement exact où l’électricité entre dans la DEL afin d’aligner les dizaines de milliers d’éléments qui l’entourent », a déclaré l’ingénieur Kyehoon Lee. « Cela signifie que l’expertise et les technologies avancées sont devenues essentielles. Samsung dispose déjà d’un savoir-faire en matière de développement d’écrans de nouvelle génération, notamment de produits à micro DEL, et nous pouvions donc résoudre ce problème en appliquant les processus Samsung existants qui abordent spécifiquement des éléments ultrafins. »
Présenter des détails fins grâce à un contrôle précis : la technologie Quantum Matrix
La gradation locale est une technologie qui permet d’obtenir une meilleure qualité d’image en optimisant la luminosité de manière appropriée et en atténuant ou en éclaircissant les parties de l’écran qui doivent respectivement être ajustées en distinguant les rétroéclairages de l’écran en plusieurs zones. L’augmentation du contraste à l’écran permet non seulement d’offrir des expériences de visionnement réalistes, mais également de réduire considérablement la quantité d’électricité utilisée. Samsung s’est engagée en faveur de la technologie de gradation locale depuis longtemps et a pu améliorer et faire progresser cette technologie grâce à des efforts investis dans la recherche et dans le développement dédiés. Par conséquent, les QLED Neo sont dotés d’une technologie de gradation locale évoluée et optimisée, Quantum Matrix.
Cependant, si l’objectif qui sert à disperser la lumière au-dessus d’une DEL est retiré et que les rétroéclairages sont exposés, les utilisateurs ne risqueraient-ils pas de remarquer les changements de luminosité et de contraste qui se produisent? Les ingénieurs avaient déjà envisagé cette possibilité et se sont attaqués à cet obstacle en intégrant un réglage encore plus précis dans les processus de la matrice quantique.
Le QLED Neo porte l’échelle de luminance à 12 bits avec 4 096 étapes. Lorsque le niveau de lumière à l’écran n’est pas assez détaillé, il peut en résulter une impression de décalage ou d’écran qui fige, et la lumière pourrait être absorbée par des blocs locaux proches. En revanche, la technologie Quantum Matrix est capable d’exprimer une couleur à des dizaines de niveaux différents sans aucun accroc et de la présenter sans aucun flou lumineux. Par exemple, si vous aimez jouer à des jeux sur votre téléviseur, vous pourrez facilement distinguer un ennemi dans une grotte sombre.
« La plage de luminosité que l’œil humain peut percevoir est appelée plage dynamique, a fait remarquer Minhoon Lee. Dans le cas de Quantum Matrix, la lumière peut être réglée dans une plage de 4 096 niveaux, ce qui signifie que cette plage dynamique a également été maximisée. »
« L’œil humain est très sensible. Ainsi, nous aidons chaque couleur à jouer son propre rôle et à se montrer telle qu’elle est plutôt que de se mélanger avec d’autres couleurs, poursuit Minhoon Lee. En outre, la technologie Quantum Matrix permet d’acheminer le surplus d’électricité qui n’est pas utilisé dans les parties sombres de l’écran vers les parties plus lumineuses afin de maximiser la concentration. Grâce à cette technologie, nous avons obtenu une luminosité allant jusqu’à 4 000 nits[1] avec le QLED Neo. »
La technologie Quantum Matrix ne se contente pas de contrôler avec précision toutes ces Quantum Mini LED, mais elle contrôle également la source de lumière pour chaque contenu individuel. « Cette technologie fonctionne en analysant la source de contenu en cours de lecture afin que les utilisateurs puissent profiter d’expériences encore plus vivantes et réalistes », a noté l’ingénieur Bonggeun Lee. « Par exemple, si une scène à l’écran nécessite un sens de la dimension maximisé, la technologie fournira un sens de la profondeur en concentrant la lumière sur l’objet qui est à l’avant tout en assombrissant l’arrière-plan. Il s’agit d’une technologie complètement différente qui tient son origine d’un concept aussi simple que des lumières qui s’allument et s’éteignent. »
Une conversion ascendante avec IA plus détaillée : le processeur Quantum Neo
Lorsqu’il s’agit de profiter d’une expérience visuelle immersive, la qualité d’image du contenu est tout aussi importante qu’un écran de nouvelle génération. Pour que les utilisateurs puissent profiter d’un contenu de haute qualité, même si la source originale est d’une résolution inférieure et quel que soit le débit Internet local, les ingénieurs de Samsung ont mis au point un moteur de qualité d’image pour convertir automatiquement tout contenu en une qualité d’image optimisée, le processeur Quantum Neo avancé, géré par l’IA.
La clé de l’innovation pour les grandes performances du processeur Quantum Neo est que son réseau neuronal est passé de 1 à 16. Cela permet au processeur de mapper différents contenus en fonction de leur type, ce qui améliore considérablement sa capacité de conversion ascendante[2]. « Le processeur Quantum Neo fonctionne de la manière suivante : les attributs de la vidéo sélectionnée sont analysés en temps réel par le processeur, puis le réseau neuronal le plus optimisé parmi les 16 disponibles est appliqué pour obtenir le meilleur résultat possible en matière de conversion ascendante », explique Bonggeun Lee. « Cela signifie que chacun des 16 réseaux neuronaux est capable de jouer un rôle différent afin que le processeur puisse effectuer une mise à l’échelle encore plus détaillée. »
La méthode utilisée par le processeur pour combler les écarts entre les contenus à basse et à haute résolution est également devenue plus précise. Si l’espace entre les pixels est élargi, le simple fait de copier et de coller le même pixel à plusieurs reprises rendra la vidéo peu claire et floue. Avec le processeur Quantum Neo, la corrélation est analysée en permanence grâce à un réseau neuronal d’apprentissage et le changement entre les pixels est estimé pour combler l’écart entre les pixels d’une manière aussi proche que possible de la réalité. Cela permet d’analyser un motif en temps réel et d’appliquer la meilleure solution de conversion ascendante possible au contenu, quelle que soit la résolution de la vidéo d’entrée (qu’elle soit SD, HD, HD intégrale ou 4K).
La quintessence de l’innovation de Samsung en matière d’affichage : QLED Neo 2021
Les téléviseurs de Samsung sont numéro un sur le marché mondial depuis 15 années consécutives[3]. Cette réalisation illustre la synergie entre les différentes innovations développées par l’entreprise pour chacun de ses produits, et la manière dont elles s’associent pour offrir systématiquement les expériences visuelles auxquelles les utilisateurs s’attendent. Le QLED Neo, un téléviseur unique en son genre, n’a été rendu possible que grâce aux travaux déjà réalisés par l’entreprise pour développer des technologies d’affichage avancées.
« Le QLED Neo n’est pas simplement un écran constitué de petites DEL, a souligné l’ingénieur Kyehoon Lee. De l’inclusion d’éléments minuscules, mais efficaces au développement d’un contrôle précis de l’écran, il y a tellement de technologies différentes qui ont convergé dans le QLED Neo pour offrir des expériences d’écran hors pair aux utilisateurs. Nous sommes très enthousiastes à l’idée de voir comment les efforts de notre équipe en matière de recherche et de développement au fil des ans ont finalement abouti à une telle réussite en matière de technologie d’affichage. »
Chaque année, les tendances dans le secteur de l’affichage changent. Lors du développement du QLED Neo, les ingénieurs ont convenu que la tendance à laquelle ils ont prêté le plus d’attention était « plus c’est gros, mieux c’est ». Parmi les nombreux facteurs que les utilisateurs prennent en compte lors de l’achat d’un téléviseur, la taille figure toujours en tête de liste. Les ingénieurs s’attendent à ce que le marché évolue également dans cet état d’esprit.
« Dans le passé, certaines personnes se sentaient mal à l’aise avec les téléviseurs à grand écran, car elles ne pouvaient pas voir tous les pixels à l’écran de manière éclatante, ce qui entraînait une gêne visuelle », note Bonggeun Lee. « Cependant, le QLED Neo est un téléviseur qui a atteint le niveau technologique permettant des expériences de visionnement satisfaisantes sur toute la ligne. Conformément aux tendances dominantes du marché des téléviseurs qui privilégient les très grands écrans, nous continuerons à travailler pour obtenir une qualité d’image parfaite sur un grand écran. »
Le QLED Neo de Samsung, qui présente son contenu aux utilisateurs comme s’il se trouvait réellement sous leurs yeux, a été réalisé dans le but d’entrer dans une nouvelle ère pour les écrans. Après cela, nous n’aurons pas à attendre longtemps avant de pouvoir profiter d’expériences télévisuelles de haut niveau dans notre propre salon.
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[1] La luminosité maximale peut varier selon le modèle.
[2] 8La conversion ascendante avec IA en 8K/4K améliore la qualité d’image du contenu proche de 8K/4K. Selon des tests effectués en laboratoire. L’expérience de visionnement peut varier selon les types de contenu et le format.
[3] Source : Omdia TV Sets Intelligence Service, janvier 2021. Classement en termes d’expédition d’unités pendant 15 ans, se terminant en 2020. Samsung n’assume aucune responsabilité à l’égard des résultats. Toute utilisation de ces résultats est aux risques du tiers.
[Entrevue] Comment le QLED Neo de Samsung offre des expériences de visionnement d'un niveau supérieur. - Samsung Newsroom Canada
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