Types d'écran et de tissus

Sur le marché des écrans, il existe un grand nombre d'écran de projection différents avec des caractéristiques de dispersion distinctes. Bien qu'il y a un seul type d'écran très spécifique convenable pour la plupart des acheteurs, cette page permettra de clarifier et de comprendre quels types d'écrans sont disponibles et quelles sont leurs caractéristiques propres.

Dans la norme industrielle allemande DIN 19045-4 intitulée "projection des images fixes et courantes", on la retrouve dans la 4ème partie portant le sous-titre "qualités de réflexion et de transmission des écrans"; selon les dimensions désignatives, types des écrans, mesurage "l'ensemble des écrans sont répartis en quatre types principaux en fonction de propriétés de transmission et de réflexion". Comme base de fondement de l'évaluation de la qualité de réflexion et de transmission d'un écran sert un facteur de luminance correspondant, qui est appelée comme le facteur de gain. Des informations détaillées à propos du facteur de luminance sont disponibles sur notre site Web.

Au sujet du facteur de luminance, nous avons appris que le facteur de gain spécifie comment un morceau d'écran brille par rapport à un autre morceau d'écran standard. Nous avons également appris que le facteur de gain ne s'applique que pour une direction d'émission donnée.

Pour décrire le comportement de réflexion d'un écran dans son intégralité, nous avons besoin du facteur de luminance pour les différentes directions de réflexion, qui est presque une table attribuant un certain facteur de luminance suivant des angles de considération différents. Pour visualiser un tel tableau, nous avons fait connaissance d'un diagramme appelé indicatrice de facteur de luminance. Le graphique ci-contre montre une telle distribution pour un écran blanc idéal qui peut être réalisé difficilement en pratique. Cette surface blanche idéale diffuse la lumière incidente sur l'écran dans toutes les directions, quelque soit l'angle de la lumière incidente sur la surface. Nous reconnaissons la diffusion régulière dans toutes les directions avec le demi-cercle, qui se développe autour du point de la lumière incidente. Ce graphique sert de référence pour comprendre les enjeux des types d'écran identifiés dans les chapitres suivants. Nous faisons toujours une comparaison de la représentation graphique de chaque écran avec cette surface blanche de référence et nous obtenons ainsi des comportements de réflexion de chaque type d'écran.

Auparavant, il a été répondu sur la question importante de savoir pourquoi y a-t-il des types d'écrans différents. Sur la page Web sur le facteur de luminance, nous avons déjà vu qu'il y avait des conditions de lumière et de public toutes différentes dans une salle de formation étroite que dans une salle de séjour typique. Alors que dans une salle de séjour, la lumière réfléchie par l'écran est diffusée dans presque toutes les directions, une grande partie de la quantité de lumière disponible se perdrait dans une petite salle de formation. Des différences similaires se présentent lorsque le projecteur est une fois suspendu au plafond et une autre fois posé sur le sol. Nous arrivons aux points suivants pour exposer l'utilisation typique de chaque type d'écran.

Ecran du type D

Commençons par le plus simple des écrans, celui du type D. Un écran du type D disperse largement la lumière incidente dans toutes les directions et n'a pas de direction privilégiée prononcée de réflexion. Une légère préférence vers la direction normale; il est évident que cette orientation réfléchisse une lumière sous un angle d'un peu plus de 90°. Nous pouvons donc dire, qu'un tel écran diffuse la lumière incidente presque de manière dispersée, et le le type d'écran D dérive également du terme diffusé.

Avec un écran de projection de type D, la direction incidente de la lumière ne joue pratiquement aucun rôle; les propriétés de réflexion sont à peu près invariable. L'illustration voisine doit préciser ce point. Dans l'image, le demi-cercle bleu correspond exactement à celui de l'indicatrice du facteur de luminance, dont nous avons fait connaissance dans la section précédente relatif à une surface réfléchissante blanche idéale. Bien qu'une telle surface idéale blanche diffuse la lumière incidente dans toutes les directions de manière égale et uniformément dispersée, notre écran de type D réfléchit un peu plus dans la direction de la normale et dans la direction perpendiculaire un peu moins. Néanmoins, nous sommes presque à la réflexion normale du chapitre précédent.

Un tel écran est aussi qualifié d'écran diffus. Un tel écran est, par exemple, une toile de fond d'écran conventionnelle ou en plastique poli. Mais une surface murale lisse et plate avec une peinture blanche et mate possède de telles propriétés de réflexion. Les écrans de projection de type D sont généralement indiqués avec un facteur de gain de 1.1 à 1.3. Ce facteur de gain correspond ensuite à la réflexion renforcée légèrement en direction des écrans normaux. Suivant la nature de l'image correspondante, on peut conclure qu'un facteur de gain de valeur égale à 1 est obtenu pour une direction entre 40 et 60 degrés, qui aura jusqu'un angle de 90° une valeur légèrement inférieur à 1.

Les écrans du type D sont idéaux pour la salle de séjour domestique où le projecteur est la plupart du temps monté au même niveau que l'écran (ou légèrement au dessus) et au dessous duquel on trouve le canapé ou le fauteuil de cinéma. Ainsi, le spectateur reçoit un peu plus de lumière (facteur gain 1,2) à la hauteur du siège principal, cependant l'image est également très bien visible à partir d'autres angles de la salle de séjour par exemple à partir de la table de la salle à manger.

Ecran du type B

Déjà maintenant, plusieurs lecteurs de cette page peuvent naviguer plus loin après avoir compris que l'écran du type D décrit dans le chapitre précédent convient parfaitement pour le salon de séjour. Toutefois, nous procédons maintenant à la présentation de l'écran de type B. Nous avons retenu des caractéristiques de l'écran type D du chapitre précédent, qu'il n'a pas de direction privilégiée claire en termes de réflexion. Ceci est différent chez les écrans du type B qui présentent une direction préférentielle qui coïncide avec celle de la lumière incidente.

La signification exacte trouve la meilleure illustration dans la figure ci-contre. Notre source émet sur l'écran de la lumière suivant un angle oblique. C'est par exemple le cas lorsque notre projecteur se trouve posé sur une petite table ou même sur le sol et l'écran de projection est situé à une certaine hauteur sur le mur. Sur l'image, nous voyons de nouveau le demi-cercle bleu qui caractérise le comportement d'un reflet idéal d'un écran blanc mat, qui réfléchit parfaitement la lumière. Notre indicatrice de facteur de luminance rouge s'écarte beaucoup de la forme semi-circulaire et elle est également entraînée en rotation avec un angle autour de l'écran normal. Le maximum se trouve exactement dans la direction de l'axe optique, duquel la lumière du projecteur se projette sur l'écran. Le maximum de l'indicatrice du facteur de luminance s'étend bien au-delà du cercle de couleur bleue, où l'on déduit un facteur de gain d'environ 1,5 à 1,7. Sur les bords de l'indicatrice, nous avons un facteur de luminance de seulement de 0,5 à 0,7.

Un écran de type B réfléchit alors la lumière incidente dans le même angle comme elle arrive à l'écran. Pour obtenir une telle qualité de réflexion, aucun écran normal en tissu ou en plastique ne suffise. L'écran de projection du type B a aussi un support en tissu ou en plastique comme matériau porteur sur lequel sont attachées de minuscules perles de verre, qui lui confère des propriétés spéciales de réflexion. Pour cette raison, ces écrans de projection sont également qualifiés d'écrans à perles ou d'écrans à cristaux.

D'où viennent ces écrans spéciaux? Celui qui pense qu'il a besoin exactement d'un tel écran dans son salon, puisqu'il situe un tel projecteur sur le sol ou suspendu au plafond, a tort. Les relations angulaires sont encore petites; de plus la lumière devrait être entièrement diffusée dans le salon. Les écrans de projection du type B s'utilisent principalement dans des amphithéâtres ou auditoires, dans des pièces très hautes et profondes, où on doit calculer énergétiquement la quantité de lumière disponible du projecteur.

Ecran du type S

On ne pouvait pas tout à fait simplement imaginer le type d'écran B présenté dans le chapitre précédent; finalement, il contredit toute expérience qui montre que la lumière heurte une surface en biais et sera de nouveau réfléchie sous le même angle. On imagine une table de billard, sur laquelle on pousse une boule en biais, qui retourne dans le même angle oblique...

Nous arrivons maintenant à l'écran de type S, qui se comporte exactement comme nous le connaissons d'une bande d'un billard ou d'un miroir ordinaire. La photo ci-contre montre exactement ce comportement: la lumière incidente dans un angle oblique, sera réfléchit à l'écran normal avec un angle de sortie qui correspond exactement à l'angle d'incidence. La direction de la lumière incidente est appelée l'axe optique, et celle de la lumière réfléchie de la direction principale radar. Ces deux axes ont le même angle à la perpendiculaire de l'écran. Tout comme dans le chapitre précédent, nous reconnaissons avec l'indicatrice du facteur de luminance, que la lumière est concentrée vers la direction du faisceau principal radar qu'on peut lire avec un facteur de gain de 1.5 à 1.7. Aux bords, cependant, nous avons seulement un facteur de gain d'environ 0,5 à 0,7.

Même un écran du type S exige une surface particulière pour atteindre ce comportement réflexion. Sur une couche de support en tissu ou en plastique, une fine couche de particules de métal ou d'argent est appropriée en forme structurée de rainures ou de lentilles. Pour la protection contre l'oxydation et autres attaques chimiques, se trouve également une légère couche supplémentaire de protection translucide. Ces écrans de projection sont donc également qualifiés d'écrans métalliques ou d'écrans argenters.

L'application des écrans du type S est évidente: Si le projecteur se trouve au plafond d'une pièce haute, l'écran à une hauteur moyenne et le public au sol, nous avons exactement les mêmes conditions d'angle représentatives dans l'image ci-dessus. Mais encore ici, je ne pense pas à une salle de séjour avec une hauteur de 2,50 m, mais à de grands amphithéâtres qui utilisent la quantité de lumière disponible du projecteur avec modération ou de manière ciblée.

Ecran du type R

Le quatrième et dernier type d'écran que je liste ici par souci d'exhaustivité. Il s'agit de connaître les écrans avec rétro projection portant la désignation du type R. Ce modèle d'écran n'est pas certainement conçu pour le salon d'un citoyen privé. Un tel écran de projection est éclairé par derrière avec une image réfléchie horizontalement. La lumière n'est pas réfléchie mais transmise.

Penchons-nous sur la photo ci-contre pour comprendre le comportement d'un tel écran. La source lumineuse illumine l'écran à la verticale par l'arrière, l'axe optique étant situé sur la normale de l'écran. Contrairement aux écrans qui ont été examinées dans les chapitres précédents, la lumière incidente n'est pas réfléchie en arrière dans une direction précise, mais elle passe à travers l'écran (transmission). Sur la photo, nous reconnaissons une orientation préférentielle vers les normales à l'écran. Quand on compare l'indicatrice de facteurs de luminance avec le demi-cercle bleu (écran idéal à 100% réfléchissant et diffusant), nous lisons un facteur de gain d'environ 1,5. Nous parlons alors d'une direction privilégiée pour la transmission (et non pas pour la réflexion).

Les écrans de projection du type R sont constitués de matières et surfaces très spécifiques pour obtenir les qualités de transmission désirées. Sur un agent porteur, il est appliqué des couches particulières claires, en partie structurées et en partie non structurées.

Comme déjà mentionné, les écrans de projection du type R ne sont certainement pas prévus pour la salle de séjour domestique. Mais celui qui a déjà vu un écran dans un théâtre ou une foire commerciale et qui n'a pu localiser n'importe quelle source de lumière, sait maintenant qu'il y a un écran de rétro projection, lorsque le projecteur est caché derrière l'écran.

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