[Interview] Comment les téléviseurs Neo QLED de Samsung distillent-ils des expériences visuelles de haut niveau ?

La meilleure expérience visuelle pour l’utilisateur est un des principaux moteurs du progrès des technologies d’affichage. Alors que de nombreux développeurs limitent leur travail à l’obtention de la qualité d’image « idéale », les développeurs des téléviseurs Neo QLED de Samsung ont également déployé des trésors d’efforts, d’imagination et d’ingéniosité pour créer des écrans optimisés qui transcendent les attentes classiques des clients.

Pour en savoir plus sur la façon dont les fonctions innovantes du Neo QLED se jouent des obstacles technologiques pour répondre à la demande croissante des utilisateurs en matière d’écrans de nouvelle génération, Samsung Global Newsroom a échangé avec les développeurs de la nouvelle génération de téléviseurs.

Les premiers pas des QLED : la LED Quantum Mini

Le summum d’une série d’innovations à la pointe de l’industrie est la création de la LED Quantum Mini, une source lumineuse dont la hauteur n’est que de 1/40e de celle des LED classiques. Les ingénieurs de Samsung ont réussi le tour de force de réduire la LED à la taille d’une poussière et ont appliqué une microcouche qui diffuse doucement la lumière dans la LED elle-même, permettant à la puce d’émettre et de diffuser de la lumière. La LED auto-émettrice qui en résulte élimine le bruit des technologies précédentes et ouvre un nouveau chapitre d’une restitution des images à la fois naturelle et fluide.

« Dans les téléviseurs à LED classiques, une lentille supplémentaire doit être placée au-dessus de la LED pour assurer la dispersion de la lumière. Nous ambitionnions donc pour notre nouveau produit LED de faire en sorte que la lumière se diffuse et se disperse de manière indépendante, a indiqué l’ingénieur Minhoon Lee. La LED Quantum Mini est non seulement plus petite et plus efficace que ses devancières en termes d’espace, mais elle ne nécessite pas non plus de couche de lentille supplémentaire, ce qui nous permet d’associer plus de LED de manière plus compacte. »”

Comme la LED Quantum Mini ne fait qu’un quarantième de la hauteur des LED précédentes, les ingénieurs ont rencontré de nombreux obstacles dans le processus de fabrication. Il n’y avait pas assez d’équipements disponibles pour travailler avec ces nouvelles LED d’une taille aussi minuscule, et le processus de production était inévitablement compliqué et difficile. « Non seulement la mini LED Quantum est petite, mais nous avons également dû déterminer l’endroit précis où l’électricité entre dans la LED pour aligner les dizaines de milliers d’éléments qui l’entourent, explique l’ingénieur Kyehoon Lee. L’expertise et les technologies avancées sont donc devenues essentielles. Samsung dispose déjà d’un savoir-faire en matière de développement d’écrans de nouvelle génération, notamment de produits micro-LED. Nous pouvons donc résoudre ce problème en appliquant les processus Samsung existants qui traitent spécifiquement les éléments microfins. »

Présenter des détails d’une grande finesse grâce à un contrôle précis : la matrice quantique

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 être ajustées en conséquence. À cet effet, le rétroéclairage de l’écran est divisé en plusieurs zones. L’augmentation du contraste de l’écran permet non seulement d’offrir des expériences visuelles réalistes, mais aussi de réduire considérablement la consommation d’électricité. Samsung est depuis longtemps un partisan de la technologie de gradation locale et a pu améliorer et faire progresser cette technologie à la faveur d’efforts de recherche et développement spécifiques. Par conséquent, les Neo QLED sont dotés d’une technologie de gradation locale évoluée et optimisée baptisée Quantum Matrix.

Si la lentille utilisée pour diffuser la lumière sur une LED est retirée et que le rétroéclairage est exposé, les utilisateurs ne remarqueront-ils pas les changements de luminosité et de contraste ? Les ingénieurs ont déjà réfléchi à la question et ont fini par contourner cet obstacle en incorporant un réglage encore plus précis dans les processus de la Quantum Matrix.

Le Neo QLED, qui était auparavant de 10 bits, a une luminosité de 12 bits, de sorte que la lumière peut être ajustée dans un total de 4 096 niveaux. Si le niveau de lumière sur l’écran n’est pas assez détaillé, cela peut donner une impression de ralentissement ou de gel de l’image, et la lumière peut être absorbée par des blocs locaux proches. La technologie Quantum Matrix, quant à elle, est capable d’exprimer une couleur à des dizaines de niveaux différents sans accroc ni souci technique, et de les présenter sans blooming. Par exemple, si vous aimez jouer à des jeux sur votre téléviseur, vous pouvez facilement distinguer de vos propres yeux un ennemi tapi dans une grotte sombre.

« La plage de luminosité que l’œil humain peut voir est appelée plage dynamique, fait remarquer Minhoon Lee. Dans le cas de Quantum Matrix, la lumière peut être réglée sur une plage de 4 096 niveaux, ce qui signifie que cette plage dynamique est également maximisée. »

« L’œil humain est très sensible, nous aidons donc chaque couleur à jouer son propre rôle et à se montrer telle qu’elle est, plutôt que d’être confondue avec les autres, poursuit Minhoon Lee. En outre, la technologie Quantum Matrix transfère le surplus d’électricité non utilisé dans les parties les plus sombres de l’écran vers les parties les plus claires, ce qui permet de maximiser les contrastes et la concentration. Grâce à cette technologie, nous avons atteint une luminosité allant jusqu’à 4 000 nits^[1] avec le Neo QLED. »

La technologie Quantum Matrix permet non seulement de contrôler avec précision toutes ces LED Quantum, mais aussi de réguler 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, souligne l’ingénieur Bonggeun Lee. Par exemple, s’il y a une scène à l’écran qui nécessite un sens maximal de la dimension, la technologie donnera un sentiment de profondeur en concentrant la lumière sur l’objet à l’avant tout en assombrissant l’arrière-plan. C’est une technologie très différente de la simple alternance entre la mise sous et hors tension de lampes par exemple. »

Une mise à l’échelle plus détaillée de l’IA : le processeur Neo Quantum

Afin de profiter de la meilleure expérience visuelle possible, la qualité d’image du contenu est tout aussi importante que celle de l’écran. Pour que les utilisateurs puissent profiter d’un contenu de haute qualité, même si la source originale a une résolution inférieure, et ce 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 le contenu en une qualité d’image optimisée : le processeur Neo Quantum avancé, alimenté par l’IA.

La clé de l’innovation pour les hautes performances du processeur Neo Quantum réside dans le fait que le réseau neuronal est passé de 1 à 16, ce qui permet au processeur de mettre en correspondance différents contenus par type, améliorant ainsi considérablement sa capacité de mise à l’échelle. « Le processeur Neo Quantum fonctionne comme suit : les caractéristiques de la vidéo sélectionnée sont analysées en temps réel par le processeur, puis le réseau neuronal le plus optimisé parmi les 16 réseaux disponibles assure le meilleur résultat possible en matière d’upscaling, explique Bonggeun Lee. Autrement dit, chacun des 16 réseaux neuronaux peut jouer un rôle différent, ce qui permet au processeur d’effectuer une mise à l’échelle encore plus détaillée. »

La méthode utilisée par le processeur pour combler les écarts entre les contenus à faible résolution et à haute résolution est également devenue plus précise. Comme la distance entre les pixels augmente, le fait de copier et coller le même pixel de manière répétée diminue la clarté et la netteté de l’image. Grâce au processeur Neo Quantum, l’apprentissage par réseau neuronal analyse en permanence la corrélation et estime la variation entre les pixels qui comble l’écart 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 mise à l’échelle possible au contenu, quelle que soit la résolution de la vidéo d’entrée (SD, HD, FHD ou 4K).

L’incarnation de l’innovation en matière d’écrans Samsung : Neo QLED 2021

Les téléviseurs de Samsung dominent le marché mondial sans discontinuer depuis déjà 15 ans. Cette performance illustre la synergie entre les diverses innovations développées par l’entreprise pour chacun de ses produits et la manière dont elles dialoguent pour offrir systématiquement les expériences visuelles que les utilisateurs attendent. Le Neo QLED est un téléviseur d’une espèce inédite. Cette nouvelle catégorie à part entière n’a été rendue possible que par la volonté et le travail acharné de l’entreprise pour développer des technologies d’affichage avancées.

« Le Neo QLED n’est pas seulement un écran composé de minuscules LED, souligne encore l’ingénieur Kyehoon Lee. De l’intégration d’éléments petits, mais efficaces, au développement de commandes d’écran précises, il y a une constellation de technologies différentes réunies dans le Neo QLED pour offrir aux utilisateurs de superbes expériences visuelles. Nous sommes très enthousiastes à l’idée de voir comment les efforts de recherche et de développement déployés par notre équipe au fil des ans ont abouti à une telle réussite en matière de technologie d’affichage. »

Chaque année, les tendances dans le secteur de l’affichage évoluent sans cesse. Lors du développement du Neo QLED, tous les ingénieurs se sont accordés à reconnaître que la tendance à laquelle ils prêtaient le plus attention était « plus c’est grand, mieux c’est ». Parmi les nombreux facteurs que les utilisateurs prennent en compte lors de l’achat d’un téléviseur, la taille apparaît en effet comme le critère décisif.

« Par le passé, certaines personnes se sentaient mal à l’aise avec les téléviseurs à grand écran parce qu’elles ne pouvaient pas voir tous les pixels de l’écran de manière aussi vive, ce qui entraînait une gêne visuelle, souligne Bonggeun Lee. Le Neo QLED est toutefois un téléviseur qui a atteint le niveau technologique permettant des expériences de visionnage satisfaisantes dans toutes les conditions possibles et imaginables. Conformément aux tendances dominantes du marché de la télévision qui privilégient les écrans ultralarges, nous continuerons à travailler pour obtenir une qualité d’image parfaite sur un grand écran. »

Le Neo QLED de Samsung, qui présente le contenu aux utilisateurs comme s’il était sous leurs yeux, a été réalisé dans le but d’ouvrir une nouvelle ère pour les écrans. Il ne faudra donc pas attendre longtemps avant que nous puissions tous profiter d’expériences télévisuelles immersives et plus vraies que nature dans le confort de nos propres salons.

[1] La luminosité maximale peut varier en fonction du modèle considéré.