Le procédé DMD / DLP

Publié le par MalDone

En 1987, trois chercheurs de la firme américaine Texas Instruments mettent au point une puce à micro-miroirs baptisée DMD (Digital Micromirror Device) qui est constituée d’une multitude de microscopiques miroirs de 13,7 microns de côté qui peuvent basculer très rapidement (en 2 micro-secondes) entre deux positions formant un angle de 24°.
Un faisceau lumineux qui vient frapper la surface de chaque miroir
(500 000 miroirs microscopiques) est ainsi réfléchi, soit vers un objectif, formant ainsi un carré blanc sur l’écran, soit en dehors de l’axe de l’objectif, formant ainsi un carré noir. Chaque miroir fonctionne donc comme un interrupteur de lumière qui oscille à très grande vitesse. L’action mécanique de chacun de ces micro-miroirs est commandée en amont, dans le corps du projecteur, par des circuits spécialisés que Texas Instruments commercialise sous le nom de DLP (Digital Light Processing). Les circuits DLP les plus sophistiqués, spécialement conçus pour le cinéma numérique, sont labellisés DLP Cinema.
Trois constructeurs de projecteurs (Barco, Christie et NEC-DPI) ont acquis la licence d’utilisation du procédé DLP Cinema qui permet d’atteindre les plus hauts niveaux possibles de qualité d’image en termes de contraste et d’espace colorimétrique. Le prix de cette licence est très élevé et possède donc naturellement une influence sur le prix de revient des projecteurs les plus hauts de gamme.
Explication filmée en Anglais par DLP Technology
puis sélectionner l'image DMD ships


DMD schéma


Les échelles de gris
Dans son principe, une puce à micro-miroirs ne peut donc restituer que des images totalement noires ou blanches. Pour reconstituer des nuances de gris, la puce exploite le phénomène de persistance rétinienne en faisant varier très rapidement la durée d’exposition de chaque pixel. Un gris à 50% sera ainsi obtenu en basculant les miroirs en position “noire”, la moitié du temps et ainsi de suite.

En pratique, le procédé DMD permet d’obtenir 1024 nuances de gris. On notera que l’absence de croix de Malte dans un projecteur numérique permet d’illuminer l’écran plus longuement sans pour autant que le spectateur perçoive d’effet de scintillement. Dans un projecteur 35 mm, un obturateur bloque la lumière pendant le déplacement de la pellicule. Cette obturation doit être doublée pour éviter le scintillement. La projection numérique contourne ce problème en affichant les images quasi instantanément.

La reproduction des couleurs
Pour la projection numérique en salle de cinéma, les projecteurs numériques utilisent trois matrices DMD placées devant des filtres colorés rouge, vert et bleu. Le faisceau lumineux est scindé en trois parties dans un prisme en verre, puis recomposé avant de traverser l’objectif. Notez que les projecteurs numériques dotés de la matrice DMD pour le home cinéma utilisent un procédé différent de reconstitution des couleurs avec une roue colorée rotative.

Les différentes puces DMD
Il existe non pas une, mais plusieurs puces DMD qui varient selon leur taille, leur résolution, leur taux de contraste et leur format. Leur taille est comparable à celle d’un photogramme 35 mm. Les puces les plus récentes sont les suivantes :
 

Résolution (en pixels)     Taille diagonale (en pouce)

1024 x 768                            0,7

1280 x 1024                          0,9

1280 x 720                            0,9

2048 x 1080                          1,2

 

Les autres procédés de projection numérique

Les projecteurs numériques
 
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