Livre blanc sur les écrans LED pour les architectes et les designers

Le prix de l'écran LED peut varier considérablement, même lorsque les spécifications semblent très similaires. La LED est donc une technologie dans laquelle il est très facile de faire une erreur d'achat ou de donner des conseils erronés en matière de coûts. Ce livre blanc tente de décrire les problèmes rencontrés afin qu'en tant que designer professionnel, vous soyez mieux informé sur les pièges.
Un certain nombre d'aspects doivent être compris pour obtenir une image complète des LED. Ces aspects incluent : la qualité de fabrication, la facilité d'installation, la facilité d'entretien, le support, les distances de visualisation, les angles de vision, la méthode de refroidissement, la précision des couleurs, le contenu, la gestion du contenu, etc. Vous devez également vous familiariser avec les différentes applications spécialisées de la technologie LED afin de maximiser vos possibilités de conception.

Il est bien connu que la technologie LED crée des images à partir d'un ensemble de composants individuels de sources lumineuses (LED = diode électroluminescente). Ce que l'on sait moins, c'est la mesure dans laquelle le prix de ces composants peut varier énormément, même s'ils semblent avoir des spécifications similaires à première vue. Deux diodes électroluminescentes différentes, par exemple, peuvent offrir les mêmes niveaux de luminosité mais présenter des coûts très différents. En effet, l'un est conçu pour durer longtemps avant de devoir être remplacé et l'autre non.
Certaines applications d'affichage LED ne nécessitent pas réellement de composants durables car la configuration n'est que temporaire et il y a toujours quelqu'un sur place pour remplacer les sections si nécessaire. Un exemple serait la LED pour un décor de théâtre ou une exposition commerciale. Mais un panneau d'affichage à 10 mètres de haut, c'est tout autre chose. Il est difficile de s'y rendre et avec plusieurs panneaux d'affichage répartis sur un vaste territoire, le remplacement fréquent des panneaux devient coûteux. Une telle installation LED, comme les installations LED dans les centres commerciaux ou les places municipales, doit être considérée comme essentielle à la mission. Plus un tel écran est fiable et durable, moins il est coûteux à gérer.
Laisser un écran LED dans un état moins que parfait n'est pas une option pour la plupart des installations permanentes, vous devez donc choisir le bon niveau de qualité du composant en premier lieu. Les composants LED de plus grande valeur sont plus esthétiques, durent plus longtemps et, dans le contexte d'une application critique, offrent un coût total de possession généralement bien inférieur à celui de leurs concurrents moins chers mais moins fiables.
Cependant, le prix des composants adaptés aux applications critiques varie également. Le meilleur rapport qualité/prix est obtenu en associant spécifiquement chaque projet au bon produit. Tout comme il est possible de dépenser trop peu pour les LED, il est également possible d'en dépenser beaucoup trop selon le projet. Une expertise utile en matière de sélection de produits fait toute la différence

La qualité d'image et la fiabilité ne se limitent pas aux diodes électroluminescentes. Un écran LED comprend des milliers de ces minuscules sources lumineuses, de sorte que la qualité de la connexion et la conductivité de l'ensemble du système deviennent également un problème. Sans normes industrielles univoques, c'est une situation de prudence pour les acheteurs. Vous devez donc pouvoir faire confiance à votre source de fabrication. Ce sont des aspects qui influent à la fois sur la fiabilité et les performances. Le contrôle de la qualité dans ce domaine est donc une considération essentielle et une nécessité au moment de la fabrication.

SMD et DIP — Comprendre les différences Il existe essentiellement deux types de LED : SMD et DIP. Le DIP (Dual In-line Package) est la plus ancienne des deux technologies. Les composants DIP ont une décroissance optique plus élevée, un CRI et une efficacité inférieurs à ceux de la dernière variété SMD (Surface Mount Diode). Cependant, la LED DIP est toujours utilisée pour certaines applications pour lesquelles elle reste mieux adaptée. Physiquement, les écrans DIP comprennent des sources lumineuses RGB distinctes, comme indiqué ci-dessous à droite, tandis que les écrans SMD comprennent des sources lumineuses à point unique, comme indiqué sur la gauche.

Là où le DIP conserve son avantage, c'est en offrant un niveau de luminosité plus élevé, une considération importante pour les emplacements extérieurs exposés à la lumière directe du soleil. Il est également plus économique d'imperméabiliser. À pratiquement tous les autres égards, cependant, le SMD présente des avantages : en termes d'angle de vue, de précision de l'image et de réduction du poids et de l'encombrement. La luminosité du SMD s'améliorera sans aucun doute avec le temps, mais c'est pour l'instant son facteur limitant. Parfois, le DIP reste le choix optimal. Un bon fournisseur propose les deux types d'affichage. Les deux technologies ont leur utilité, et un bon fournisseur veillera à ce que vous choisissiez la bonne pour votre application particulière.

L'un des coûts cachés des projets LED, en particulier des projets LED importants, est le coût d'installation. Cela peut être affecté non seulement par l'emplacement prévu de l'écran, mais également par la vitesse à laquelle le produit peut être assemblé. Le temps, c'est de l'argent, en particulier sur un chantier ou pour des installations où l'interruption des activités commerciales doit être limitée au minimum.
Les meilleurs produits LED pour une installation permanente sont donc conçus pour être faciles à assembler de manière précise. Cela implique des modules de construction conçus industriellement qui s'emboîtent facilement et s'alignent parfaitement, ce qui permet de réaliser le projet avec succès en moins de temps. Outre la rapidité, cette modularité précise laisse également moins de place à l'erreur.
Le lien vidéo suivant montre une telle ingénierie modulaire en action. Lien

Tout comme un écran LED doit être facile à installer, il doit également être facilement entretenu. Contrairement aux technologies d'affichage précédentes, les écrans LED sont régénératifs. Plutôt que de nécessiter un remplacement complet de l'écran, les sections peuvent être remplacées selon les besoins. La facilité d'entretien et la facilité de maintenance sont donc des considérations clés du produit. Un écran LED doit être maintenu en bon état de fonctionnement pendant toute sa durée de vie.
Les écrans qui s'accrochent aux murs doivent généralement pouvoir être réparés par l'avant, faute de quoi vous devrez faire face à des coûts d'entretien importants lors du démontage et du remplacement. L'alternative est l'entretien par l'arrière, ce qui nécessite de l'espace derrière et un accès à cet espace. Dans de nombreux cas, une telle disposition est peu pratique ou impossible. Le choix entre l'entretien avant ou arrière n'est pas votre seule considération. La facilité avec laquelle l'entretien peut être effectué est également un facteur de coût. Des systèmes d'affichage bien conçus pour faciliter l'accès simplifient cette maintenance. La conception a donc un impact sur le coût total de possession.
La régénération des écrans comporte également un défi supplémentaire. Vous devez que la section que vous remplacez corresponde au reste de l'écran en termes de caractéristiques d'affichage, sinon vous vous retrouverez avec un effet de patchwork à l'écran. Les écrans LED critiques permettent de calibrer facilement l'écran afin que les sections anciennes et nouvelles fonctionnent de manière cohérente sur un seul écran fluide.
La vidéo suivante montre ce que l'on entend par facilité d'entretien.
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Nous avons déjà parlé de la prise en compte de la régénération avec affichage LED. La régénération nécessite non seulement des composants LED faciles à remplacer avec succès, mais vous avez également besoin d'une continuité d'approvisionnement pour ces composants et d'un personnel qualifié disponible pour les remplacer. En d'autres termes, le facteur de soutien continu est crucial. Vous devez donc choisir un fournisseur qui sera probablement là pour vous dans les années à venir et qui peut vous offrir un accès rapide à des panneaux de remplacement selon vos besoins. Vous avez également besoin qu'ils soient en mesure de vous fournir du personnel qualifié pour la maintenance continue et l'entretien à l'emplacement de l'écran. Les clients nationaux auront besoin d'un soutien national.
Avec la LED, le choix de votre fournisseur devient effectivement aussi essentiel que le choix de votre produit. Faire un choix éclairé en matière de LED ne dépend donc pas seulement de ce que vous achetez, mais également de la personne auprès de qui vous achetez. Les deux aspects deviennent indissociables.

Comment la distance de visualisation influe à la fois sur le prix et la valeur
Une spécification de base donnée pour l'affichage LED à vision directe est le pixel pitch, la distance exprimée en millimètres entre les LED individuelles disposées sur la grille d'affichage. Plus la distance d'affichage est courte, plus vous avez de pixels par mètre carré et le coût par mètre carré de l'écran augmente en conséquence. Le nombre de pixels dont vous aurez besoin par mètre carré dépendra toutefois de la taille de l'écran et de la distance de visualisation. En règle générale, un mètre pour chaque millimètre de pas vous donnera une distance de vision minimale acceptable, et 2 mètres pour chaque millimètre vous donneront une distance de visualisation optimale au-delà de laquelle la qualité de l'image ne s'améliorera pas vraiment sensiblement.
La première leçon à tirer de l'inclinaison des pixels est donc que l'adaptation de la hauteur à la distance de visualisation permet de déterminer le coût nécessaire pour réussir l'affichage et le rapport qualité-prix obtenu. L'emplacement compte. Dans certains cas, dépenser beaucoup plus par mètre carré ne produira en fait que très peu de résultats, car personne ne s'approchera jamais assez pour s'en apercevoir. Opter pour un écran de meilleure qualité avec une hauteur plus large serait une bien meilleure proposition de valeur dans de telles circonstances. Non seulement il serait plus esthétique à la distance de visualisation, mais le coût d'entretien prévu au cours de sa durée de vie serait nettement inférieur.
L'emplacement de l'écran doit donc être considéré à la fois comme un facteur de coût et un facteur de conception. Un écran situé à une altitude plus élevée peut faire baisser le prix au mètre carré de manière significative, car la distance de visionnage minimale peut passer d'un mètre ou deux à 8 mètres ou plus, et le coût par mètre carré peut baisser en conséquence. La hauteur n'est pas le seul élément de conception capable de déterminer les distances de vision. Parfois, une barrière peut être placée entre l'écran et le spectateur, comme un vide, un jardin ou une scène. Le contrôle des distances d'observation peut être un excellent moyen de réduire les coûts. L'achat de deux fois plus de pixels par m² que nécessaire, par exemple, sur un écran de 5 mm ne fournira pas une image nettement meilleure à une distance de visualisation de 20 m ou plus. Un écran de 10 mm de pas fera le travail pour beaucoup moins cher.
Parfois, cependant, des distances d'observation plus courtes sont inévitables et, dans ces cas, d'autres mesures budgétaires sont nécessaires. Si la distance de visualisation est courte et le budget limité, l'élément de conception à contrôler est la taille de l'écran, car le coût sera proportionnel. Un écran plus petit avec une meilleure image donnera un meilleur résultat. Ce qui n'est pas négociable, c'est l'expérience du spectateur. Il doit rester sans compromis.
Le lien vidéo suivant montre un exemple d'écran LED à pas de 2,5 mm utilisé dans un contexte de vente au détail pour un visionnage rapproché.
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Angle de vision de 110 degrés dans Arcade

Angle de vision de 110 degrés dans l'aire de restauration (près de 25 % des sièges ne peuvent pas voir un tel écran)

Les angles de vision probables sont des facteurs importants à prendre en compte pour de nombreux emplacements d'écran. Un écran situé au bout d'une arcade ou sur un panneau d'affichage autoroutier, par exemple, est moins susceptible d'attirer des spectateurs hors des sentiers battus. Un écran LED dans le hall d'un bâtiment, en revanche, peut être vu depuis des points de vue beaucoup plus précis en raison de la disposition du sol. Dans la plupart des cas, un maximum de spectateurs signifie une valeur maximale, surtout si les annonceurs sont impliqués. Il vaut donc la peine de bien comprendre cet aspect.

Si jamais une spécification LED avait besoin d'être mieux comprise, c'est bien la luminosité. Les niveaux de luminosité des LED sont similaires aux niveaux de volume d'un système audio. Vous devez le régler au niveau approprié pour la tâche à accomplir. Une LED extérieure exposée à la lumière directe du soleil doit être très lumineuse, mais le même niveau de luminosité par temps couvert et encore plus la nuit donnera un aspect brillant et criard. En fait, dans certaines juridictions, un panneau trop lumineux sera considéré comme un polluant visuel et entraînera une sanction financière.
Le niveau de luminosité en tant que spécification est important car il indique la marge de manœuvre dont vous disposez pour atteindre le bon niveau de luminosité selon les besoins. Cependant, la luminosité doit également être considérée comme un aspect qui doit être contrôlé avec succès. L'utilisation de capteurs de lumière en conjonction avec un système de commande permet de contrôler les niveaux de luminosité en réponse aux conditions d'éclairage dominantes. Un affichage LED de qualité nécessite donc une expertise en matière de contrôle. Dans le cas du MCG, par exemple, les clients au sol sont épargnés par l'éblouissement des LED lumineuses à la lumière du jour lorsque des sections de la signalisation périmétrique tombent dans l'ombre. Cela a nécessité une ingénierie intelligente.

L'échelle de gris est l'un des principaux déterminants de la précision des couleurs, et la précision des couleurs est une considération importante pour la plupart des applications LED critiques. Il ne s'agit pas simplement d'avoir des images plus belles. Les annonceurs, en particulier, peuvent être très exigeants en matière de précision des couleurs. Le violet Cadbury est très précis, par exemple, tout comme le bleu ANZ ou le rouge Coles.
Un écran aux couleurs imprécises est moins susceptible d'attirer les annonceurs, de sorte que le prix final payé doit inclure la perte de revenus.

Une autre spécification à ne pas négliger avec l'affichage LED est le taux de rafraîchissement. Un écran dont le taux de rafraîchissement est insuffisant ne sera pas beau à l'appareil photo, même s'il est beau à l'œil nu. Cet aspect n'a pas d'importance dans un environnement où il est interdit de prendre des photos, mais il est très important dans les lieux où les photographies sont encouragées ou susceptibles d'être prises. Les photographies jouent un rôle si important dans le succès des réseaux sociaux et les gens sont moins susceptibles de publier des photos qui ne sont pas belles. Générer de l'intérêt via les réseaux sociaux est souhaitable pour la plupart des entreprises et institutions. Cet aspect devient donc un véritable problème de sélection d'écran. Un écran dont le taux de rafraîchissement est faible tue cet enthousiasme.

Le contenu de l'écran est en fait ce qui rend un écran intéressant. Le matériel d'affichage LED peut donner à ce contenu une apparence aussi belle qu'il le devrait, mais c'est le contenu lui-même qui suscite l'intérêt. Tout le contenu de l'écran n'est pas de la publicité. En fait, un écran peut être composé de différents éléments au sein d'une même composition. Un écran unique, par exemple, peut présenter une vidéo d'entreprise comme image principale en conjonction avec un fil d'actualité téléscripteur, un affichage de la température actuelle et des prévisions météorologiques, ainsi que de l'heure. Il peut également comporter le tableau de bord du bien-être ou le tableau de bord environnemental d'un bâtiment en temps réel. Le contenu de l'écran peut également être généré de manière artistiquement intéressante. Dans les exemples présentés ici par ESI Designs aux États-Unis, l'imagerie est pilotée par des algorithmes ou basée sur des données en temps réel, qu'elles soient sensorielles ou numériques. Il en résulte un contenu d'écran qui change en permanence au lieu de tourner en boucle à l'infini, ce qui le rend beaucoup plus intéressant à regarder. Cela est particulièrement pertinent pour les écrans situés là où ils seront principalement vus par les mêmes personnes tous les jours, tels que les écrans situés dans les halls des bureaux

Nous avons mentionné à la page précédente comment un écran pouvait être composé de plusieurs éléments simultanément. Il est donc utile de disposer d'un système de gestion de contenu capable d'offrir une telle flexibilité. Cependant, un système de gestion de contenu peut également faire bien plus encore. Il peut programmer le contenu en fonction de l'heure de la journée, suivre les publicités payantes et leur date d'affichage, et s'assurer que l'image affichée est toujours belle (et avec un minimum de traînée s'il s'agit d'une image animée). Un très bon système de gestion de contenu ne vous laisse jamais avec un écran vide. Lorsque vous concevez avec une technologie d'affichage, vous devez également tenir compte du nombre de pixels que vous utilisez et de leur facilité de gestion. Une erreur facile à commettre avec l'affichage numérique est d'utiliser la mauvaise technologie pour l'application. Utiliser des centaines d'écrans LCD, par exemple, pour créer quelque chose d'intéressant dans un immense atrium peut sembler intéressant sur la page, mais chaque écran contient des millions de pixels. Ainsi, lorsque vous commencez à en utiliser des centaines, vous vous retrouvez avec des milliards de pixels nécessitant beaucoup de puissance informatique pour être gérés. Pire encore, la plupart de ces pixels finissent par être un gaspillage d'argent car ils ne sont pas nécessaires aux distances de visualisation concernées. Le déploiement d'une LED pour la même tâche signifierait moins de pixels, une image nettement plus lumineuse et plus éclatante, ainsi qu'une consommation d'énergie et une production de chaleur nettement inférieures.