Qu’est-ce que la frontlight ? 

Les liseuses utilisent un système appelé « frontlight ». 

Cela signifie une lumière placée devant l’écran et dirigée vers la surface d’affichage. En d’autres termes, elle ne vous éclaire pas directement les yeux. 

Même sans frontlight, une liseuse fonctionne parfaitement. L’écran à encre électronique est composé de véritables particules noires et blanches qui forment les lettres et les images, et quand la lumière du soleil ou d’un éclairage intérieur atteint ces particules, la lumière réfléchie est ce que nous voyons.

Les smartphones modernes émettent tous leur propre lumière pixel par pixel, tandis que les liseuses reposent sur la lumière ambiante réfléchie par l’écran. La quantité d’énergie lumineuse atteignant vos yeux est donc bien plus faible, ce qui fatigue beaucoup moins. 

Mais dans l’obscurité totale, une liseuse est invisible. Pour pouvoir lire même sans lumière ambiante, les fabricants ont conçu un système qui imite la lumière réfléchie : la frontlight. (Sur les liseuses couleur, l’écran est naturellement très sombre, même en plein jour, donc on utilise souvent la frontlight.)

Alors, comment fonctionne exactement cette frontlight ? Et est-elle vraiment sans danger pour les yeux ? Voyons cela. 

(O)LED vs LCD vs e-ink – comparaison ultra simple 

La plupart des smartphones récents utilisent la technologie OLED. Chaque pixel émet sa propre lumière. Le « LE » de OLED signifie « Light Emitting », c’est-à-dire « émettant de la lumière ».

Quand notre téléphone tombe et que l’écran se casse, on dit souvent « l’écran LCD est mort ». En réalité, « LCD » désigne la technologie des cristaux liquides. Ce terme vient de « liquide » + « cristal », un matériau ayant les propriétés des deux états. Les smartphones modernes n’utilisent plus vraiment de LCD, mais nous avons gardé cette expression par habitude. 

Comprendre le LCD, c’est comprendre les liseuses 

Une fois que l’on comprend le fonctionnement du LCD, comprendre la frontlight des liseuses devient bien plus simple.

Les écrans LCD possèdent un rétro-éclairage (backlight). Il se trouve derrière l’écran, orienté vers l’utilisateur.

Mais ce rétro-éclairage n’illumine pas toute la surface directement. Des LED situées sur les côtés envoient la lumière dans une plaque guide, qui la répartit uniformément sur tout l’écran.

La lumière vibre naturellement dans toutes les directions. En ajoutant un « polariseur », on force les ondes lumineuses à se réorienter dans une direction unique. Par exemple, un polariseur vertical (|) ne laisse passer que la lumière vibrante verticalement.

Si cette lumière passe ensuite dans un polariseur horizontal (—), que se passe-t-il ? 

Comme les orientations diffèrent de 90°, aucune lumière ne passe. Un polariseur incliné comme « / » laisse passer une partie de la composante qui correspond à son angle.

C’est exactement ce que font les cristaux liquides. Chaque pixel contient des cristaux liquides, et chaque pixel reçoit une tension différente.

Selon la tension appliquée, les molécules se tordent plus ou moins, modifiant la polarisation de la lumière. Ainsi, les cristaux liquides contrôlent la quantité de lumière transmise par chaque pixel.

Pour résumer la structure d’un écran LCD, de l’intérieur vers l’extérieur :

[Backlight – la source lumineuse]

[Light Guide Plate – répartit la lumière]

[Polariseur – aligne la lumière]

[Couche TFT – fournit la tension contrôlant les cristaux liquides]

[Cristaux liquides – modifient la polarisation et régulent la transmission]

Ainsi, on comprend comment le LCD contrôle la luminosité de chaque pixel. 

Pour un écran monochrome, cette technologie suffirait.

Mais pour afficher des couleurs, il faut ajouter les filtres colorés.

Les filtres colorés

Nos yeux perçoivent les couleurs grâce à des cellules appelées cônes, de trois types : sensibles au rouge (R), au vert (G) et au bleu (B). En combinant ces signaux, notre cerveau reconstruit toutes les couleurs.

Les écrans électroniques utilisent le même principe : ils expriment les couleurs à l’aide de la lumière RGB.

Un seul pixel est composé de sous-pixels rouge, vert et bleu. Pour afficher du rouge, le sous-pixel rouge laisse passer la lumière tandis que les sous-pixels vert et bleu la bloquent.

Pour afficher du blanc, les trois sous-pixels laissent passer une quantité similaire de lumière : la combinaison apparaît blanche à nos yeux. 

Ce principe reste le même pour les liseuses couleur. Dans un OLED, la source lumineuse est directement colorée ; dans une liseuse, c’est la lumière réfléchie qui traverse les filtres colorés. La différence principale est la source lumineuse : le LCD utilise un backlight, la liseuse utilise la lumière ambiante ou la frontlight. 

Une fois la couche de filtres colorés ajoutée, on ajoute la dalle tactile, et la structure de l’écran est complète. 

Différence entre backlight et frontlight 

Dans un LCD, le rétro-éclairage utilise des LED situées sur les côtés, et la plaque guide répartit la lumière sur toute la surface. Une frontlight fonctionne exactement de la même manière : les LED sont dissimulées sous la bordure.

Certains se demandent : « Si les LED sont dans la bordure, pourquoi les bords ne sont-ils pas plus lumineux ? » Comme vous l’avez vu, il existe des technologies qui répartissent la lumière de façon uniforme, grâce aux motifs microscopiques du light guide.

Une plaque guide de lumière (Light Guide Plate) guide la lumière le long de trajectoires précises. Sur une frontlight, elle est conçue pour diriger un maximum de lumière vers la surface de l’écran plutôt que vers les yeux de l’utilisateur.

Pour résumer la différence entre backlight et frontlight :

• La frontlight est un éclairage d’appoint utilisé quand la lumière ambiante est insuffisante, alors que la backlight est la source lumineuse principale d’un LCD et donc beaucoup plus forte.
• La backlight dirige la lumière vers les yeux, tandis que la frontlight dirige la lumière vers la surface de l’écran, dont la lumière est ensuite réfléchie vers l’utilisateur.
• Pour l’utilisateur, la frontlight paraît beaucoup plus reposante car elle repose sur la lumière réfléchie, non sur une émission directe.

La frontlight reste une source de lumière, donc une luminosité trop élevée ou une utilisation prolongée dans l’obscurité peut fatiguer les yeux. Mais comparée à la lumière directe d’un OLED ou d’un LCD, elle est bien moins agressive. 

C’est tout pour cette fois.