Le Samsung The Premiere 8K est récemment devenu le premier projecteur au monde à recevoir une certification officielle de la 8K Association (8KA). Pour l'industrie de la projection, la 8K a longtemps été un rêve — une étape de nouvelle génération ambitieuse. Après tout, l'attrait principal de la projection réside dans son expérience grand écran. Et qu'est-ce qu'un grand écran sans la résolution la plus nette possible ?
Bien que les progrès de la projection 8K aient été lents, la certification de Samsung montre que l'industrie n'a pas abandonné. Malgré les défis, les entreprises continuent d'investir dans des innovations haute résolution.
Le goulot d'étranglement de la résolution : une limite persistante dans les affichages des projecteurs
En 2024, environ 80 % des téléviseurs LCD vendus en Chine sont équipés de la résolution 4K. Cependant, l'adoption de la 4K dans les projecteurs — malgré leur association à la visualisation grand écran — est bien moins avancée. Les données montrent que seulement 9,7 % des projecteurs intelligents vendus en Chine au premier trimestre 2024 étaient des modèles 4K, contre un taux de pénétration de 78,3 % pour les téléviseurs. Le contraste est frappant.
Cet écart n'est pas dû à un manque d'intérêt des consommateurs pour la projection en ultra-haute définition (UHD), mais plutôt à des limitations techniques. Par exemple, dans le segment des projecteurs économiques, les modèles 1LCD offrant une résolution 1080p surclassent souvent les projecteurs DLP de prix similaire qui ne délivrent que du 720p. De même, sur le marché des projecteurs à plus de 700 $, la plupart des consommateurs optent pour des modèles 4K, valorisant clairement une résolution plus élevée lorsqu'elle est disponible.
Pourquoi il est si difficile d'atteindre une haute résolution sur les projecteurs
Le défi réside au cœur de la technologie des projecteurs : les puces de modulation numérique de la lumière. Ces puces sont minuscules : les projecteurs 4K basés sur le DLP dans la gamme des 1 500 $ utilisent généralement des puces de 0,47 pouce. Sur une si petite puce, la résolution 2K repousse déjà les limites physiques. Atteindre la 4K nécessite un décalage de pixels (une technique pour simuler une résolution plus élevée en déplaçant rapidement les pixels), et atteindre la 8K exige des puces 4K natives d'au moins 0,8 pouce, combinées à des techniques de décalage avancées.
Les puces DLP sont bloquées à une taille de pixel minimale de 5,4 microns depuis près de deux décennies. Le LCOS (Liquid Crystal on Silicon) offre une amélioration, avec des pixels aussi petits que 3,8 microns — rendant la vraie 4K possible même sur des puces de moins de 0,7 pouce.
Quant à la technologie 1LCD couramment utilisée, la vraie 4K nécessite des panneaux de 4 à 6 pouces. Par ailleurs, les systèmes 3LCD peinent à miniaturiser les pixels en raison des contraintes de rapport d’ouverture — leurs pixels les plus petits sont donc plus grands que ceux du DLP, autour de 6,2 microns actuellement.
La projection, c'est avant tout "petite technologie, grands écrans"
C'est là que se trouve la position délicate de l'industrie du projecteur à l'ère UHD. D'un côté, la projection repose sur les grands écrans, qui exigent des résolutions plus élevées pour maintenir la qualité d'image. De l'autre, intégrer suffisamment de pixels dans une puce d'imagerie minuscule — la 8K contient 16 fois plus de pixels que la 1080p — représente un défi technique colossal.
Néanmoins, les contenus UHD et les attentes qui les accompagnent sont là pour durer. Alors que le reste de l'industrie audiovisuelle évolue vers la 4K et la 8K, les projecteurs doivent suivre le rythme pour rester pertinents.
Pixel-Shifting : un sauveur aux limites
Aujourd'hui, plus d'un million de projecteurs 4K sont vendus chaque année dans le monde, la plupart utilisant la puce DLP de 0,47 pouce avec décalage de pixels. Cette technique permet à une puce 1080p de simuler une résolution 4K en décalant les pixels horizontalement et verticalement.
L'avantage est clair : cela permet de fabriquer des projecteurs 4K plus petits, moins chers et plus faciles à produire. Cependant, les inconvénients sont tout aussi évidents. La 4K par décalage de pixels ne peut égaler la netteté visuelle d'une 4K native, surtout par rapport aux téléviseurs LCD 4K. Cette limitation s'applique aux technologies DLP, LCD et LCOS.
De plus, le pixel shifting n’est pas universellement applicable. Il est difficile à mettre en œuvre sur les grands panneaux des systèmes 1LCD et ajoute de la complexité et du coût aux projecteurs 3LCD ou 3LCOS, qui utilisent trois puces d’imagerie distinctes.
Ainsi, le décalage de pixels doit être considéré davantage comme une astuce ingénieuse que comme une véritable avancée technologique. C'est un compromis : il pousse la technologie actuelle à ses limites, sans la faire progresser.
À l'avenir, la 8K deviendra la norme suivante. Si la 4K repose largement sur le décalage de pixels, comment la 8K sera-t-elle réalisée ? C'est pourquoi de nombreux leaders de l'industrie affirment qu'une généralisation natif La 4K est une étape nécessaire. Des entreprises comme Epson, Sony et JVC poussent déjà dans cette direction avec des projecteurs home cinéma haut de gamme à plus de 3 000 $. Le projecteur 8K de Samsung suit également cette voie.
LCOS : un cheval noir dans la course vers l'ultra haute définition
Alors que l’ultra haute définition devient la norme, les projecteurs devront partir de la 4K et proposer la 8K en gamme premium. Pour y parvenir de manière abordable et réalisable, deux choses sont nécessaires : la viabilité technologique et l’efficacité des coûts.
Actuellement, quelques projecteurs 8K sont déjà disponibles, incluant des modèles à pixel shifting et des modèles natifs. Les modèles natifs 8K reposent presque exclusivement sur la technologie LCOS. Pourquoi ? Parce que le LCOS permet les plus petites tailles de pixels et possède donc un avantage naturel lorsque des résolutions ultra-haute sont nécessaires.
Bien que le LCOS ait longtemps joué un rôle de niche dans le monde de la projection, son avantage intrinsèque en densité de pixels le rend particulièrement adapté à l’ère UHD.
Des tailles de puce plus petites signifient non seulement des coûts de base plus bas, mais aussi des conceptions plus compactes et flexibles — deux éléments cruciaux pour une adoption plus large sur le marché.
Alors, pourquoi le LCOS est-il resté sur la touche si longtemps ?
Le LCOS combine des pilotes à base de silicium avec une modulation à cristaux liquides, ce qui rend son architecture complexe. Un défi clé consiste à gérer les différents taux de dilatation thermique entre le silicium (3 ppm/°C) et les substrats en verre (9 ppm/°C). Aux densités de pixels élevées requises pour la 4K et la 8K, maintenir une précision d'alignement inférieure à 50 μm devient un obstacle majeur à la production de masse. Heureusement, ces défis sont progressivement surmontés.
Un autre problème est l’échelle de production. Sans volume de production suffisant, les coûts restent élevés, limitant la croissance. Cependant, ces dernières années, les fabricants chinois de LCOS ont acquis une précieuse expérience dans des domaines comme la communication optique, les affichages tête haute automobiles, les instruments de précision, l’impression 3D et la réalité augmentée.
Le secteur automobile, en particulier, a contribué à développer l'écosystème LCOS. Par exemple, le dernier système Digital Light de Mercedes utilise des modules LCOS pour projeter des affichages AR-HUD avec 1,3 million de pixels par œil. Les véhicules Huawei M9 et d'autres utilisent également des HUD LCOS, prouvant la viabilité commerciale de cette technologie. Ce transfert de l'automobile vers la projection offre une voie de croissance prometteuse.
Cela dit, le LCOS accuse encore un retard sur le DLP en matière d'efficacité lumineuse à cause de sa couche de cristaux liquides. Mais disposer d'une chaîne d'approvisionnement indépendante pour le LCOS offre à l'industrie une alternative stratégique, surtout compte tenu des contraintes d'approvisionnement des puces DLP. C'est en partie pour cette raison que des entreprises de communications optiques comme Huawei se sont lancées dans le LCOS il y a plus de dix ans.
Conclusion : la projection UHD est inévitable — le LCOS pourrait être la clé
La demande pour l'ultra-haute définition dans l'industrie de la projection est indéniable. Les défis techniques le sont tout autant, ainsi que les solutions potentielles. Avec la 4K/8K qui deviendra le nouveau champ de bataille dans les 2 à 3 prochaines années, l'industrie doit se préparer à une mise à niveau de ses capacités d'approvisionnement.
C'est pourquoi Samsung s'est précipité pour revendiquer le titre de premier projecteur certifié 8K. Et c'est pourquoi le LCOS, autrefois un acteur mineur, pourrait émerger comme une force majeure à l'ère de la projection UHD.
