Guide de la résolution et du rapport d’aspect des écrans LCD pour les projets OEM
Géométrie d’affichage et planification de la charge système
La résolution d’un affichage LCD correspond au nombre de pixels adressables horizontalement et verticalement. Elle doit être choisie conjointement avec la zone active physique, le rapport d’aspect, le contenu de l’interface utilisateur, la mémoire du contrôleur, la fréquence de rafraîchissement et les temporisations de l’interface. Ce guide aide les équipes OEM à convertir une désignation de résolution en spécification de module exploitable, sans confondre le nombre de pixels et la taille de l’écran.
. Les exemples de résolution sont des calculs, et non une déclaration de stock fixe ; confirmez le plan final du module, le tableau des temporisations et les limites du contrôleur.
Signification de la résolution d’un affichage LCD
La résolution indique combien d’éléments d’image adressables sont disposés horizontalement et verticalement. Une matrice de 320 × 240 comporte 320 colonnes et 240 lignes, soit 76,800 pixels. Une matrice de 1024 × 600 compte 614,400 pixels. Un nombre supérieur ne prouve pas à lui seul que le texte sera plus facile à lire, car la lisibilité dépend aussi des dimensions de la zone active, du pas des pixels, de la taille des caractères, de la distance d’observation, du contraste et des conditions optiques.
Dans les LCD TFT couleur, un pixel affiché contient généralement des sous-pixels rouge, vert et bleu. Le système hôte considère toujours la résolution du panneau comme le nombre de pixels d’affichage complets. La profondeur de couleur indique combien de bits représentent chaque pixel ; c’est une spécification distincte de la résolution.
horizontal pixels × vertical pixels
horizontal pixels ÷ vertical pixels
pixels × bits per pixel ÷ 8
pixels × frames/s × bits per pixel
Résolution, taille d’écran, zone active et rapport d’aspect
Trois plans peuvent porter la même indication de diagonale tout en utilisant des matrices de pixels, des zones actives ou des dimensions hors tout différentes. Inversement, deux modules peuvent partager une résolution avec des dimensions physiques différentes. Traitez séparément les paramètres suivants lors de la conception mécanique et de l’interface utilisateur.
Exemple de module rond : COM31H3P76ULC est un exemple d’affichage rond de 480 × 480 avec une zone active de 78.62 mm de diamètre, des dimensions hors tout documentées de 88.83 × 91.43 mm et une disposition inférieure du FPC et du cadre. Les décisions concernant le boîtier doivent suivre le plan sous contrôle documentaire, et non la seule matrice carrée de pixels.
Résolution en pixels
Le nombre de colonnes et de lignes adressables, par exemple 800 × 480. Il détermine la surface de travail de l’interface utilisateur et contribue aux besoins en mémoire et en transmission.
Zone active ou visible
La zone physique produisant l’image, généralement spécifiée en millimètres. Utilisez-la avec le nombre de pixels pour calculer le pas horizontal et vertical des pixels.
Dimensions hors tout du module
Les dimensions mécaniques globales, incluant le verre, le rétroéclairage, le PCB, les languettes, les connecteurs et les tolérances. Elles diffèrent de la diagonale de l’écran et de la zone active.
Le pas horizontal peut être estimé en divisant la largeur active par le nombre de pixels horizontaux ; le pas vertical utilise la hauteur active divisée par le nombre de pixels verticaux. Les pixels par pouce peuvent être calculés sur chaque axe après conversion des millimètres en pouces. Si les deux résultats diffèrent, les pixels ne sont pas carrés : le rapport de la zone active physique et le rapport numérique de résolution ne doivent donc pas être considérés comme identiques.
L’orientation est une autre décision indépendante. Faire pivoter un panneau de 800 × 480 crée une surface de travail de 480 × 800 pour l’interface utilisateur, mais ne modifie ni la mécanique du module, ni les limites du contrôleur, ni la direction d’observation, ni la position du câble. Le guide de sélection des modules LCD TFT pour les projets HMI industriels couvre plus largement ces contraintes système.
Exemples courants de résolution et de rapport d’aspect LCD
Les valeurs ci-dessous sont des exemples de calcul courants dans les échanges sur les affichages embarqués. Elles ne constituent pas une liste de stock SuccessLCD, et les noms comme QVGA ou WVGA ne doivent jamais remplacer la matrice exacte horizontale × verticale dans une demande de devis.
| Résolution | Rapport de pixels réduit | Total des pixels | Une image RGB565 | Une image RGB888 | Contexte habituel de planification |
|---|---|---|---|---|---|
| 320 × 240 | 4:3 | 76,800 | 0.154 MB | 0.230 MB | Instruments compacts et HMI graphiques plus simples |
| 480 × 272 | 30:17 | 130,560 | 0.261 MB | 0.392 MB | Petites interfaces embarquées au format large |
| 800 × 480 | 5:3 | 384,000 | 0.768 MB | 1.152 MB | Compositions HMI larges avec un niveau de détail graphique modéré |
| 800 × 600 | 4:3 | 480,000 | 0.960 MB | 1.440 MB | Compositions au format quatre tiers et écosystèmes de contrôleurs établis |
| 1024 × 600 | 128:75 | 614,400 | 1.229 MB | 1.843 MB | Tableaux de bord industriels plus denses et interfaces utilisateur à plusieurs panneaux |
| 1024 × 768 | 4:3 | 786,432 | 1.573 MB | 2.359 MB | Interfaces graphiques quatre tiers plus détaillées |
| 1280 × 800 | 8:5 | 1,024,000 | 2.048 MB | 3.072 MB | Interfaces plus détaillées lorsque le système hôte et la liaison prennent en charge la charge |
Les valeurs de mémoire utilisent des mégaoctets décimaux et une image non compressée : RGB565 = 16 bits par pixel ; RGB888 = 24 bits par pixel. Le double ou triple tampon, le pas de ligne en mémoire, l’alignement et les couches graphiques augmentent la mémoire requise.
Le choix d’un module spécifique de 7 pouces nécessite toujours des preuves au niveau du produit. Consultez la fiche du modèle LCD TFT COG-T700MI2XE-02 de 7 pouces et 1024 × 600 pour cette configuration documentée ; la présente page conserve son rôle général d’explication de la résolution et des calculs.
Effet de la résolution LCD sur la mémoire, l’horloge pixel et la charge de l’interface
Un nombre de pixels supérieur augmente la quantité de données d’image que le contrôleur doit créer, stocker et transmettre. À 60 images par seconde, 800 × 480 nécessite 23.04 millions de pixels actifs par seconde ; 1024 × 600 en nécessite 36.864 millions. Une multiplication par 24 bits par pixel fournit une première estimation de la charge utile RGB active, mais pas le débit final de la liaison d’interface.
Texas Instruments explique que la planification de l’horloge pixel doit inclure les temporisations horizontales et verticales ainsi que les intervalles de suppression, et que les valeurs finales proviennent de la fiche technique du panneau. Le sérialiseur, le désérialiseur, le contrôleur et le panneau doivent tous prendre en charge l’horloge et le débit requis. Consultez les recommandations officielles TI de conception relatives à la résolution et à l’horloge pixel.
Quatre vérifications avant d’approuver une résolution
- Capacité de la mémoire tampon d’image : calculez une image à la profondeur de couleur prévue, puis incluez le nombre réel de tampons, le pas de ligne en mémoire, l’alignement, les superpositions et les ressources graphiques.
- Plage de l’horloge pixel : comparez les temporisations complètes du panneau — pixels actifs, largeurs de synchronisation, paliers avant et arrière et fréquence de rafraîchissement — aux limites du système hôte et des dispositifs d’interface.
- Bande passante de transmission : incluez le nombre de voies, la sérialisation, le codage, la surcharge des paquets ou des intervalles de suppression et toute compression prise en charge, plutôt que la seule charge utile des pixels actifs.
- Performances de rendu : confirmez que le processeur, la bande passante mémoire et la pile graphique peuvent mettre à jour l’interface utilisateur prévue à la fréquence d’image et dans la plage de températures requises.
L’ aperçu de DSI-2 par MIPI Alliance décrit une interface évolutive à haut débit entre système hôte et affichage, avec plusieurs modes de fonctionnement et une prise en charge optionnelle de la compression d’affichage. La présentation de la compression d’affichage par VESA explique comment les codecs pris en charge peuvent réduire le débit des données à transmettre. La compression n’est pas automatique : les deux extrémités et l’implémentation choisie de l’interface doivent prendre en charge la même méthode.
Pour les responsabilités et la validation liées à l’interface, utilisez le guide des interfaces LCD RGB, LVDS, MIPI et SPI. Le choix de la résolution doit préciser les temporisations et la charge de l’interface utilisateur requises ; le guide des interfaces couvre les normes de signal et les détails d’intégration.
Résolution native et mise à l’échelle
Concevez si possible l’interface utilisateur à la matrice native de pixels du panneau. L’envoi d’une résolution source différente nécessite une mise à l’échelle, un recadrage, des bandes de compensation ou une nouvelle composition. Un dispositif de mise à l’échelle peut ajouter du coût, de la latence, du trafic mémoire et des hypothèses de traitement d’image ; les contrôleurs simples peuvent en être dépourvus. Les textes, les lignes d’un pixel et les icônes sont particulièrement sensibles aux mises à l’échelle non entières : testez donc ensemble le contrôleur et le panneau réels.
Choisir la résolution d’un affichage LCD pour un projet OEM
- Commencez par le besoin d’information. Listez les plus petits textes, icônes, graphiques, zones vidéo et commandes simultanées que l’opérateur doit comprendre.
- Fixez la distance d’observation et la zone active utilisable. Convertissez les dimensions physiques prévues des textes et commandes en un budget de pixels pratique ; ne partez pas de la seule diagonale.
- Choisissez l’orientation et le rapport de l’interface utilisateur. Adaptez la composition portrait ou paysage au boîtier, au déroulement des opérations et à la matrice exacte de pixels.
- Calculez la mémoire et la charge utile active. Utilisez la profondeur de couleur, la fréquence d’image et le nombre de tampons prévus, puis ajoutez la surcharge de l’implémentation.
- Vérifiez les limites du contrôleur et des temporisations. Vérifiez l’horloge pixel, le rafraîchissement, les paliers, le nombre de voies, la tension d’interface, l’initialisation et les performances graphiques par rapport aux fiches techniques réelles.
- Étudiez la mécanique et l’optique. Confirmez la zone active, la zone visible, les dimensions hors tout, la position du connecteur, la luminosité, le comportement à l’observation, l’empilement tactile et l’ouverture de la plaque de protection.
- Validez l’échantillon complet. Exécutez l’interface utilisateur réelle avec le contrôleur, le câble, le boîtier et les conditions de fonctionnement prévus avant de figer le module.
Ne maximisez pas le nombre de pixels par défaut
Des pixels supplémentaires peuvent augmenter la mémoire, la bande passante, le travail de rendu et le coût de développement de l’interface utilisateur sans améliorer la tâche de l’opérateur.
Ne spécifiez pas uniquement la diagonale
La diagonale, la zone active, les dimensions hors tout et la matrice de pixels sont des paramètres distincts. Le boîtier et l’interface utilisateur ont besoin des quatre.
N’approuvez pas sur la seule base d’une désignation
Les noms comme WVGA peuvent être utilisés de manière incohérente. Inscrivez la matrice exacte et les temporisations du panneau dans la spécification sous contrôle documentaire.
Informations minimales pour une étude technique
- Captures d’écran ou maquettes fonctionnelles de l’interface utilisateur
- Taille minimale requise des textes et des icônes
- Distance d’observation et orientation
- Zone active visée et dimensions hors tout du module
- Matrice de pixels envisagée
- Processeur hôte ou contrôleur d’affichage
- Mémoire tampon d’image disponible
- Exigences de profondeur de couleur et de rafraîchissement
- Interface préférée et contraintes de voies
- Empilement tactile et plaque de protection
- Températures de fonctionnement et de stockage
- Plan de référence, échantillon ou pièce actuelle
Une fois les limites des pixels et du système clarifiées, examinez les orientations de modules LCD TFTdisponibles. Pour transmettre plus clairement les informations au fournisseur, utilisez la liste de contrôle pour les demandes de devis de modules LCD TFT.
Questions fréquentes
Que signifie une résolution LCD de 800 × 480 ?
Un LCD de 800 × 480 comporte 800 colonnes et 480 lignes de pixels adressables, soit 384,000 pixels. Le rapport numérique de sa matrice de pixels se réduit à 5:3. Cela ne précise ni la taille physique de l’écran, ni la zone active, ni le pas des pixels, ni l’interface, ni la fréquence de rafraîchissement, ni les dimensions hors tout du module ; ces valeurs doivent provenir du plan et de la fiche technique spécifiques.
1024 × 600 correspond-il à un rapport d’aspect de 16:9 ?
Pas exactement. Le rapport numérique de 1024 × 600 se réduit à 128:75, soit environ 1.707, tandis que 16:9 vaut environ 1.778. Le rapport de la zone active physique peut aussi différer lorsque les pas horizontal et vertical des pixels sont inégaux. Utilisez la matrice exacte pour l’interface utilisateur et le plan pour la mécanique.
Une résolution LCD supérieure produit-elle toujours un meilleur affichage ?
Non. Une résolution supérieure peut montrer davantage de détails dans une zone active adaptée, mais elle augmente aussi les besoins en mémoire, en débit d’interface et en rendu. Si les caractères et commandes deviennent physiquement trop petits, l’utilisabilité peut se dégrader. Choisissez la résolution selon la tâche de l’opérateur, la distance d’observation, la zone active, les capacités du contrôleur et l’environnement optique, plutôt que le seul nombre de pixels.
Quelle mémoire tampon d’image un LCD nécessite-t-il ?
Pour une image non compressée, multipliez les pixels horizontaux par les pixels verticaux et par les bits par pixel, puis divisez par huit. Une image RGB565 de 800 × 480 utilise 768,000 octets ; RGB888 utilise 1,152,000 octets. Les systèmes réels peuvent nécessiter deux ou trois tampons, auxquels s’ajoutent le pas de ligne en mémoire, l’alignement, les superpositions et les ressources graphiques.
Un contrôleur LCD peut-il adapter le contenu à une résolution native différente ?
De nombreux contrôleurs et processeurs peuvent mettre le contenu à l’échelle, mais la compatibilité dépend du contrôleur, du rapport entre la source et le panneau, du chemin mémoire et de l’algorithme de mise à l’échelle. Une mise à l’échelle non entière peut rendre les textes ou les lignes d’un pixel moins nets, tandis qu’un rapport d’aspect inadapté peut déformer la géométrie. Le rendu à résolution native est préférable pour le contenu HMI critique, sauf si la chaîne complète de mise à l’échelle est validée.
Références techniques
- Texas Instruments : choisir un sérialiseur LVDS selon la résolution d’affichage — planification de l’horloge pixel, des intervalles de suppression et du débit de liaison.
- MIPI Alliance : MIPI DSI-2 — architecture évolutive d’interface entre système hôte et affichage, et modes de fonctionnement pris en charge.
- VESA : codecs de compression d’affichage — périmètre de la compression pour la transmission d’affichage et contexte d’implémentation.
Figez ensemble les pixels, la mécanique et le contrôleur
Envoyez l’interface utilisateur prévue, les limites de zone active et de dimensions hors tout, le contrôleur, l’interface ainsi que les exigences de rafraîchissement, de profondeur de couleur et de fonctionnement. SuccessLCD peut étudier le choix de résolution dans le cadre de la spécification complète d’affichage OEM.
Envoyez les exigences de votre projet LCD
