# Photographie/Accessoires/Écrans de projection

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## Généralités

Les écrans de projection permettent de renvoyer aux spectateurs la lumière qu'ils reçoivent d'un projecteur de diapositives ou de films, d'un rétroprojecteur, d'un vidéoprojecteur, etc. Il en existe de nombreux modèles, qui se différencient avant tout par la nature et les propriétés de leur surface réfléchissante.
L'expérience montre que les critères de choix des écrans sont généralement très mal connus, ce qui a pour conséquence immédiate l'achat d'équipements inadaptés aux besoins. En particulier, la géométrie de la salle de projection est rarement prise en compte. Pourtant, l'écran de projection n'est pas un simple accessoire, mais un élément essentiel de la présentation des diapositives ou des fichiers numériques.

## Caractéristiques de réflexion
### Coefficient de réflexion et coefficient de brillance

Un bon écran doit évidemment renvoyer un maximum de lumière vers les spectateurs. Le coefficient de réflexion est généralement défini par rapport à celui d'un écran blanc mat de référence garni d'un des meilleurs produits connus, l'oxyde de magnésium fraîchement préparé qui renvoie presque toute la lumière qu'il reçoit. On lui attribue par convention un coefficient de réflexion de 1, ou de 100%.
Un dépôt récent d'oxyde de magnésium constitue pratiquement un corps orthotrope, c'est-à-dire un corps dont la luminance est constante dans toutes les directions d'observation. Les revêtements blancs mats dont le comportement est presque orthotrope ont un coefficient de réflexion toujours inférieur à 100%. En revanche, d'autres sortes de surfaces renvoient la plus grande partie de la lumière dans une direction privilégiée, leur coefficient de réflexion dépasse largement 100% dans cette direction mais il tombe à des valeurs très basses dans les autres directions.
On trouve par exemple, pour les produits habituels du commerce, les ordres de grandeur suivants :
| toile plastique blanche ordinaire | 80% |
| papier blanc à dessin | de 80 à 100% |
| écran plastique de haute qualité | 130% |
| écrans perlés ou métallisés | 300 à 500% |
Les techniciens parlent également du coefficient de brillance qui représente le rapport entre la luminance et l'éclairement, mais cette notion n'est malheureusement que très peu utilisée.

### Angle de réflexion et de diffusion

Les divers types d'écrans ne renvoient pas tous la lumière de la même façon :
* les écrans métallisés (A) renvoient la lumière un peu à la façon des miroirs. Le faisceau renvoyé est étroit, la luminosité est maximale dans une direction telle que l'angle de réflexion est à peu près égal à l'angle de l'incidence et symétrique de ce dernier par rapport à la normale à la surface de l'écran. Dans les autres directions, la luminosité est très faible.
* les écrans perlés (B) renvoient eux aussi des faisceaux étroits mais orientés cette fois-ci vers la source lumineuse elle-même, l'incidence et la réflexion se produisant du même côté de la normale. Là encore, la luminosité est très forte dans une direction privilégiée et très faible dans les autres direction.
* les écrans mats (C) renvoient la lumière dans pratiquement toutes les directions, la diffusion prime largement sur la réflexion.
Comme dans bien d'autres domaines, le choix est ici une affaire de compromis. Les surfaces quasi orthotropes autorisent un angle de vision très grand mais sont relativement peu lumineuses, tandis que les surfaces très lumineuses ne le sont que dans un angle réduit.
La courbe bleue ci-dessous correspond à un très bon écran plastifié blanc mat, qui renvoie la lumière de façon très peu directive, et la courbe rouge à un écran perlé qui présente au contraire un coefficient de réflexion très variable selon la direction d'observation.
Si l'on se tient près du projecteur, l'écran perlé est beaucoup plus lumineux que l'écran mat mais sa luminosité relative baisse très vite dès que l'on s'écarte latéralement.
À partir d'un certain angle, de l'ordre de 20 à 30 ° selon les fabrications, la perte de luminosité de l'écran perlé est telle que c'est l'écran mat qui reprend l'avantage. Le choix d'un écran doit donc se faire en tenant compte des proportions de la salle que l'on se propose d'équiper. Les écrans perlés doivent être réservés à des salles longues et étroites dans lesquelles les spectateurs sont concentrés au voisinage de l'axe. Dans une salle très large il faudra au contraire préférer un écran mat.
Naturellement, quel que soit l'écran utilisé, il ne faut pas trop s'éloigner de l'axe de la projection si l'on veut conserver un angle de vision qui ne déforme pas trop les images observées.

### Neutralité spectrale

Un écran parfait devrait posséder le même coefficient de réflexion pour toutes les couleurs du spectre visible. En pratique on ne peut que s'approcher de cette condition, les très bons écrans récemment fabriqués ne présentent que des dominantes colorées quasi imperceptibles mais la plupart des surfaces plastiques jaunissent plus ou moins en vieillissant

## Utilisation des écrans
### Écrans à grand angle de diffusion

Ils sont avant tout destinés aux salles obscures larges et de faible profondeur. La lumière est réfléchie de façon régulière, de sorte que les spectateurs situés sur les côtés reçoivent à peu près autant de lumière que ceux qui sont au centre. On les réalise avec des toiles plastifiées mates, lisses ou légèrement rugueuses. On peut aussi utiliser une peinture spéciale appliquée au pistolet sur un mur préparé en conséquence.
Ce type d'écran est le meilleur pour les salles de conférences où les sièges sont disposés de manière à permettre les discussion. Dans ce cas, il est généralement préférable d'installer l'écran dans un coin de la salle, si possible le moins éclairé, plutôt qu'au beau milieu d'un des murs.

### Écrans perlés

Chaque mètre carré de ces écrans est porteur d'environ 20 millions de minuscules billes de verre qui renvoient l'essentiel de la lumière dans sa direction d'arrivée et non, comme le ferait un miroir, dans la direction symétrique par rapport à la perpendiculaire à l'écran.
La luminosité maximale est obtenue dans un cône dont le demi-angle au sommet est très faible, environ 5° seulement. Pour les spectateurs qui se trouvent dans cette zone de l'espace, l'écran perlé renvoie de 3 à 5 fois plus de lumière qu'un écran mat et le gain semble donc considérable. Cependant, pour en profiter pleinement, il faudrait avoir la tête pratiquement à côté du projecteur. Dans des conditions réelles d'une salle de projection, les spectateurs se trouvent pour la plupart décalés sur le côté ou au-dessous de l'axe de l'écran, dans une zone telle que la luminosité de l'écran est déjà bien inférieure à ce maximum théorique.
On pourrait craindre qu'un spectateur décalé latéralement par rapport à un écran perlé voie celui-ci beaucoup plus sombre d'un côté que de l'autre mais heureusement, un effet de compensation se produit et permet généralement de conserver une luminosité relativement uniforme. Il ne faut pas oublier qu'un écran perlé renvoie la lumière vers sa source...
En pratique l'écran perlé est avantageux pour les salles profondes et peu larges et il doit être vu par les spectateurs sous un angle qui ne dépasse pas 25° par rapport à la direction de la projection. Il est bon de respecter les règles suivantes :
* pour éviter l'effet de scintillement dû à la structure perlée, le premier rang de spectateurs doit être situé à une distance au moins égale à deux fois la largeur de l'écran. Pour un écran de 3 m de large, par exemple, le premier rang doit se situer à au moins 6 m.
* la largeur du premier rang de spectateurs ne doit pas dépasser le double de la largeur de l'image projetée.

### Écrans métallisés

Comme leur nom l'indique, ils sont recouverts d'une très fine couche métallique, généralement de l'argent, parfois de l'aluminium. Leur utilisation est absolument indispensable pour les projections stéréoscopiques car, contrairement aux écrans mats ou perlés conventionnels, ils ne détruisent pas la polarisation de la lumière.
Pour obtenir un angle de champ suffisant, la surface des écrans métallisés ne doit pas être plane, elle doit au contraire présenter des reliefs tels que des gaufrages ou des stries. Le gaufrage se présente sous la forme de minuscules alvéoles qui sont autant de petits miroirs concaves capables de renvoyer la lumière qu'ils reçoivent dans un angle plus ou moins ouvert, selon leur courbure et leur profondeur. Lorsque les surfaces sont striées, les stries sont presque toujours verticales, ce qui permet de renvoyer la lumière latéralement, en évitant de la disperser vers le haut ou vers le bas.
Dans tous les cas, les structures gaufrées ou striées sont beaucoup moins fines que les microbilles de verre des écrans perlés. Pour les spectateurs qui se tiennent trop près des écrans métallisés, elles sont facilement perceptibles et très gênantes, ce qui impose d'augmenter la distance entre l'écran et les premières rangées de sièges.
Malgré les gaufrages ou les stries, les écrans métallisés renvoient des images dont la luminosité est très inégale. Pour les spectateurs qui ne sont pas dans l'axe de projection, la luminosité décroît en allant du bord le plus proche au plus éloigné, et ceci d'autant plus que ces personnes se trouvent plus proches de l'écran et plus décalées sur les côtés. Cet effet est par ailleurs d'autant plus prononcé que l'objectif de projection a une focale plus courte. Si ce défaut reste tolérable lors de la projection de textes ou de schémas, il ne l'est plus lorsqu'il s'agit de photographies à caractère artistique.

### Écrans pour salles non obscures

Une bonne projection s'effectue normalement dans une salle totalement obscure et décorée de couleurs sombres, de façon à absorber le plus possible les lumières parasites. Les lanternes de sécurité des salles sont souvent très gènantes, comme les lampes des conférenciers ou toute autre source de lumière. L'obligation de projeter dans des salles où le niveau lumineux est relativement élevé oblige à utiliser des écrans métallisés spéciaux, parfois dénommés de façon abusive « écrans plein jour », munis de profondes stries verticales qui arrêtent la lumière latérale. L'image reste donc relativement brillante, à condition de ne pas trop d'éloigner de la direction perpendiculaire à l'écran.
Les valeurs sombres des images projetées sont les plus affectées par la lumière parasite et si celle-ci arrive en trop grande quantité ou dans la direction de la projection, il n'existe plus aucune solution satisfaisante pour conserver un minimum de qualité.
L'écran Kodak Ektalite a été conçu spécialement pour les projections dans des salles normalement éclairées.

### Projection par transparence

Lorsqu'elle a lieu sur un simple verre dépli ou sur un papier calque, la projection par transparence donne des résultats extrêmement médiocres : un « point chaud » central et des bords très assombris en sont les principales caractéristiques, il faut y ajouter une très grande sensibilité aux lumières parasites et avec ce traitement, il est évident que les meilleures images sont littéralement assassinées. Il existe toutefois des écrans en verre conçus spécialement pour ce genre de projection et qui en minimisent quelque peu les inconvénients habituels.
La projection par transparence est vraiment une solution de pis-aller qui doit être écartée toutes les fois que d'autres méthodes sont possibles. Si tel n'est pas le cas, il faut adopter des écrans de petite taille, qui seront observés d'assez loin, et projeter les images avec un projecteur muni d'un objectif de focale aussi longue que possible.

## Relations dimensionnelles

Dans le cas de documents transparents tels que des diapositives, il existe une relation précise entre les dimensions de l'original, celles de l'image projetée, la distance focale de l'objectif du projecteur et la distance projecteur-écran.
Si l'on appelle a la largeur du cadre de la diapositive, A la largeur de l'écran, D la distance de projection et f la focale de l'objectif, le grandissement g s'écrit en effet :
$g={\frac {A}{a}}\approx {\frac {D}{f}}$
Il est alors très facile de calculer l'une des quatre valeurs, connaissant les trois autres :
* $A\approx {\frac {D\times a}{f}}$
* $D\approx {\frac {f\times A}{a}}$
* $f\approx {\frac {D\times a}{A}}$
Ce calcul n'a plus d'intérêt si le projecteur est muni d'un objectif à focale variable, ce qui donne une possibilité d'adaptation à des conditions de projection très variées. En revanche elle reste intéressante lorsque l'on utilise des projecteurs munis d'objectifs à focale fixe, dont les modèles de haut de gamme offrent une qualité optique et une luminosité meilleures que celles des zooms.

## Bibliographie

* SCHEIBEL, Joseph .- Les écrans de projection. In : Leica Fotografie, n° 6, 1968, éditions Verlag, Francfort sur le Main.
* L'écran de projection Kodak Ektalite. In : Photo-Ciné-Revue, Septembre 1969, p. 382.
* Indispensables accessoires - Écran. In : Chasseur d'Images, n° 3, décembre 1976 - janvier 1977, pp. 58-59.
* Équipements et accessoires divers
* Ne sont classées ici que les études générales,
* les productions des fabricants se trouvent au ici.
* Déclencheurs souples, télécommandes, minuteries
* Visionneuses (A)
* Écrans de projection (A)
* Fourre-tout, sacs, valises et protections (A)
* Systèmes de portage (A)
* GPS
* Imprimantes
* Pare-soleil (A)
* Pieds et supports divers
* Sacs et caissons pour la plongée
* Scanners