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3ᵉ Séquence 2 : OTSCIS- Évolution Numérique

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Chapitre 1, l'évolution des écrans:


Les objets techniques évoluent dans le temps. Depuis quelques décennies on peut observer que les objets de notre quotidien deviennent intelligents et connectés. On parle d'évolution ou bien de révolution numérique.

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Une lignée d’objets techniques est la suite chronologique des évolutions d’un objet, du plus ancien au plus récent.

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La rupture technologique est une nouvelle technologie qui apporte une solution très différente et plus performante à un problème technique déjà existant.

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Pour illustrer cette séquence on va étudier l' exemple de l'évolution des écrans dans le temps.

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L'apparition de l’écran plat (plasma) est une rupture technologique ayant succédé à l’écran cathodique vers 1995.

 

C’est la première fois qu’on utilise la technologie des Pixels en RGB (= Red, Green, Blue, les trois couleurs que l'homme peut distinguer).

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Après les écrans plasma on a vu apparaître les écrans  LCD. Un écran LCD est équipée d’une dalle LCD (Liquid Crystal Display). En fonction de l’image, les cristaux liquides s’ouvrent ou se ferment pour laisser passer plus ou moins de lumière blanche. Cette lumière blanche  est composée de tubes néons.

 

L'écran LED a un rétroéclairage différent, on remplace les tubes néon par des diodes électroluminescentes, moins énergivores.

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Les écrans OLED (Organic Light Emitting Diode) utilisent dans leur conception des matériaux organiques qui, en présence d’un courant électrique, s’illuminent. La technologie OLED ne nécessite donc aucun rétroéclairage.

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Le cycle de vie d’un objet technique c’est l’ensemble des étapes depuis son étude à sa disparition, à savoir:

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  • la conception

  • l'acquisition des ressources

  • la production

  • la distribution

  • l'utilisation

  • la fin de vie

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L’objectif de l’analyse du cycle de vie d’un produit est d’identifier et de mesurer tous ses impacts sur l’environnement. Les ruptures  technologiques entraînent parfois des montagnes de déchets, qui ne sont pas traités et se retrouvent parfois dans des décharges sauvages en France ou dans des décharges dans des pays en développement (le Ghana). Ceci provoque une dégradation de l'environnement et des risques pour la santé.

 

L'éco-conception est le fait de penser à comment gérer la fin de vie d'un produit, dès l'étape de sa conception.

 

Toujours plus rapide, toujours plus performants.... La durée de vie technique de nos produits est de plus en plus réduite, on change de téléphone portable et produits électroménager tous les deux ou trois ans. Pourtant à l'époque des années 1960 les réfrigérateurs et autres appareils électroménagers étaient construits pour durer au moins 25 ans. Ce cycle de plus en plus rapide est favorable pour l'économie mais par pour l'écologie.

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L’obsolescence programmée c'est quand un objet technique n’est plus à la mode ou techniquement plus utilisable.

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C’est une stratégie visant à réduire la durée de vie d’un produit pour augmenter son taux de remplacement et provoquer un nouvel achat prématurément. Il y a des exemples partout, entre autre dans les produits Apple: Les iPod, petit appareils portables pour écouter de la musique (2001), qui coûtaient 500 $, avaient des batteries qui tombaient en panne au bout de 18 mois. Or Apple n’en avait pas prévu le remplacement. Face au scandale et aux menaces de poursuites, Apple avait dédommagé ses clients aux États-Unis et a fini par proposer d’acheter des batteries neuves en magasin.

3ème Séquence 2, chapitre 1: L'évolution des écrans

Chapitre 2, Les moniteurs à écrans plat:

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Le pixel (picture element) est l’unité de base de l’image matricielle.

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Les écrans plats sont souvent caractérisés par les données suivantes :

La définition de l'écran : il s'agit du nombre de points (pixels) que l'écran peut afficher.

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Définition = nombre de pixels en largeur * nombre de pixels en hauteur.

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Définition de l'écran dans la salle de technologie: 1600 pixels en largeur * 900 pixels en hauteur = 1440000 pixels.


La taille de l'écran : Elle se calcule en mesurant la diagonale de l'écran et est exprimée en pouces (un pouce équivaut à 2,54 cm).

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La taille de l'écran dans la salle de technologie: 20 pouces en diagonale  = 20*2.54 = 50.8 cm

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Il faut veiller à ne pas confondre la définition de l'écran et sa taille. En effet un écran d'une taille donnée peut afficher différentes définitions, cependant de façon générale les écrans de grande taille possèdent une meilleure définition.


La résolution de l'écran  : Elle détermine le nombre de pixels par unité de longueur (pixels par pouce linéaire ou bien ppp).

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Il faut utiliser le théorème de Pythagore afin de calculer le nombre de pixels sur la diagonale, et ensuite diviser ce nombre par la taille de l'écran.

 

La résolution de l'écran dans la salle de technologie: (RACINE(1600²+900²))/20 = 91.8 ppp

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La résolution exprime si l'image sur l'écran est nette ou plus floue. Pour les écrans qui sont plus éloignées de nos yeux la résolution va être moins importante que pour les écrans que l'on tient rapprochés de nos yeux. Ainsi un smartphone va avoir une résolution beaucoup plus importante qu’une télévision.

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Le ratio de l'écran : le nombre de pixels en largeur divisé par le nombre de pixels en hauteur. (sans unité)

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Les formats les plus courants pour les écrans des moniteurs ont un ratio de : 16 / 9, 16 / 10 et 4 / 3.

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3ème Séquence 2, chapitre 2: les moniteurs à écran plat

Chapitre 3, L'image numérique:

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L'image numérique:  toute image (dessin, icône, photographie, ...) stockée sous forme informatique.

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Codé sur trois octets, un octet pour chaque sous-pixel, les pixels de couleur RGB sont constitués de:

rouge RED (0-100%), vert GREEN (0-100%), et de bleu BLUE (0-100%).

 

La profondeur de ce type de pixel est donc de 3, c'est à dire que chaque pixel occupe 3 octets de mémoire sur une clé USB par exemple.

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Le langage binaire sert à stocker et transmettre des données (images, sons, textes, nombres) numériques.

 

Un bit (anglais : binary digit) est une place avec 2 valeurs possibles (0 ou 1).

 

Un octet  (anglais : Byte) est composé de 8 bits , par exemple: 1010 0111

 

Une trame est un enchaînement d’octets (suite de 0 et de 1).

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​​​​​​​​​​​​​La taille de l'image correspond à la place que l'image prend dans la mémoire de l'ordinateur, et se calcule par une multiplication.  La taille de l'image numérique s'exprime en octets.

 

La taille de l'image numérique = définition image * profondeur.

 

Afin d'obtenir toutes les couleurs possibles on mélange la valeur du courant électrique et donc l’intensité de lumière dans les 3 sous-pixels : RGB (Rouge - Vert - Bleu)

 

Blanc = 100% Rouge + 100 % Vert + 100% Bleu = (1111111 - 11111111- 11111111) = 255-255-255
Noir =  0% Rouge + 0 % Vert + 0% Bleu = (00000000 - 00000000 - 00000000) = 0-0-0
Gris = 50% Rouge + 50 % Vert + 50% Bleu = (10000000 - 10000000 - 10000000) = 128-128-128
Jaune = 100% Rouge + 100 % Vert + 0% Bleu = (1111111 - 11111111- 00000000)=255-255-0

Magenta = 100% Rouge + 0 % Vert + 100% Bleu = (1111111 - 00000000- 11111111)=255-0-255

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Codage binaire:

 

Pour exprimer un nombre décimal (base 10) sur un octet en binaire (base 2) en inversement on utilise le tableau de puissances de 2, ainsi on peut exprimer sur un octet la valeur minimale d’intensité de lumière: 0000 0000 = 0 = 0 % (éteint) et la valeur maximale : 1111 1111 =  255   = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 100 % d’intensité de lumière (allumé).

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On exprime  le stockage des données numériques  en multiples d’octets ou en multiples de Bytes.  Des éléments de stockage sont par exemple un Disque dur de  1 To de mémoire ou une Clé USB  de 20 Go de mémoire. On exprime la vitesse de téléchargement souvent en bits/seconde.

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Attention!

 

1 octet correspond à 1 Byte (anglais pour octet)

1 octet correspond à 8 bits

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