Figure 2.9 : Fonctionnement d'un écran cathodique
Certains écrans permettent d'afficher différents niveaux de gris en variant l'intensité du rayon d'électrons. Les écrans couleur émettent trois rayons d'électrons à destination de pixels rouges, bleus et vert. Le blanc s'obtient en activant ces trois pixels simultanément. Ces trois points phosphorescents sont groupés pour apparaître comme formant un point unique, ce qui explique que les écrans couleur ne produisent pas la même précision dans l'image que les écrans noir et blanc. C'est au concepteur de décider si cette légère perte de précision est justifiée par l'information supplémentaire qu'apporte la couleur (sachant qu'en outre les écrans couleur sont beaucoup plus chers et exigent davantage de mémoire).
La définition d'un écran est le nombre de points qu'il peut afficher: elle varie actuellement entre 640 X 480 (norme appelée 'VGA') et 1600 X 1200 (voire davantage mais à des prix inabordables). Jusqu'à un certain degré, la définition n'est pas liée à la taille de l'écran: un petit écran peut afficher un grand nombre de pixels si ceux-ci sont plus petits. La dimension d'un écran s'exprime généralement par la longueur de la diagonale (en pouces). Une écran de type A4 correspond environ à 15 pouces. Le rapport entre ces deux mesures, la définition et la taille, déterminent la résolution de l'écran, c'est-à-dire le nombre de pixels par pouce carré (dots per inch = dpi). Cette notation est également utilisée pour les imprimantes et les scanners. Une résolution moyenne pour un écran est de l'ordre de 70 dpi.
La qualité de l'image ne dépend pas uniquement de la qualité de l'écran mais également de l'information graphique transmise. Par profondeur de pixel, on désigne le nombre de bits d'information fournis pour chaque point de l'écran. Si chaque pixel est décrit par un seul bit (0 ou 1), ce pixel ne peut-être que noir ou blanc. Avec deux bits, on peut définir 4 modes d'affichage d'un point (4 niveaux de gris). Avec N bits, on peut définir 2N niveaux de gris pour un même point. Pour obtenir de la couleur, il faut multiplier cette information par trois (une fois pour le bleu, une pour le rouge et une pour le jaune). Le traitement de cette information est généralement pris en charge par des cartes graphiques. Dans la gamme des PC-compatibles, ces cartes portent le nom de EGA, VGA, Super-VGA, etc.
La taille et la résolution d'un écran, ainsi que la profondeur du pixel sont des paramètres importants pour le concepteur de logiciel interactif. En voici trois exemples:
Figure 2.10 : Jaggies et Anti-aliasing
Etant donné que les écrans cathodiques reposent sur la projection d'électrons, plus l'écran est grand, plus il doit être profond. Certaines techniques peu répandues utilisent un canon à rayon perpendiculaire, ce qui permet un écran plat. On trouve maintenant beaucoup d'écrans à cristaux liquides (LCD = liquid crystal display), surtout pour les ordinateurs portables. Ces écrans souffrent cependant encore de certains problèmes, en particulier une définition maximale de 640 X 480, ainsi que la nécessité d'être face à l'écran pour percevoir l'image correctement. Ceci rend par exemple difficile la collaboration entre deux utilisateurs face à une seule machine. Néanmoins, ce problème tend à disparaître avec les écrans les plus récents.
L'utilisation intensive d'un écran d'ordinateur peut générer des troubles de la santé, dus à la présence de champs électrostatiques et électromagnétiques (surtout à l'arrière de l'écran) ainsi qu'à l'émission de rayons-X. Ces recherches sont soumises à de nombreuses polémiques et ne concernent qu'indirectement le concepteur de logiciel interactif. Néanmoins, Dix et al. (1993) recommandent de: