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Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement - Au Clair de la Tech : OLED, G-Sync, HDR... Le point sur les technologies d'affichage qui nous entourent

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Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement
Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement
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Jusqu’à peu, la fréquence de rafraichissement était l’un des seuls points à s’être grandement simplifié avec le passage aux écrans LCD. Sur un écran CRT, chaque point était illuminé à son maximum seulement pendant un instant, avant que sa luminosité ne baisse rapidement, jusqu’au rafraichissement suivant. Un rafraichissement trop lent pouvait donc donner à l’écran un effet de scintillement très désagréable. La limite basse pour le taux de rafraichissement était de 60 Hz, mais la plupart des utilisateurs avaient besoin d’au moins 75 Hz, voire 85 Hz pour ne pas ressentir de fatigue visuelle à cause du scintillement.

Avec un écran LCD, la luminosité est bien plus stable, car assurée par un rétroéclairage, tandis que l’intensité des points lumineux ne varie pas entre deux rafraichissements. La plupart des écrans LCD ont donc adopté le même taux de rafraichissement de 60 Hz, même si on retrouvait également, et plus rarement, des modèles à 72 et 75 Hz. Si la différence entre ces trois fréquences est invisible en usage informatique courant, les écrans 75 Hz peuvent avoir un très léger avantage dans les jeux rapides, comme nous allons le voir.

Les effets de scintillement résultants d'une fréquence de rafrichissement trop basse

Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement

Signalons avant cela que ces différentes fréquences sont également plus ou moins bien adaptées au visionnage de contenus vidéos en fonction de leur provenance. En effet, pour afficher correctement une vidéo, il faut que la fréquence de rafraichissement de l’écran soit un multiple du nombre d’images par seconde de la vidéo, sans quoi il faudra soit calculer des images intermédiaires en fusionnant des images successives soit afficher certaines images plus longtemps que d’autres. Ainsi, les dalles 72 Hz sont les mieux adaptées aux films cinéma (24 images par seconde), les 75 Hz aux formats TV européens (PAL, 25 images par seconde) et aux films cinéma (un film prévu pour 24 images par seconde peut être « accéléré » à 25 images par seconde sans gêne perceptible, comme le font d’ailleurs les chaînes de TV européennes pour la diffusion de films) et les 60 Hz aux formats TV américains (NTSC, 30 images par seconde).

Traitement «3:2 pulldown» pour adapter un film cinéma (24ips) à une diffusion NTSC (30ips)

Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement

Les choses ont toutefois commencé à changer avec l’arrivée de la 3D. Pour faire de la 3D sans sacrifier la colorimétrie, il faut soit utiliser un système passif à base de filtres polarisants, qui a pour effet de diviser par deux la définition effective de l’image (la moitié des pixels de l’écran sont utilisés pour l’œil droit, l’autre moitié pour l’œil gauche, généralement en prenant une ligne sur deux), soit utiliser un système actif, où l’écran affiche alternativement les images gauche et droite, en synchronisation avec des lunettes qui occultent alternativement les yeux. Cette dernière solution a pour effet de diviser par deux la fréquence de rafraichissement effective.

Comme c’est cette seconde solution qui s’est imposée dans le monde du jeu vidéo sur PC, les constructeurs ont dû compenser cette baisse de la fréquence de rafraichissement effective en sortant des écrans « 3D », capables de rafraichir leur affichage deux fois plus souvent. On trouve donc désormais des écrans à 120 ou 144 Hz, donnant en 3D l’équivalent d’écrans 60 ou 72 Hz. Même si vous n’envisagez pas de jouer en 3D à court terme, il peut être intéressant également de privilégier ces écrans rapides, qui ne sont pas beaucoup plus chers et mieux taillés pour l’avenir, les avantages de la fréquence élevée ne se limitant pas à la 3D.

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Elle peut en effet être également avantageuse dans certains jeux. Par exemple, une fréquence plus élevée permet d’afficher de façon plus précise le déplacement d’une cible à l’écran, en affichant plus de positions intermédiaires (si la carte graphique tient la cadence), facilitant ainsi la visée pour les joueurs ayant de bons réflexes. Le choix d’un écran haute fréquence impose par contre bien souvent une dalle TN, les autres technologies étant moins aptes à exploiter une fréquence de rafraichissement élevée, du fait de leurs temps de réponse plus longs.

Attention également au cas particulier des TV, qui affichent de plus en plus souvent des fréquences de rafraichissement largement supérieures à 100 Hz, mais qui ne peuvent exploiter ces fréquences élevées qu’en interne : un processeur se charge de calculer des images intermédiaires, tandis que l’entrée reste limitée à 60 Hz en 2D et 120 Hz en 3D, voir même 60 Hz en 3D également. Si vous utilisez une TV comme écran de jeu, que ça soit avec un PC ou avec une console, il est d’ailleurs préférable (si possible) de désactiver ces traitements, qui font augmenter l’input lag. L'occasion, d'ailleurs, de faire un point sur cet aspect, qui restera finalement et indirectement lié à la question de la fréquence de rafraichissement.

Ainsi, alors que sur un écran CRT, le signal vidéo pilotait quasi directement le canon à électrons, qui affichait donc immédiatement ce qui arrivait en entrée de l’écran, les écrans numériques ont un circuit électronique de pilotage de la dalle qui effectue divers traitements avant d’afficher chaque image. D’un écran à l’autre, ces traitements sont plus ou moins complexes et effectués plus ou moins rapidement, ce qui donne naissance à une caractéristique technique qui n’existait pas du temps des CRT : l’input lag. Une caractéristique aussi importante pour les joueurs qu’ignorée par la plupart des constructeurs, qui la précisent très rarement dans leurs documentations. Il faudra donc généralement se fier aux tests des sites spécialisés.

Les jeux de combat comme SF4 font partie des plus exigeants en matière d'Input Lag.

Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement

Pour résumer le problème, l’input lag est la mesure du temps écoulé entre le moment où la carte graphique émet une image et le moment où elle est effectivement affichée à l’écran. Il se mesure soit avec une sonde raccordée à l’ordinateur qui mesure le décalage entre la commande de l’affichage d’un élément et le moment où la sonde le détecte, soit de manière plus « artisanale » par comparaison photo entre deux écrans affichant un chronomètre, ce qui permet de mesurer la différence d’input lag entre deux écrans, mais pas leur input lag absolu.

Les meilleurs écrans arrivent aujourd’hui à des input lag proches de zéro, en particulier s’il s’agit d’écrans haute fréquence (l’électronique devant être plus rapide pour s’accommoder des hautes fréquences), mais il n’est pas rare de dépasser plusieurs dizaines de millisecondes, en particulier sur les TV, qui effectuent beaucoup plus de traitement d’images que les moniteurs informatiques (elles disposent par contre souvent d’un mode « jeu », qui désactive une partie des traitements pour réduire l’input lag). Pour jouer dans de bonnes conditions, il vaut mieux viser un écran dont l’input lag est inférieur à 16ms, ce qui correspond à une image de retard à 60 Hz, même si cela dépend bien entendu aussi du type de jeu. Un joueur de FPS devra privilégier un input lag minime, alors qu’un passionné de stratégie au tour par tout s’accommodera sans mal d’un input lag de 50ms.

Mis à jour le 08/02/2016

COMMENTAIRES

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Hyruz
Hyruz
MP
le 15 févr. 2016 à 17:40

On oublie de parler ici de l'avancé majeure du mode ULMB de nvidia qui permet de restituer sur LCD la netteté des CRT dans le mouvement en suppriment tout effets de "bave", ceci en affichant un écran noir entre 2 frames . les écran G-Sync sont compatible ULMB mais il faut faire le choix d'utiliser le G-Sync ou l'ULMB qui lui demande une syncro fixe de 85, 100 ou 120hz

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killshott
killshott
MP
le 08 févr. 2016 à 19:43

Donc j'ai un effet de scintillement sur mon écran car il est a 60Hz ?

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ilovebatlefield
ilovebatlefield
MP
le 08 févr. 2016 à 18:27

j'ai quand même une question, j'ai un ecran 60Hz donc limité a 60/fps mais quand je joue a un fps ( style BF4 ) j'ai l'impression que le jeu est moins fluide lorsque j'active la vsync (donc 60 fps ) qui est pourant la limite de mon ecran. Enfin quand je desactive la vsync et que ma GPU affiche plus de 100 fps j'ai l'impression que mon jeu est plus fluide. Comment est-ce possible ?

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Pseudo supprimé
le 08 févr. 2016 à 14:31

Ma télé rafraichit sur 100Hz...

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minupinu17
minupinu17
MP
le 08 févr. 2016 à 13:57

désolé je pose une question con mais bon ....

60Htz = 60 images par secondes ?

on entend souvent des gens dire moi avec ma config tel jeu tourne à 140ips, mais sur un écran genre 60Htz théoriquement on peu pas dépasser les 60, ou c'est pas du tout ça ?

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Epidemia
Epidemia
MP
le 08 févr. 2016 à 13:14

TN + 120/144hz = le must pour la fluidité

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Top commentaires
ilovebatlefield
ilovebatlefield
MP
le 08 févr. 2016 à 18:27

j'ai quand même une question, j'ai un ecran 60Hz donc limité a 60/fps mais quand je joue a un fps ( style BF4 ) j'ai l'impression que le jeu est moins fluide lorsque j'active la vsync (donc 60 fps ) qui est pourant la limite de mon ecran. Enfin quand je desactive la vsync et que ma GPU affiche plus de 100 fps j'ai l'impression que mon jeu est plus fluide. Comment est-ce possible ?

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minupinu17
minupinu17
MP
le 08 févr. 2016 à 13:57

désolé je pose une question con mais bon ....

60Htz = 60 images par secondes ?

on entend souvent des gens dire moi avec ma config tel jeu tourne à 140ips, mais sur un écran genre 60Htz théoriquement on peu pas dépasser les 60, ou c'est pas du tout ça ?

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Sommaire Dossier
  • Au Clair de la Tech : La dalle, élément central de nos écrans
  • Au Clair de la Tech : De l'importance de la fréquence de rafraîchissement
  • Au Clair de la Tech : Tout est affaire de synchronisation
  • Au Clair de la Tech : Des évolutions à venir du côté de la profondeur des couleurs et de la connectique