Qu'est-ce que le taux de rafraîchissement et pourquoi est-il important ?
Dans la série iPhone 13 Pro lancée cette année, nous avons vu un taux de rafraîchissement adaptatif appelé ProMotion, qui permet à l'écran de se rafraîchir entre 10 et 120 fois par seconde, ce qui rend le défilement du téléphone plus fluide et plus économe en énergie.
L'iPad Pro a d'ailleurs été équipé de cette technologie en 2018. De plus, les taux de rafraîchissement élevés sont devenus la norme pour les téléphones Android ces derniers temps. Sur certains moniteurs de jeu, on peut également trouver des modèles étiquetés "144Hz" ou même "240Hz". Mais qu'est-ce que le taux de rafraîchissement ? Un taux de rafraîchissement plus élevé est-il toujours meilleur ?
Taux de rafraîchissement
La fréquence d'images est un concept incontournable lorsque l'on parle de taux de rafraîchissement. Il est lié à la rétention visuelle de l'œil humain.
Vous avez probablement tous vu ce folioscope où, en feuilletant rapidement les pages, le contenu du livre semble se dérouler comme un film. C'est là qu'intervient l'effet de rétention visuelle, et c'est ainsi que fonctionne toute vidéo. Si une image statique peut être lue rapidement sur une courte période, l'œil humain percevra une image continue. La fréquence d'images désigne le nombre d'images lues par seconde.
L'unité de la fréquence d'images est le nombre d'images par seconde (fps). 60fps correspond à la lecture de 60 images par seconde. Le GIF ci-dessous permet de se faire une idée de la différence entre les taux d'images élevés et les taux d'images faibles :
Images animées de 15, 30 et 60 images par seconde, de gauche à droite. On constate que les mouvements des trois personnages sont très différents en termes de cohérence et de détails. Plus la fréquence d'images est élevée, plus l'image semble fluide et naturelle.
24 images par seconde est la fréquence d'images la plus lente que l'œil humain interprète comme un mouvement. Si la fréquence d'images est inférieure à 24 images par seconde, nous serons toujours en mesure de voir le mouvement, mais nous finirons par ressentir les irrégularités de la vidéo. La plupart des vidéos que nous regardons en ligne, et la plupart des films que nous regardons au cinéma, sont à 24 images par seconde. Cependant, vous pouvez également trouver des vidéos sur YouTube avec l'option 60 images par seconde si vous préférez une vidéo plus fluide.
(Le "60" après 2160p indique que 60 images par seconde peuvent être activées à cette résolution).
Cela signifie-t-il que plus la fréquence d'images est élevée, meilleure est la qualité ? La réponse est probablement non. Le film Gemini Man, sorti en 2019, a été réalisé avec une prise de vue 3D 4K à 120 images par seconde, ce qui signifie que la caméra prend 120 images fixes par seconde. Imaginez à quel point les images sont fluides et réalistes ! En fait, la technologie était si avancée que seuls 14 cinémas aux États-Unis peuvent projeter en 3D 120fps - mais seulement en 2K, pas en 4K. Les autres diffusent le film à 60 images par seconde, voire à 24 images par seconde. Cependant, selon les spectateurs, les 120 images par seconde offrent un niveau de détail et de réalisme stupéfiant, si bien qu'il est difficile de savoir s'il s'agit de la réalité ou d'un film.
Mais c'est aussi un problème. Après tout, les films ne sont pas la réalité. L'intrigue, le jeu des acteurs et même les détails du maquillage des personnages sont tous construits et arrangés par nous. Plus nous essayons de donner au public une impression de réalisme, plus il a l'impression que c'est faux. C'est accablant parce qu'il est nécessaire de garder une distance entre le public et l'histoire. Certes, les graphismes à 24 images par seconde ne sont pas aussi fluides ou détaillés, mais nous avons l'impression de regarder une histoire - n'est-ce pas la raison pour laquelle nous allons au cinéma ? C'est pourquoi certains critiques affirment que cette technologie n'est pas adaptée à la réalisation de films.
Alors, à quoi sert exactement une fréquence d'images élevée ? L'une des meilleures utilisations est le ralenti.
L'iPhone peut filmer 240 images par seconde en 1080P, ce qui signifie qu'il peut filmer 240 images par seconde à cette résolution(Qu'est-ce que la résolution ?). Mais pour l'œil humain, 24 images par seconde constituent une vue continue, de sorte que 240 images par seconde suffisent pour 240/24=10 secondes. Le contenu d'une seconde est étiré à 10 secondes, ce qui ralentit le mouvement :
(Gouttes de café, 240 images par seconde au ralenti).
Comme indiqué précédemment, la fréquence d'images fait référence au nombre d'images lues par seconde. Outre la vidéo, ce concept existe également dans l'utilisation quotidienne des ordinateurs et des téléphones portables. Supposons que nous utilisions des ordinateurs pour jouer à des jeux. Jouer à des jeux est également un processus d'affichage d'images. Dans le jeu, les mouvements de tir, d'esquive, de déplacement, sont tous sous forme d'animation et sont également composés d'images statiques continues, image par image. Donc, si la vidéo peut être enregistrée avec une caméra, d'où viennent les séquences de jeu ?
L'image ci-dessus représente une carte graphique de jeu relativement haut de gamme, qui est un composant essentiel d'un PC de jeu puissant. Que la carte graphique soit haut de gamme ou non, elle est principalement responsable de l'obtention d'une image correcte sur votre écran. Les images statiques du jeu, image par image, sont rendues par la carte graphique. La fréquence d'images peut également être utilisée pour mesurer la puissance de rendu de la carte graphique en unités FPS. Les cartes graphiques dotées d'une plus grande puissance de calcul peuvent produire plus d'images en une seconde.
(Le jeu ci-dessus tourne à 322 images par seconde).
Les joueurs recherchent des cartes graphiques de meilleure qualité et des taux de rafraîchissement graphique plus élevés qui permettent des performances plus fluides. Cela est particulièrement important pour les jeux de tir ou les jeux de sport. Il suffit de penser aux coupes de caméra intenses, aux esquives agiles et au positionnement dans le gameplay de PUBG. Si tout cela ressemblait à un diaporama, comment l'apprécieriez-vous ? Pour jouer à ce type de jeu, les graphismes doivent être nets, l'écran et le fonctionnement ne doivent pas être négligés. C'est pourquoi les joueurs se soucient davantage d'un taux de rafraîchissement élevé que d'une haute résolution.
Taux de rafraîchissement
Les contenus à haute fréquence d'images permettent-ils toujours de bénéficier de graphiques à haute fréquence de rafraîchissement ? La réponse est non. Vous pouvez être en mesure de générer de nombreuses images en une seconde, mais votre moniteur peut ne pas être en mesure de les afficher toutes. Pour optimiser l'expérience, les fréquences d'images élevées nécessitent souvent des taux de rafraîchissement élevés.
Le taux de rafraîchissement de l'écran, mesuré en Hertz (Hz), est le nombre de fois qu'un moniteur rafraîchit une image par seconde.
Il existe un grand nombre de moniteurs de jeu parmi lesquels on peut choisir, et tous prennent en charge des taux de rafraîchissement maximums différents. Le moniteur ci-dessus a une fréquence de rafraîchissement maximale de 240 Hz, ce qui signifie que l'écran est rafraîchi 240 fois par seconde, bien au-delà de la norme de 60 images par seconde. Il nous offre donc une expérience de jeu agréable.
Corrélation entre FPS et Hz
Comme nous l'avons déjà mentionné, la fréquence d'images et la fréquence de rafraîchissement sont deux concepts inséparables lorsqu'il s'agit de l'expérience globale. Quelle en est la raison ? Supposons que nous ayons un ordinateur puissant capable de restituer un jeu à 165 images par seconde, mais que nous ayons un moniteur médiocre avec un taux de rafraîchissement de 60 Hz. Il est intéressant de voir ce qui se passe en moins d'une seconde :
- La carte graphique a produit 165 images statiques du jeu en une seconde ;
- Cependant, le moniteur ne peut être rafraîchi que 60 fois par seconde.
En d'autres termes, la carte vidéo lance plusieurs images pendant le rafraîchissement de l'écran. Ainsi, dès que l'écran est rafraîchi, l'image apparaît avec plusieurs images en même temps, ce qui la rend disloquée ou incorrecte.
(Démonstration d'une déchirure d'écran. Ne vous inquiétez pas, votre écran est en bon état.)
L'image ci-dessus montre clairement le phénomène de déchirure de l'écran. Dans un jeu comportant beaucoup plus d'images que le taux de rafraîchissement du moniteur, ces effets de déchirure et de saut d'écran peuvent sérieusement gâcher votre expérience de jeu et peuvent même vous donner un léger vertige.
Ce n'était qu'un exemple pour vous aider à comprendre la relation entre la fréquence d'images et la fréquence de rafraîchissement. En fait, la fréquence d'images des jeux n'est pas constante. La fréquence d'images fluctue en fonction de la complexité des graphismes du jeu. Par conséquent, la fréquence d'images et la fréquence de rafraîchissement d'un jeu sont rarement parfaitement synchronisées. Une fréquence d'images supérieure à la fréquence de rafraîchissement provoquera un certain déchirement, mais la plupart du temps, il n'est pas perceptible et seul un petit pourcentage d'amateurs de jeux le remarquera. Pour résoudre ce problème, activez l'option "synchronisation verticale" dans les paramètres du jeu. Cette option indique essentiellement à la carte graphique de travailler au même rythme que l'écran, en ne rendant et en ne transmettant l'image suivante que lorsque l'écran a fini d'afficher une image et qu'il est prêt à afficher la suivante.
Comme on pouvait s'y attendre, cette fonction impose une limite à la carte graphique pour qu'elle s'adapte au taux de rafraîchissement du moniteur. Mais avec la technologie NVIDIA G-SYNC, une puce intégrée à l'écran peut communiquer avec la carte graphique, ce qui permet à l'écran d'adapter la fréquence de rafraîchissement à la fréquence d'images. Cela permet d'éviter le déchirement de l'écran si la fréquence d'images est supérieure ou inférieure à la fréquence de rafraîchissement. Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'un moniteur prenant en charge la technologie G-SYNC et d'une carte graphique NVIDIA GTX.
AMD dispose d'un équivalent similaire appelé FreeSync. Cette technologie s'appuie sur la fonction Adaptive-Sync du DisplayPort, que l'on retrouve fréquemment sur les moniteurs de jeu. La combinaison du micrologiciel d'affichage et des pilotes AMD Radeon permet d'établir des communications entre la carte graphique et le moniteur, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'intégrer une puce dédiée dans le moniteur. Bien entendu, un moniteur prenant en charge FreeSync et une carte graphique AMD Radeon seront toujours nécessaires.
(En général, les moniteurs G-SYNC sont plus chers que leurs homologues FreeSync en raison de la puce dédiée).
L'impact de la fréquence de rafraîchissement sur les smartphones
Nous parlons d'ordinateurs et de jeux depuis si longtemps qu'il en va de même pour les téléphones mobiles. Les téléphones sont également équipés de puces graphiques, d'un écran à rafraîchissement élevé et d'une fréquence d'images suffisamment rapide, ce qui permet une expérience fluide. Le plus gros problème des téléphones, cependant, est l'autonomie de la batterie : plus de puissance graphique, des rafraîchissements d'écran plus rapides et une plus grande consommation d'énergie. Au lieu de maintenir une fréquence de rafraîchissement élevée en permanence, la plupart des téléphones sont dotés d'une fonction d'ajustement adaptatif de la fréquence de rafraîchissement : la fréquence de rafraîchissement est augmentée lorsque l'on joue à des jeux ou que l'on fait défiler du contenu, et réduite lorsque l'on affiche des images fixes. Cette technologie réduit la consommation d'énergie en ajustant intelligemment la fréquence de rafraîchissement, et le ProMotion d'Apple ne fait pas exception à la règle.
Dois-je acheter des écrans à taux de rafraîchissement élevé ?
Les taux de rafraîchissement élevés sont de plus en plus utilisés dans les smartphones. Les joueurs peuvent avoir une expérience de jeu plus agréable, et même lorsqu'ils ne jouent pas, le taux de rafraîchissement élevé rend l'interaction tactile plus agréable et rend le téléphone plus fluide et plus utilisable. Je pense que cette fonctionnalité va se généraliser à l'avenir. Lorsque vous achèterez un téléphone portable, vous devriez donc commencer à comparer, et faire l'expérience d'un écran à taux de rafraîchissement élevé avant de prendre une décision.
Mais en ce qui concerne les moniteurs et les téléviseurs, si vous n'êtes pas un passionné de jeux, vous ne remarquerez probablement pas une grande différence. Si vous ne jouez pas et que vous ne trouvez pas votre moniteur trop négligé, la plupart des écrans 60 Hz sont suffisants.
De quoi ai-je besoin pour un jeu à haute fréquence de rafraîchissement ?
Si vous êtes un passionné de jeux vidéo et que vous êtes prêt à adopter des taux de rafraîchissement élevés, que devez-vous faire pour vous préparer ?
- Un PC de jeu puissant.
- Jeux pouvant être joués à des taux de rafraîchissement élevés.
- Assurez-vous que l'interface prend en charge une sortie à taux de rafraîchissement élevé. DisplayPort a pris de l'avance en matière de taux de transmission, permettant des taux de rafraîchissement plus élevés, et DP 1.2 est généralement suffisant pour tirer le meilleur parti de l'écran. Peu de moniteurs sont équipés du dernier port HDMI 2.1, bien qu'il prenne également en charge des taux de rafraîchissement élevés.
- Un câble DP 1.2 - ou une alternative DP 1.4 pour être plus à l'aise dans le futur.
- Un dispositif d'affichage qui prend en charge des taux de rafraîchissement élevés.
Avant d'acheter un moniteur à haute fréquence de rafraîchissement, assurez-vous que votre PC de jeu est suffisamment performant pour faire tourner votre jeu avec suffisamment d'images. Si votre jeu ne peut tourner qu'à 60 images par seconde, il ne fonctionnera pas aussi bien que prévu, même si vous disposez d'un moniteur de 144 Hz, et vous feriez mieux de consacrer cet argent à l'amélioration de votre ordinateur. Lorsque ces deux éléments coopèrent suffisamment, les résultats devraient clairement vous apporter des avantages en termes de gameplay.
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