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Qu'est-ce que le taux de rafraîchissement et pourquoi est-ce 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, rendant le défilement du téléphone plus fluide et plus économe en énergie.

 

Apple ProMotion

 

En fait, l'iPad Pro a 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, vous pouvez également trouver des modèles étiquetés "144Hz" ou même "240Hz". Alors, quel est exactement le taux de rafraîchissement ? Un taux de rafraîchissement plus élevé sera-t-il toujours préférable ?

 

Fréquence d'images

La fréquence d'images est un concept incontournable lorsqu'il s'agit de taux de rafraîchissement. Cela a à voir avec la rétention visuelle dans l'œil humain.

 

What is refresh rate and why it matters

 

Vous avez probablement tous vu ce flipbook où, en feuilletant rapidement les pages, le contenu du livre semble bouger comme un film. C'est là qu'intervient l'effet de rétention visuelle, et c'est ainsi que fonctionnent toutes les vidéos. Si une image statique peut être lue rapidement sur une courte période de temps, l'œil humain percevra une image continue. La fréquence d'images fait référence au nombre d'images lues par seconde.

L'unité de fréquence d'images est le fps (Frames Per Second). 60fps fait référence à la lecture de 60 images par seconde. Nous pouvons avoir une idée de la différence entre les fréquences d'images élevées et faibles dans le GIF ci-dessous :

 

What is refresh rate and why it matters

 

Images animées de 15, 30 et 60 images par seconde, de gauche à droite. On peut voir que les mouvements des trois personnages sont assez différents en termes de cohérence et de détails. Plus la fréquence d'images est élevée, plus l'image apparaît fluide et naturelle.

24 ips est à peu près la fréquence d'images la plus lente que l'œil humain interprète comme un mouvement. si la fréquence d'images est inférieure à 24 ips, nous pourrons toujours voir le mouvement, mais nous finirons par sentir le saccade de la vidéo. La plupart des vidéos que nous regardons en ligne, et la plupart des films que nous diffusons dans les cinémas, sont à 24 ips. Cependant, vous pouvez également trouver des vidéos sur YouTube avec l'option 60 ips si vous préférez une vidéo plus fluide.

 

60fps content on YouTube

(Le "60" après 2160p indique que 60 ips peut être activé à cette résolution.)

 

Cela signifie-t-il que plus la fréquence d'images est élevée, mieux ce sera ? La réponse est probablement non. Le film Gemini Man, sorti en 2019, a été réalisé avec une prise de vue 4K 3D à 120 ips, ce qui signifie que l'appareil photo 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 à 120 ips – mais uniquement en 2K, pas en 4K. Et le reste tournerait le film à 60 ips ou même 24 ips. Cependant, selon les téléspectateurs, le 120 ips offre des détails et un réalisme choquants, ce qui rend difficile de dire s'il s'agit d'un film ou d'un film réel.

 

Gemini Man 120fps 4K 3D

 

Cependant, c'est aussi un problème. Après tout, les films ne sont pas la réalité. L'intrigue, le jeu d'acteur et même les détails de maquillage des personnages sont tous construits et arrangés par nous. Plus nous essayions de le rendre réaliste pour le public, plus cela leur semblait faux. C'est écrasant car il faut garder une distance entre le public et l'histoire. En effet, les graphismes à 24 ips ne sont pas aussi fluides ou détaillés, mais on a l'impression de regarder une histoire -- n'est-ce pas pour cela que nous allons au cinéma ? Par conséquent, 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.

 

iPhone camera slow motion setting

 

L'iPhone peut enregistrer des vidéos à 240 ips en 1080P, ce qui signifie qu'il peut enregistrer 240 images par seconde à cette résolution (Qu'est-ce que la résolution ?). Mais pour l'œil humain, prendre 24 images par seconde est une vue continue, donc 240 ips suffisent pour 240/24 = 10 secondes.Le contenu d'une seconde est étiré à 10 secondes, ce qui ralentit le mouvement :

 

Coffee drips in slow motion

(Le café coule, 240 ips au ralenti)

 

Comme mentionné précédemment, la fréquence d'images fait référence au nombre d'images lues par seconde. En plus de la vidéo, le concept existe également dans l'utilisation quotidienne des ordinateurs et des téléphones portables. Disons que nous utilisons 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 ils sont également composés de l'image continue image par image d'images statiques. Donc, si la vidéo peut être enregistrée avec une caméra, d'où viennent les images du jeu ?

NVIDIA RTX 3080 Graphics card

 

L'image ci-dessus est 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 chargée d'obtenir la bonne image sur votre moniteur. Ces images statiques du jeu, image par image, sont rendues par la carte graphique. La fréquence d'images peut également être utilisée comme mesure de la puissance de rendu de la carte graphique en unités FPS. Les cartes graphiques avec plus de puissance de calcul peuvent produire plus d'images en une seconde.

 

What is refresh rate and why it matters

 (Le jeu ci-dessus tourne à 322 ips.)

 

Les joueurs recherchent de meilleures cartes graphiques et des taux de rafraîchissement graphiques plus élevés qui conduisent à des performances plus fluides. Ceci est particulièrement crucial pour les jeux de tir ou les jeux de sport. Pensez simplement aux coupes de caméra intenses, à l'esquive agile 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 bâclés. C'est pourquoi les joueurs sont beaucoup plus préoccupés par un taux de rafraîchissement élevé que par une haute résolution.

 

Taux de rafraîchissement

Le contenu à fréquence d'images élevée vous permet-il toujours de profiter de graphismes à fréquence de rafraîchissement élevée ? La réponse est non. Vous pourrez peut-être générer de nombreuses images en une seconde, mais votre moniteur ne pourra peut-être pas toutes les afficher. Pour maximiser l'expérience, les fréquences d'images élevées nécessitent souvent des taux de rafraîchissement élevés du moniteur.

Le taux de rafraîchissement de l'écran, mesuré en Hertz (Hz), est le nombre de fois qu'un moniteur rafraîchit une image par seconde.

 

High refresh rate gaming monitor

 

Il existe de nombreux moniteurs de jeu parmi lesquels choisir, et ils prennent tous en charge différents taux de rafraîchissement maximum. Le moniteur illustré ci-dessus a un taux de rafraîchissement maximal de 240 Hz, ce qui signifie que l'écran se rafraîchit 240 fois par seconde, bien au-dessus du standard de 60 ips. Donc, cela nous donne certainement une expérience de jeu agréable.

 

La corrélation entre FPS et Hz

Comme mentionné précédemment, la fréquence d'images et la fréquence de rafraîchissement sont deux concepts indissociables lorsqu'il s'agit de l'expérience globale. Quelle est la raison pour ça? Disons que nous avons un ordinateur puissant qui peut restituer un jeu à 165 ips, mais que nous avons un moniteur médiocre avec un taux de rafraîchissement de 60 Hz. C'est intéressant 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 se rafraîchir que 60 fois par seconde.

 En d'autres termes, la carte vidéo a projeté plusieurs images lors de l'actualisation du moniteur. Ainsi, dès que l'affichage se rafraîchit, l'image apparaîtra plusieurs images en même temps, ce qui la fera apparaître disloquée ou incorrecte.

 

Screen tearing

(Une démonstration de déchirure d'écran. Restez cool, votre écran va bien.)

 

L'image ci-dessus montre clairement le phénomène de déchirure de l'écran. Dans un jeu avec beaucoup plus d'images que le taux de rafraîchissement du moniteur, ces effets de déchirement et de saut d'écran peuvent sérieusement ruiner 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, les fréquences d'images des jeux ne sont pas constantes. La fréquence d'images fluctue à mesure que la complexité des graphismes du jeu change. Par conséquent, la fréquence d'images et le taux de rafraîchissement d'un jeu sont rarement parfaitement synchronisés. Une fréquence d'images supérieure à la fréquence de rafraîchissement provoquera des déchirures, mais la plupart du temps, cela ne se remarque pas et seul un petit pourcentage d'amateurs de jeux le remarqueront. 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'affichage, rendant et transmettant l'image suivante uniquement lorsque l'affichage a fini d'afficher une image et est prêt à afficher la suivante.

 

Vertical Sync

 

Comme on pouvait s'y attendre, cette fonctionnalité impose une limite à la carte graphique pour correspondre au taux de rafraîchissement du moniteur. Mais avec la technologie NVIDIA G-SYNC, une puce du moniteur peut communiquer avec la carte graphique, permettant au moniteur de faire correspondre le taux de rafraîchissement avec la fréquence d'images. Cela aide à éliminer 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 est un moniteur avec prise en charge G-SYNC et une carte graphique NVIDIA GTX.

AMD a un équivalent similaire appelé FreeSync. Cette technologie repose sur la fonction Adaptive-Sync de DisplayPort, que l'on voit couramment sur les moniteurs de jeu. La combinaison du micrologiciel d'affichage et des pilotes AMD Radeon permettra les communications entre la carte graphique et le moniteur, de sorte qu'une puce dédiée dans le moniteur ne sera pas nécessaire. Bien sûr, un moniteur prenant en charge FreeSync et une carte graphique AMD Radeon seraient toujours nécessaires.

 

G-SYNC vs. FreeSync

(Généralement, les moniteurs G-SYNC sont plus chers que leurs homologues FreeSync en raison de la puce dédiée.)

 

Comment le taux de rafraîchissement affecte les smartphones

Nous parlons d'ordinateurs et de jeux depuis si longtemps, en fait, il en va de même pour les téléphones portables. Les téléphones ont également des puces graphiques, ainsi qu'un écran à rafraîchissement élevé et une fréquence d'images suffisamment rapide, ce qui offre une expérience fluide. Le plus gros problème avec les téléphones, cependant, est la durée de vie de la batterie - plus de puissance graphique, des rafraîchissements d'écran plus rapides et plus de consommation d'énergie. Au lieu de maintenir le téléphone mobile à un taux de rafraîchissement constamment élevé, la plupart des téléphones ont des ajustements de taux de rafraîchissement adaptatifs - le taux de rafraîchissement augmente complètement lorsque vous jouez à des jeux ou faites défiler le contenu et diminue lors de l'affichage d'images fixes. Cette technologie réduit la consommation d'énergie en ajustant intelligemment le taux de rafraîchissement, et ProMotion d'Apple ne fait pas exception.

 

iPhone 13 Pro ProMotion

 

Dois-je obtenir des écrans à taux de rafraîchissement élevés ?

Les taux de rafraîchissement élevés sont de plus en plus utilisés par les smartphones. Les joueurs peuvent avoir une expérience de jeu plus agréable, et même lorsqu'ils ne jouent pas à des jeux, le taux de rafraîchissement élevé rend l'interaction tactile plus tactile et rend le téléphone plus fluide et plus utilisable. Je pense que cela deviendra une fonctionnalité courante à l'avenir, donc lorsque vous achetez un téléphone mobile, vous pouvez aussi bien commencer à comparer, découvrir 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 énorme différence. Si vous ne jouez pas à des jeux et que vous ne trouvez pas votre moniteur trop bâclé, la plupart des écrans à 60 Hz suffisent.

 

De quoi ai-je besoin pour un gameplay à taux de rafraîchissement élevé ?

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 la sortie à taux de rafraîchissement élevé. DisplayPort a pris la tête du taux de transmission, permettant des taux de rafraîchissement plus élevés, et DP 1.2 est généralement suffisant pour tirer le meilleur parti de l'affichage.Peu de moniteurs disposent du dernier port HDMI 21, bien qu'il prenne également en charge des taux de rafraîchissement élevés.
  • Un câble DP 1.2 - ou prenez une alternative DP 1.4 pour être plus à l'épreuve du futur.
  • Un périphérique d'affichage prenant en charge des taux de rafraîchissement élevés.

 

Avant d'acheter un moniteur à taux de rafraîchissement élevé, assurez-vous que votre PC de jeu dispose de suffisamment de performances pour exécuter votre jeu dans suffisamment d'images. Si votre jeu ne peut fonctionner qu'à 60 ips, votre jeu ne fonctionnera pas aussi bien que prévu, même si vous avez un moniteur 144 Hz, et vous feriez mieux de dépenser cet argent pour mettre à niveau votre ordinateur. Lorsque ces deux-là coopèrent suffisamment bien, les résultats devraient clairement vous apporter des avantages dans le gameplay.

 

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