le temps de reponse d'un pixel

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OU'EST.CEOUE LE TEIVIPS DERÉPONS D'UN PIXEL? $ e temps de réponse est unedescaractéristiques principales d'un moniteur LCD. eue ffi l:présente-t-il techniquement ? Pourquoi est-il si important pour le jeu ou la vidéo? k Vous verrez qu'il n'estpas le seul critère auquel sefier porr luE"r la rapidité d'un écran. PARJEREMYPANZETTA la rémanence quise caractérise par des imaEes fantômes persistantes (ghosting) et des effets detraînéeV bavures (motion blur). Mais en réalité, cen'est pas aussi simple. #ffiffiY-t*ffig#Y A l'origine, les fiches techniques des LCD affichaient letemps de réponse établi par lanorme ISO 13-406 quidétermine letemps nécessaire à un pixel pour passer du noir aublanc, puis denouveau au noi;soit l'addition dece que l'on nomme letemps demontée et le temps dedescente. Mais elle n'était pas assez représentattve des réelles capacités des moniteurs. car elle flatte les résultats en neprenant en compte qu'une certaine partie des valeurs mesûrées et car elle indioue lecas de figure leplus avantageux. En effet, larapidité dechangement d'état d'un pixel varie suivant la couleur à restituer et dépend de sa noirceur. La transition du norr vers le blanc est la plus réactive, car les cristaux liquides sont stimulés par unvoltage plus élevé que sur une transition du noir augris clair par exemple. C'est d'ailleurs cette asymétrie qui engendre les images fantômes. La norme ISO peut donc illustrer lanetteté d'un fichier texte défilant sur unfond blanc par exemple, mais pas celle d'une vidéo ou d'un jeu dans lesquels les transitions entre les niveaux de gris sont bien plus importantes etjusqu'à quatre fois plus lentes. C'est aujourd'hui ce temps de réponse gris à gris (grey to grey/ G2G) qui est donné par tous tes constructeurs, car il a éténettement amélioré par l'ajout d'un procédé nommé overdrive. 5a valeur reste néanmoins à prendre avec des pincettes. Sa mesure n'étant pas standardisée, chaque fabricant le détermine à sa manière et sans préciser letype de transitions. Cela peut être unrelevé minimum ou une moyenne detoutes les variations degris. D'autre part, le comportement d'un LCD dépend également desa technologie. Un pixel dedalle TN neréagit pas dela même façon qu'un pixel lpS selon le voltage quiluiest appliqué. lllpS est notamment plus lent sur les teintes les plus sombres. La réactivite globale detrois écrans TN, lpS et AMVA possédant le même temps deréponse G2G n'est donc pas vraiment comparable. *iffivry=ffi$q8aÉ"= *=ffiffiruêLëËffi Les temps de réponse de 1 à 5 ms des LCD actuels sont majoritairement atteints par l'utilisation du procédé overdrive, aussi connu sous lenom de Response Time Compensation (RTC). ll est baptisé différemment chez les constructeurs (Clear Motiv chez Viewsonic ou Advanceo Motion Accelerator chez Bene). ll booste enparticulier larapidité des transitions des gris et consiste à appliquer une brève surtension aux pixels^ afin deles orienter plus rapidement. ll est d'autant plus efficace sur les dalles dites lentes, comme les AMVA les temps de réponse passent d'environ 14-30 ms à 4-10 ms, contre de4-10 ms à 2-3ms en TN. lloverdrive a toutefois des conséquences néfastes s'ilesr 1+ Monter à une fréquence oe rafraîchissement d e I 2011 40 Hz réduit le ghosting et les traînées. Les technologies derétroéclairages stroboscopiques sont aussi efficaces pour améliorer la netteté del'imaqe. 84 Hardware l+l*g+::r!i:* e Le temps deréponse conespond à la rapidité d'orientation des crisraux liquides formant les pixels. Letempsde réponse a longtemps été l'un desplus grands pointsfaibles desécrans LCD. Exprimé enmillisecondes, il définit larapidité des cristaux liquides constituant les pixels, sorr , leur vitesse de transition d'une couleur à l'autre ou encore la vitesse à laquelle l'image peut être redessinée à chacune deses variations. Théoriquement, prus letemps de réponse est bas, plus les cristaux sont réactifs et plus l'écran est efficace pour restituer des images enmouvement. Le rendu est plus net et moins suiet à

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La mesure du temps de réponse d'un pixel - hardware - juin 2015

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  • OU'EST.CEOUE LETEIVIPS DERPONSED'UN PIXEL?

    $ e temps de rponse est une des caractristiques principales d'un moniteur LCD. eueffi l:prsente-t-il techniquement ? Pourquoi est-il si important pour le jeu ou la vido ?k Vous verrez qu'il n'est pas le seul critre auquel se fier porr luE"r la rapidit d'un cran.PAR JEREMYPANZETTA

    la rmanence qui se caractrise pardes imaEes fantmes persistantes(ghosting) et des effets de traneVbavures (motion blur). Mais enralit, ce n'est pas aussi simple.

    #ffiffiY-t* ffig#YA l'origine, les fiches techniquesdes LCD affichaient le temps derponse tabli par la norme ISO13-406 qui dtermine le tempsncessaire un pixel pour passer dunoir au blanc, puis de nouveau aunoi; soit l'addition de ce que l'onnomme le temps de monte et letemps de descente. Mais elle n'taitpas assez reprsentattve des rellescapacits des moniteurs. car elleflatte les rsultats en ne prenant encompte qu'une certaine partie desvaleurs mesres et car elle indiouele cas de figure le plus avantageux.En effet, la rapidit de changementd'tat d'un pixel varie suivant lacouleur restituer et dpend desa noirceur. La transition du norrvers le blanc est la plus ractive, carles cristaux liquides sont stimulspar un voltage plus lev que surune transition du noir au gris clairpar exemple. C'est d'ailleurs cetteasymtrie qui engendre les imagesfantmes. La norme ISO peutdonc illustrer la nettet d'un fichiertexte dfilant sur un fond blancpar exemple, mais pas celle d'unevido ou d'un jeu dans lesquelsles transitions entre les niveaux degris sont bien plus importanteset jusqu' quatre fois plus lentes.C'est aujourd'hui ce temps derponse gris gris (grey to grey/G2G) qui est donn par tous tesconstructeurs, car il a t nettementamlior par l'ajout d'un procd

    nomm overdrive. 5a valeur restenanmoins prendre avec despincettes. Sa mesure n'tant passtandardise, chaque fabricant ledtermine sa manire et sansprciser le type de transitions.Cela peut tre un relev minimumou une moyenne de toutes lesvariations de gris. D'autre part, lecomportement d'un LCD dpendgalement de sa technologie. Unpixel de dalle TN ne ragit pas de lamme faon qu'un pixel lpS selon levoltage qui lui est appliqu. lllpS estnotamment plus lent sur les teintesles plus sombres. La ractiviteglobale de trois crans TN, lpS etAMVA possdant le mme tempsde rponse G2G n'est donc pasvraiment comparable.

    *iffivry=ffi$q8a"=*=ffiffiruLffiLes temps de rponse de 1 5 ms des LCD actuels sontmajoritairement atteints parl'utilisation du procd overdrive,aussi connu sous le nom deResponse Time Compensation(RTC). ll est baptis diffremmentchez les constructeurs (Clear Motivchez Viewsonic ou AdvanceoMotion Accelerator chez Bene).ll booste en particulier la rapiditdes transitions des gris et consiste appliquer une brve surtensionaux pixels^ afin de les orienterplus rapidement. ll est d'autantplus efficace sur les dalles diteslentes, comme les AMVA oles temps de rponse passentd'environ 14-30 ms 4-10 ms,contre de 4-10 ms 2-3 ms enTN. lloverdrive a toutefois desconsquences nfastes s'il esr

    1+ Monter une frquence oerafrachissement d e I 2011 40 Hzrduit le ghosting et les tranes.Les technologies de rtroclairagesstroboscopiques sont aussi efficacespour amliorer la nettet de l'imaqe.

    84 Hardware l+l*g+::r!i:*

    e Le temps de rponse conespond la rapidit d'orientation des crisrauxliquides formant les pixels.

    Le temps de rponse alongtemps t l'un des plusgrands points faibles des cransLCD. Exprim en millisecondes,il dfinit la rapidit des cristauxliquides constituant les pixels, sorr ,leur vitesse de transition d'unecouleur l'autre ou encore lavitesse laquelle l'image peuttre redessine chacune de ses

    variations. Thoriquement, prusle temps de rponse est bas, plusles cristaux sont ractifs et plusl'cran est efficace pour restituerdes images en mouvement. Lerendu est plus net et moins suiet

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    trop agressif et mal implment.La surtension peut donner unetrop grande impulsion aux pixels(overshoot) qui atteignent alorsdes teintes non dsires. Cela setraduit par d'autres types d'imagesfantmes ples et sombres (reverseghosting), aussi problmatiques.La puissance de l'overdrive esthabituellement ajustable dansI'OSD des crans. En le plaant un niveau intermdiaire, onpeut gnralement supprimer cesdfauts lorsqu'ils sont prsents.On rcupre alors un peu dermanence, mais c'est souventun meilleur choix. D'autre part,lorsqu'il n'est pas de bonnequalit, l'overdrive est susceptibled'introduire un fourmillementmarqu en vido.

    #*i*qiffi:* #Li =-#uUne dalle rapide et un overdrivede qualit sont donc capablesde significativement rduire lesimages fantmes et les tranesdes objets en mouvement. C'estd'ailleurs ce que recherchent enparticulier les joueurs afin d'avoirune image la plus prcise possibledans des titres nerveux comme lesFPS et d'amliorer leur efficacit.Mais un cran LCD conserveratoujours un certain flou inhrent sa technologie. La vaste majoritfonctionne sous le principe du< sample and hold > consistant afficher une image jusqu' ceque la suivante ait besoin d'tredessine, sans aucune pausedans les transitions. Nos yeuxreoivent donc des informations enpermanence et sont en constantmouvement, ce qui provoque ceflou mme lorsque les pixels sonttrs rapides. Si la perception de cestranes est rduite sur un cranCRT (impulse-type), c'est parceque les images sont envoyes trsbrivement en intercalant un vide

    entre chaque (une image noire). Lesyeux sont alors moins sollicits et lecerueau ( complte > de lui-mmeles images manquantes, avecnanmoins le risque de percevoirdu scintillement entranant desfatigues visuelles chez certains.ll est possible de rduire ce flou(et aussi le ghosting) grce une monte de la frquencede rafrachissement. Un cran 120 Hz affiche deux fois plusd'images par seconde qu'un60 Hz standard, chacune tantvisible deux fois moins de temps.La persistance rtinienne est doncrduite et les tranes sont moinsvisibles. Au passage, la fluidit durendu est galement amliore, onen profite mme en bureautiqueet les joueurs ont la possibilitd'atteindre de plus hautes cadencesd'images. D'autres technologiesLCD diminuent efficacement ceflou en reproduisant le mode defonctionnement des crans CRT eten modulant leur rtroclairage.Chaque image est affiche pendantune fraction de seconde avec destransitions de fonds noirs, toujoursdans le but de limiter la persistancedes images. BenQ utilise ce procdqu'il nomme Motion Blur Reductiondans ses crans pour joueursen 1 M Hz (XL27 202, XL24202,XL2420G...). C'est le cas d'Eizogalement avec le FG2421 quipdu Turbo 240. Quelques moniteursG-Sync faits pour les possesseursde cartes graphiques nVidia,comme l'Acer XB27 OHU, proposentaussi ce type de rtroclairagesstroboscopiques, l'ULMB (Ultra LowMotion Blur). Prcisons qu'il nepeut tre utilis conjointement auG-Sync dont le but est de garantirune grande fluidit dans les jeuxen supprimant les dchirementshorizontaux de l'image (tearing)et les microsaccades (stuttering).Ces procds d'insertion d'images

    noires sont plus rpandus l'heureactuelle sur les W HD et UHD. l lsn'ont pas que des avantages car ilsengendrent parfois une rductionassez importante de la luminosit,du scintillement, voire du reverseghosting.

    Ti:' *tr t e" IGrce aux progrs de tous lestypes de dalles LCD, la rmanencen'est plus vraiment un souci sur uncran de 6 ms et moins. Elle resteprsente mais sa perception est engrande partie conditionne par lasensibilit de chacun. Certains nevoient pas d'images fantmes oune sont pas perturbs par le flousur des crans AMVA lents, alors

    qu'il est impensable de jouer surle mme moniteur oour d'autres.ll est admis, juste titre, que lescrans TN sont les plus rapides,suivis par les IPS/AHVA/PLS, puispar les AMVA. Mais comme nousl'avons vu, l'heure du choix d'unLCD, plusieurs lments entrent enligne de compte lorsqu'on cherchela meilleure exprience possible. Lamonte en frquence 120flMHzest certainement ce qui appofte leplus et alors que cette technologiea toujours t rserue aux dallesTN, il est de bon augure de la voirenfin aniver sur les dalles IPS ouiont des atouts non ngligeables(angles de vision, colorimtrie,renou).

    ': L'overdrive rduit efficacement les images fantmes (capture du haut), mais il peutintroduire un reverse ghosting aussi gnant (reflets ples sur la capture du bas).Pour bencher votre cran vous-mme, rendez-vous sur www.testufo.com.

    emDs de roonse d 'une da l le TN Temps de rponse d'une dalle IPS/VA

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    ,'Voici quoi pounait conespondre le temps de rponse de deux dallesTN et lPSly'A sans utilisation de l'overdrive. Le point 150 en abscisse reprsente les transitions degris, plus on va vers la droite, plus elles sont lumineuses (0 = blanc, 255= noir). Le point lS0 255 conespond par exemple au temps ncessaire pour qu'un pixel passe dublanc au noir. C'est cette asymtrie de transition de pixel qui cause les images fantmes, une transition du noir au gris fonc tant plus lente qu'une transition du blanc augrls clair. 0n s'aperoit d'autre part que les dalles ne ragissent pas de la mme faon.

    125 150 175 ?OO 225 255

    Poin t lS0

    125

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    Hardware 85