HardWare.fr


Comparatif 19'' et temps de réponse
DiversEcrans
Publié le Mardi 14 Septembre 2004 par Vincent Alzieu

URL: /articles/515-1/comparatif-19-temps-reponse.html


Page 1 - Comparatif 19" et temps de réponse

Introduction
Ce qui devait être un simple comparatif d´écrans LCD 19 pouces, un peu plus complet que d´habitude, s´est transformé en petite bombe. Initialement, nous souhaitions juste procéder à un changement attendu dans nos tests en introduisant une véritable mesure du temps de réponse. Pour ce faire, Tektronix – que je remercie très chaleureusement au passage - nous a aimablement prêté un oscilloscope numérique haut de gamme, un TDS 3054B, et une sonde photo sensible.
Merci également à Monsieur Penarguear, le "Monsieur Sondes Photosensibles" pour Tektronix Monde. Spécialisé dans les mesures de photométrie, Monsieur Penarguear s´est chargé d´adapter pour nous l´une de leurs sondes existantes, la J1803, dont on utilise les caractéristiques électriques de la photodiode au silicium pour mesurer les temps de réponse. La précision du capteur , de l´ordre du 1 MHz, permet d´atteindre une précision de... 1 µs (0,0000001 seconde). Autant dire que nous n´aurons pas besoin d´aller aussi loin, la précision requise sur ce test n´avoisinnant que la milliseconde.
Ces deux outils, la sonde et l´oscilloscope, couplés à notre générateur d´image nous permettant de mesurer les "vrais" temps de réponse des écrans : du noir au blanc, entre gris, etc.


Les résultats sont stupéfiants, choquants. Nous avions l´habitude de soulever le peu de représentativité du temps de réponse tel qu´il est mesuré en ce moment. Nous ne nous doutions pas que le résultat dépasserait nos critiques. Cette mesure n´a strictement aucun intérêt. Mesurer l´épaisseur de l´écran pour juger de la réactivité du moniteur dans les jeux serait aussi efficace. Et le pire, c´est qu´il est impossible que les constructeurs de dalles ne soient pas au courant.

Parce qu´il n´est pas question que vous nous croyiez sur parole, nous vous invitons à suivre les différentes étapes qui nous ont amenés à cette conclusion, si sévère pour les caractéristiques des moniteurs et qui ébranle à nouveau la norme ISO 13406-2, qui n´en avait guère besoin.

Trois LCD 19´´ à la mode + 1 17" de référence


Cette question du temps de réponse ne doit pas occulter les tests de trois écrans très attendus. Les résultats sont d´autant plus intéressant que ces trois moniteurs sont équipés de nouvelles dalles de technologies rivales :
  • le LG Flatron L1920B est 19 pouces construit autour d´une dalle IPS 25 ms,
  • le Philips 190S5FG est le premier 19 pouces en dalle TN. Lancé il y a quelques mois en version 16 ms, le 190S5FG testé est désormais équipé (depuis début septembre) d´une dalle 12 ms !
  • le Samsung SyncMaster 193P, un 19 pouces PVA équipé d´une dalle d´une génération plus rapide que les précédentes.

    Pour juger de leurs qualités et défauts, nous les avons comparés entre eux et avec un écran certes vieillissant mais qui fait toujours référence pour sa très bonne réactivité, l´AS4314UTG de Iiyama. Cet écran a déjà deux ans, sa coque est sans grand intérêt mais il est toujours parmi les meilleurs pour les jeux rapides.

    Maintenant, place aux tests !


    Page 2 - La réactivité de visu

    Les tests visuels
    Avoir des outils perfectionnés est une chose, encore faut-il pouvoir s´en détacher pour apprécier leurs résultats. Le plus simple pour cela est de faire appel à notre bon sens et de simplement comparer les écrans les uns avec les autres. Le test UT pourrait suffire à lui-même. Lancez le jeu Unreal Tournament sur les moniteurs et comparez. En cas de doute, on peut aussi compléter le test avec quelques films et analyser le résultat en nous focalisant sur les scènes rapides et sur celles avec de longs travallings.


    Même si deux d´entre eux revendiquent des temps de réponse plus rapides que celui de l´AS4314UTG (annoncé à 20 ms), aucun des trois moniteurs 19 pouces ne tient tête à l´écran Iiyama. L´écran japonais reste encore et toujours le plus réactif. Derrière, c´est plus serré. Aucun ne peut être qualifié de rapide. Tous trois sont affectés d´une rémanence marquée, trop forte pour un fan du jeu qui passe son temps à sauter dans tous les sens. On arrive tout de même facilement à établir un classement. En deuxième le plus réactif – où le moins lent, c´est selon – vient un écran innatendu à cette place car censé être affecté du temps de réponse le plus lent, 25 ms : le LG L1920B. Les troisième et quatrième places reviennent respectivement aux écrans Philips 190S5 et Samsung 193P.

    Les résultats sont sans appel. Il y a des différences marquées entre les écrans. Voici donc le podium des tests visuels de réactivité :

    Il est intéressant maintenant de comparer notre appréciation sur le terrain avec les caractéristiques des moniteurs.


    Rires (jaunes). C´est amusant. Si l´on se fie aux caractéristiques, le classement est presque inversé par rapport à ce que l´on a pu constater en essayant les écrans.
    Première conclusion que l´on en tire : ne jamais faire confiance aux caractéristiques !


    Page 3 - La mesure ISO

    Au commencement, il y a ISO...
    L´ISO, l´Organisation Internationale de Normalisation, est un réseau d´instituts nationaux de quelque 146 pays. L´ISO a pour activité principale l´élaboration de normes techniques.

    Celle afférant aux écrans plats est la norme ISO 13406-2. Ce pavé de 150 pages dicte les règles à suivre en matière de pixels morts, de taux de contraste, d´angles de vision, etc. C´est elle aussi qui donne la marche à suivre pour mesurer le temps de réponse des écrans, une donnée essentielle censée représenter leur réactivité. D´elle dépendrait la vitesse d´affichage des images. Plus le temps de réponse – mesuré en millisecondes - est bas, moins l´écran devrait être affecté de rémanence, un effet de flou derrière les objets en mouvements (particulièrement critique sur les anciens ordinateurs portables dont les curseurs laissaient une traînée blanche à l´écran).

    La norme stipule de mesurer les temps de montée et de descente de l´écran, de les additionner pour former le temps de réponse global du moniteur. Dans la pratique, il s´agit de mesurer la vitesse pour passer d´un point blanc au noir, puis celle du noir au blanc, en tronquant les extrêmes pour ne retenir que la partie 10 – 90 % du signal.



    La mesure ISO

    Nous nous sommes pliés à la norme. Toutefois, on ne peut pas démarrer les mesures directement. La norme ne l´indique pas mais les tests doivent impérativement être réalisés sur des écrans calibrés. Il faut régler le rendu des couleurs sous peine sinon de mesurer n´importe quoi (par exemple une mesure "blanc noir" qui serait en fait un "gris clair - gris foncé") et d´obtenir des temps radicalement différents d´un réglage à l´autre.

    Une fois calibrés (avec le niveau de luminosité choisi par défaut par le constructeur), voici ce que donnent les mesures pour chacun :


    Si l´on compare ce classement avec celui des tests visuels sur les films et les jeux :


    Rien ne vas plus : le premier au test visuel, Iiyama, arriver dernier aux mesures ISO et Samsung et Philips sont donnés à égalité. Si l´on en doutait encore, la mesure ISO n´est donc pas plus représentatrice de la qualité réelle des écrans que leurs caractéristiques.

    Ces résultats font ressortir un autre point intéressant. Hormis l´écran LG, aucun écran n´a renvoyé le temps de réponse revendiqué. Cela signifie que les constructeurs de dalles se sont d´eux même affranchis de la norme ISO, ou tout au moins l´ont adaptée. Si l´on regarde les caractéristiques de plus près, le temps de réponse indiqué est souvent accompagné d´un "typ.". Vous êtes censés comprendre que le temps de réponse indiqué n´est pas celui de blanc à noir et retour, mais qu´il a été mesuré entre deux gris. Ce qui déjà change la donne.


    Page 4 - Mesures entre gris

    Mesures entre gris
    La rémanence affecte principalement les jeux et les films. Les autres activités sont relativement peu touchées. Dans un cas comme dans l´autre, les images à l´écran ne font pas que passer du blanc au noir. Les pixels passent en permance par des dégradés de couleurs, du vert clair au vert foncé, du rouge au bleu, etc.

    Si l´on se penche de plus près sur les pixels, on se souvient qu´ils sont en fait composés de trois sous-pixels, un rouge, un vert et un bleu, chaque sous-pixel n´étant lui même qu´un puit de cristaux liquides devant lequel on pose un filtre de couleur. On peut donc assimiler ces sous-pixels à des cellules de gris colorées au dernier moment de manière à former les couleurs à l´écran.

    Dès lors, il nous a semblé intéressant de pousser les tests de manière à mesurer le temps nécessaire pour passer d´un gris au blanc, du gris au noir, et même d´un gris à un autre, toujours en tronquant les extrêmes du signal pour n´en conserver que la bande 10 – 90 %. Les résultats trouvés sont intéressants : les temps de réponse mesurés varient du simple au double en fonction des couleurs étudiées.

    Comment lire les graphiques ?

    L´axe vertical est celui du temps de réponse trouvé en additionnant les temps de montée et de descente.
    L´axe suivant démarre de 0 et monte jusqu´à 255 par incrémentation de 32. Ce sont les indices de couleur. 0 = noir, 255 = blanc. Toutes les valeurs intermédiaires correspondent à des gris plus ou moins sombres.
    Le dernier axe ne comprend que trois valeurs, 0 (noir), 128 (gris moyen) et 255 (blanc). Ce sont les couleurs de références.

    Par exemple, sur l´écran Iiyama le temps de 24 millisecondes trouvé au croisement des couleurs 0 et 96 l´a été sur le test : couleur 96 à 0, noir (temps de montée) + 0 noir à 96 (temps de descente).

    Certains temps des graphiques apparaissent à zéro. Quand c´est le cas, c´est soit que la couleur de départ et celle d´arrivée sont les mêmes, soit que la différence de couleur est trop faible pour que le temps mesuré soit communiqué avec certitude. Dans ce cas, nous plaçons le temps à zéro et nous n´en tenons pas compte.

    Enfin, chaque graphique est suivi d´un petit tableau censé aider la lecture. Y sont rapportées la mesure du temps de réponse suivant la norme ISO, la mesure dite HFR est une moyenne de tous les temps de réponse trouvés entre gris, Min et Max sont les temps de réponse minimum et maximum relevés sur les tests.

    Iiyama AS4314UTG


    Les temps de réponse mesurés suivent une certaine logique. Les temps les plus bas ont été mesurés en partant de la couleur 0, noire. ils augmentent également quand la couleur d´arrivée est claire.

    Les temps mesurés varient de 24 à 56 millisecondes, avec une moyenne sur l´ensemble de 38 millisecondes.

    LG L1920B

    Les écrans IPS sont réputés pour avoir un temps de réponse en principe constant entre couleurs. On se rend compte ici que c´est à moitié vrai seulement. L´écart "min - max" est moindre que sur les autres technologie, mais on n´est quand même pas loin du simple au double.


    L´écran LG paraît plus rapide que le Iiyama. Cette fois, le temps moyen n´est que de 30 ms.


    Philips 190S5


    La technologie TN est connue pour être la moins stable. C´est bien le cas ici. L´écart de temps relevé atteint presque le triple entre le Min et le Max !


    Samsung SyncMaster 193P


    La valeurs mesurées sont assez stables, mais aussi assez élevées. Qu´on parte du noir, du blanc ou du gris moyen, les temps les plus longs ont été observés sur les gris intermédiaires.


    Compilation des résultats

    Avec la mesure des temps de réponse entre couleurs, le classement est déjà très différent de celui obtenu en suivant la norme ISO.

    Le classement est déjà plus proche de ce que nous avons pu constater de visu, mais ce n´est pas encore bon. Il ne saurait être question de nous en contenter. Même si les temps de réponse min, max et moyen mesurés de l´écran LG sont inférieurs à ceux de l´écran Iiyama, le AS4314UTG est pourtant bien le plus rapide des deux.
    Dans le même ordre d´idée, il est absurde de trouver un temps de réponse moyen quasi à égalité entre l´écran Iiyama et le Philips. Sur le premier on peut jouer à UT 2004, sur l´autre c´est nettement plus difficile.

    On arrive au bout de ce que pouvait donner la mesure des temps de réponse. Les résultats mesurés de blanc à noir et entre gris renvoient des valeurs qui n´ont rien à voir avec ce que l´on peut constater de visu. On le voit ici, déléguer l´évaluation du temps de réponse à un outil automatisé revient à publier n´importe quoi. Mais pourquoi ?


    Page 5 - La raison du fiasco des mesures

    La raison du fiasco des mesures
    Les écrans plats sont construits pour fonctionner avec une fréquence de rafraîchissement de 60 ou 75 Hz. Si cette fréquence ne renvoie pas à une vitesse de balayage de l´écran (comme sur les CRT), elle indique tout de même un débit d´images envoyé par la carte graphique.


  • A 60 images par seconde (à 60 Hz), le rythme des images passe à 1 / 60 = 17 ms.
  • A 75 Hz (plus rare), on arrive cette fois à 13 ms.

    Si l´on revient aux graphiques de la page précédente, on se rend compte que le flux d´image est souvent nettement plus rapide que ce que peuvent rendre les pixels. A 60 Hz (1 image toutes les 17 ms), les cristaux liquides sont au mieux à mi-course que déjà l´image suivante arrive.

    Avec un écran plat, les couleurs affichées sont donc très rarement les bonnes dans les séquences animées. On ne s´en rend heureusement pas compte. Il faudrait pour cela que l´image passe très vite d´une couleur à l´autre. Au lieu d´afficher un noir, on se retrouverait avec un gris foncé. Dans la pratique, les personnages à l´écran bougent moins vite que cela. On ne passe pas par des couleurs radicalement différentes, mais par de nombreuses nuances très proches les unes des autres. D´ailleurs, la rémanence ne se voit pas quand les couleurs sont voisines. Elle n´apparaît que quand un objet bouge devant un fond très différent.

    A ce stade, on en déduit que deux paramètres influent sans doute la qualité d´affichage des scènes en mouvement. Dans une faible mesure (puisque nous venons de prouver le peu de représentativité de cette valeur), on retrouve quand même le temps de réponse. Si les cristaux tardent trop à réagir, on se retrouvera à coup sur avec de grosses traînées derrière les objets.
    Mais il faut sans doute chercher ailleurs pour trouver la raison de cette rémanence. Par exemple, il serait intéressant d´évaluer l´inertie des cristaux. C´est peut-être là que se trouve la solution du problème.

    Exemple avec l´écran Iiyama AS4314UTG :
  • Si l´image passe en T0 du blanc au noir (en T1 = 17 ms), le transistor applique une tension max aux cristaux qui bougent le plus rapidement possible.
  • A T1, les cristaux sont à peu près à mi-course (le temps de réponse de 255 à 0 est de 35 ms sur cet écran), le pixel affiche pour l´instant un gris moyen.
  • Toujours en T1, la carte graphique change la couleur du pixel : on doit revenir au blanc. C´est là que se pose le problème de l´inertie. Quel est le temps nécessaire pour que les cristaux s´arrêtent et repartent vers le blanc ? Combien de millisecondes seront nécessaires pour freiner leur course et inverser leur mouvement ?


    Plus ce temps de freinage sera long, plus la couleur affichée sera différente de celle demandée. Ce qui provoque une traînée à l´écran.

    Pour l´instant nous ne sommes pas capables d´évaluer ce temps avec les outils à notre disposition. Jusqu´à ce que nous arrivions à mettre en place une nouvelle procédure plus précise, nous devrons nous contenter dans les prochaines comparatifs, comme dans celui publié cet été ici, d´une analyse visuelle du rendu des écrans dans les jeux et dans les films. C´est le seul moyen pour rendre fidèlement ce dont sont capables les écrans.


    Page 6 - La mesure ISO pour le texte

    La mesure ISO pour le texte
    Nous nous sommes pour l´instant concentrés sur l´aspect films et jeux. Si l´on revient à la base de la norme ISO 13406-2, on se souvient qu´elle avait été écrite pour des écrans utilisés dans un cadre professionnel. Pour rappel, les premières bases de la norme datent de 1999 et elle n´a été finalisée qu´en 2001. A cette époque, les particuliers rêvaient d´écrans plats, mais c´était encore la préhistoire de ce domaine. Qui dit écran professionnel dit travail, qui dit travail dit rédaction et lecture de documents, deux activités qui nous concernent tous puisque nous surfons sur Internet, nous rédigeons nos rapports, etc.


    Cette fois, le contexte n´est plus du tout le même. Pour qu´un texte soit lisible, il doit être clair sur fond foncé, ou plus couramment sombre sur fond clair. Cette fois, la mesure du temps de réponse a un sens ! D´ailleurs, le classement des réactivités de visu dans un tel contexte diffère sensiblement de celui obtenu avec les jeux et les films.


    Bingo ! Cette fois-ci, les temps de réponse mesurés s´accordent parfaitement avec l´impression visuelle.


    La reprise des temps mesurés est très fidèle à ce que l´on ressent sur ces écrans. Le moniteur LG est bien le plus réactif des quatre sur du texte, les écrans Philips et Samsung se valent et font à peine moins bien que le LG, les trois étant sensiblement plus réactifs que le Iiyama, à la traîne.
    Toutefois, si l´on veut être complet, il faut signaler que cette rémanence, flagrante quand on la cherche et qu´on colle le nez sur l´écran, vous affectera bien peu dans la pratique. La gêne occasionnée est négligeable, elle n´a rien à voir avec celle dans les films et dans les jeux. Un écran lent dans un jeu n´est pas jouable, un autre lent sur du texte peut quand même être utilisé dans ce contexte sans aucun problème. Simplement le confort d´usage est moindre que sur les écrans doués de temps de réponse rapides.

    En conclusion, les mesures "noir – blanc – noir" et "blanc – couleur (dont noir) – blanc" ne peuvent et ne doivent servir qu´à une seule chose : chiffrer la réactivité des écrans dans un contexte bureautique. Il ne faut en aucun cas utiliser cette valeur, ni même celles obtenues entre gris, pour rendre compte du rendu dans les jeux et dans les films.

    Page 7 - Rendu couleur et Conclusion

    Comparatif : rendu couleur
    On en viendrait presque à l´oublier, l´objet initial de cet article était un comparatif entre trois écrans 19 pouces extrêmement séduisants, les LG L1920B, Philips 190S5 et Samsung 193P. Et tout le monde n´a pas pour principale activité les jeux et les films. Les gens normaux travaillent, lisent des documents, retouchent des photos, etc.
    La page précédente traitait du confort en bureautique, reste à étudier le rendu photo.

    Nous en revenons à notre bonne vieille méthode, la calibration à l´aide de notre colorimètre LaCie.

    Comment lire les graphiques ?

    En abscisse : de 0 (noir) à 100 (blanc).
    Delta E > 3 : la couleur demandée diffère sensiblement de celle affichée.
    1 < Delta E < 2 : le rendu des couleurs est fidèle.
    Delta E < 1 : c´est parfait.

    Les taux de contraste mesurés

    La méthode est une fois de plus dictée par la norme ISO 13406-2 (je vous invite d´ailleurs à jeter un coup d´œil à cet article, nous y détaillons les problèmes liés à cette mesure) :
    - luminosité max divisée par luminosité dans le noir = taux de contraste.
    Les trois écrans testés ont un blanc proche de 200 cd/m². Les écarts se sont creusés dans le noir, avec un net avantage pour celui du 193P qui sera le seul à pourvoir combler des photographes professionnels.
    Toutefois, pour le commun des mortels, les trois sont excellents. Il faut se souvenir que les taux de contraste dépassaient rarement les 200 : 1 il n´y a pas si longtemps...



    LG L1920B



    La technologie IPS a fait des progrès considérables en trois ans. C´était une technologie poussive dont ni les angles de vision, ni les couleurs ne valaient celles des dalles VA. Ces critiques font désormais partie du passé.
    Ce L1920B affiche de plus belles couleurs que bien des écrans à tube. Concernant son temps de réponse, le sien est correct et vaut surtout pour sa rapidité noir – blanc – noir (et vice et versa, on trouve le même temps).
    Des trois 19 pouces testés, c´est celui qui affiche le mieux les textes, celui sur lequel la rémanence se fait le moins sentir quand on scrolle.
    Ceux qui passent leur temps à surfer apprécieront ce détail.


    Philips 190S5FG



    Le 190C5FG a beau être équipé d´une dalle TN, son rendu des couleurs est impressionnant. Ce n´est pas sur ce point que vous trouverez à redire sur ce moniteur, sauf si vous regardez l´écran d´en dessous. Son angle de vision vertical est assez faible.

    Autrement, les joueurs risquent d´être un peu déçus par son rendu dans les jeux. Malgré un temps de réponse annoncé de 12 ms, l´écran s´avère toujours affecté d´une rémanence sensible. Ce n´est pas pour autant une surprise : nous avions déjà évoqué ce problème sur bon nombre d´écrans 17 pouces en 12 et 16 ms équipés de dalles Samsung et LG-Philips.

    En dalles TN, tous les yeux sont maintenant fixés sur les dalles 8 ms de Hydis et AU Optronics, que nous attendons.



    Samsung 193P


    C´est assez original, le 193P est dépourvu de boutons. Tous les réglages s´ajustent via un logiciel fourni, directement sous Windows.
    D´autre part, contrairement à la préversion que j´avais pu tester il y a quelques mois, ce modèle était d´emblée très bien réglé. Après calibration, c´est encore meilleur. L´écran, revendique un taux de contraste de 1000 : 1, et il le tient. C´est effectivement ce que nous avons mesuré.

    A 6500 K, c´est parfait du noir (et quel noir ! 0,19 cd/m², c´est deux fois plus profond que chez LG et Philips) au blanc.

    Globalement, l´esthétique de ce moniteur combinée à son rendu des couleurs extrêmement fidèles font du 193P une perle rare, parfaite si vous ne comptez pas jouer trop. Car c´est là son point faible : son temps de réponse constaté est insuffisant pour les jeux.



    Copyright © 1997-2025 HardWare.fr. Tous droits réservés.