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| 1er LCD à 100 Hz : la mort de la rémanence DiversEcrans Publié le Mardi 17 Octobre 2006 par Vincent Alzieu URL: /articles/641-1/1er-lcd-100-hz-mort-remanence.html Page 1 - Test du 1er LCD à 100 Hz Gamers : l’avenir du LCD est à 100 Hz !Dévoilée partiellement sur le CeBIT 2006, la technologie 100 Hz arrive sur LCD. Le principe : l’écran n’affiche plus 50 ou 60 images par secondes, mais 100. La manière de le faire, nous y reviendrons plus tard. Ce qui compte c’est que Samsung va dans le bon sens, enfin la réactivité des LCD progresse à pas de géants. Bien plus que lors du passage de 16 à 2 ms. Dans certaines conditions, le premier LCD 100 Hz testé tient désormais la comparaison face au écrans à tube. Test : Samsung LE4073BD  Le hic, c’est qu’encore une fois cette nouvelle technologie n’est pas introduite sur un moniteur, mais sur un téléviseur – de 40 pouces. Qu’importe. Ne pas le tester nous paraissait aberrant, et nous avions raison. Quel bouleversement cet écran introduit ! Pour un usage 100% PC, pour voir une technologie similaire débarquer dans nos moniteurs il faudra attendre 2007. Voici donc ce que l’année prochaine nous réserve... La technologie 100 Hz est présente dans de nombreux projets, chez de nombreux acteurs. Tous s’accordent à dire que l’avenir de l’affichage passe certainement par là. Mais pour y arriver, il y a plusieurs pistes. Et nous allons commencer par celles que Samsung n’a finalement pas retenues avant d’arriver à la bonne, ou tout du moins la leur. L’une d’elle, décrite sur le site de Samsung à propos de cet écran, consisterait à ajouter 10 images par seconde. Là, vous réfléchissez et vous vous rendez compte qu’il y a un truc qui cloche. 60 Hz + 10 images = 100 ? Evidemment non, l’explication en question est farfelue et n’a finalement rien à voir avec ce que Samsung a réellement introduit sur ce téléviseur. Il s’agit en fait d’une astuce intégrée sur certains plasmas, pour améliorer la fluidité des images. Chez d’autres, LG et Philips semble-t-il, le 100 Hz consisterait à introduire une image noire entre deux images colorées. On ne joue donc pas sur la fluidité ou la rémanence réelle des images, mais sur la persistance rétinienne des yeux. Il s’agit là de recréer une sorte de balayage artificiel, comme on en trouvait sur les écrans cathodique. L’image noire insérée vient en quelque sorte nettoyer l’oeil de la précédente image. Pour se convaincre du problème de la persistance rétinienne, il suffit de regarder une lampe en face 2 secondes. Regardez ensuite ailleurs, là voilà la belle tache lumineuse. Regardez le 1 seconde seulement, fermez les yeux ensuite, vous verrez que la persistance est maintenant bien moindre. Aux dires de Samsung, qui a également tenté cette voie, cette technologie diminue effectivement sensiblement la persistance rétinienne mais elle introduit un clignotement de la dalle, analogue à celui des tubes cadencés à 60 Hz. Ça scintille. Notez que de toute façon une alternance image / noir à 100 Hz signifie un changement d’image toutes les 8 ms environ. Même sur les moniteurs dits 4 ms et moins, sauf exception cette fréquence trop rapide pour que les cristaux aient le temps de passer au noir. Il y a plus de chance que l’image intercalée ne soit pas noire mais identique à la précédente, avec une intensité lumineuse moindre. BenQ explore pour sa part une voie similaire, avec une alternance non pas avec du noir mais du gris. Nous aurons l’occasion d’essayer leur système prochainement. Nous avons d’ailleurs assez hâte : eux on décidé de l’introduire sur un 24 pouces, un moniteur d’ordinateur. Après ce que les 100 Hz ne sont pas, ce sont...La solution Samsung est encore différente. Nous allons nous en tenir à la théorie pour commencer. Nous parlons là d’un téléviseur européen. Sa fréquence de base n’est donc pas de 60 Hz comme sur les moniteurs d’ordinateur ou en Amérique (notamment), mais de 50 Hz. Samsung passe à 100 Hz... en doublant la cadence. La solution "bourrin" aurait constitué à doubler chaque image. Ce n’est pas ce que Samsung dit faire. Chez eux, un processeur vient calculer une image intermédiaire entre deux envoyées depuis une platine de salon ou l’ordinateur. C’est un calcul "intelligent", en temps réel. Voici à la sauce marketing ce que donne cet ajout. Ne le prenez pas tout à fait au pied de la lettre, néanmoins cela illustre bien le procédé :  Mis en application le résultat est saisissant, que l’on soit en lecture depuis une platine ou un ordinateur. 100 Hz désactivé : on a de la rémanence. 100 Hz activé : on découvre une fluidité nouvelle, la rémanence disparaît. Bluffant ! Page 2 - 100 Hz dans les films / jeux Les 100 Hz dans les films, dans les jeuxL’écran a été relié à trois sources : un lecteur DVD assez haut de gamme (Philips DVD9000S), une console nouvelle génération (Sony PS3... non, c’est une blague : Xbox 360) et un ordinateur (PC maison). Premier constat : les 100 Hz sont activables dans les trois cas de figure. La différence est flagrante avec ou sans. Maintenant, l’effet produit et son appréciation varie selon les usages. Il faut distinguer les films du reste. 100 Hz dans les films Les films gagnent une fluidité inédite. Surprenante. Dérangeante même dans certains cas. Les dessins animés et les films d’animation dans l’ensemble y gagnent. On apprécie que la rémanence ait à ce point disparu. On retrouve un rendu proche du cathodique pour ce qui est des flous généralement visibles dans les mouvements. De plus, on découvre une fluidité inédite, dont ne sont pas capables les téléviseurs à tubes classiques. Les personnages flottent un peu mais dans l’ensemble c’est assez agréable. Il n’y a quand même pas de quoi se rouler par terre : les dessins animés sont déjà très bien rendus sur LCD et Plasmas normaux. Ce n’est vraiment pas dans ce contexte que ces écrans "ancienne génération" posent problème. L’explication théorique du calcul dans les films :  Les films pro et perso sont tournés à 24, 25 ou 30 images par seconde, ça dépend. Prenons le cas le plus simple d’une cadence de 25 ips. Sur un écran classique, 50 Hz, les images sont doublées. Elles sont affichées pendant 40 ms chacune. Notre écran classique à 100 Hz lui va calculer une image et en principe en afficher deux différentes dans le même temps, ce qui va déjà considérablement modifier la fluidité de la séquence. Deuxième cas, présenté ici par Samsung, et qui est encore plus défavorable : le film a une cadence initiale de 24 images par seconde, soit une nouvelle image toutes les 41,7 ms. A t=0 ms, l’écran affiche la première image. L’écran en demande une nouvelle au bout de t1=1/50 Hz = 20 ms : on double donc la première sur un écran classique à 50 Hz. T2=40 ms, nouvelle demande. On est toujours sous la cadence du films (1 toutes les 41,7 ms), l’image est maintenant triplée. Ce n’est au temps suivant qu’on passe à l’image suivante. Pendant ce temps, indique la présentation Samsung :  Là où l’écran 50 Hz affiche trois fois la même image du films, le téléviseur Samsung est censé en proposer trois différentes. Retour à la réalité : si c’est appréciable dans les films de synthèse, ceux dans lesquels évoluent des humains "en chair et en os" en fait y perdent. Ce flottement des personnages et cette fluidité nouvelle sont très perturbants car absolument pas naturel. Du moins, ce n’est plus un rendu cinéma. C’est trop réel. Mine de rien, on s’est habitué à un léger flou lors des mouvements rapides de caméra. Cette perte de repère a troublé tous ceux qui sont passés devant l’écran. Les avis étaient très nets : aucun n’envisage d’activer le 100 Hz dans les films. Maintenant, c’est peut-être une question d’habitude. Nous avons disposé de l’écran pendant une semaine seulement, c’était de toute évidence trop court pour s’y habituer. Il y en avait toujours un pour craquer et implorer le repassage en 50 Hz. 100 Hz dans les jeux C’est exactement la situation inverse. Une fois qu’on a goûté au 100 Hz, qu’on soit sur PC ou sur console, il devient impossible de faire marche arrière. A nouveau les avis étaient unanimes. Le plus amusant, c’est que certains au bureau disent ne pas être affectés par la rémanence des LCD. Elle ne les gêne pas. Du moins, jusqu’à ce qu’ils essaient ce 100 Hz. C’est vraiment surprenant. Samsung a raison de ne plus parler de son temps de réponse, cette donnée n’a plus de sens au vu du rendu dans les jeux. Les cristaux liquides sont toujours censés avoir un temps de réponse de 8 ms, mais la rémanence perçue – en fait la persistance rétinienne – n’a plus rien à voir avec les téléviseurs et moniteurs équipés de cristaux similaires. Les progrès sont tels qu’aucun écran 2 ms non plus ne tient la comparaison. Là c’est très agréable, reposant même pour les yeux. Du coup, nous avons voulu voir comment ça fonctionne d’un peu plus près... Page 3 - 100 Hz : vus de près - 1 100 Hz : vus de prèsNous avons repris notre procédure classique. L’écran est relié à l’ordinateur, d’abord à 50 puis à 100 Hz. Le principe : une voiture défile de droite à gauche à grande vitesse. Le mouvement n’est pas parfaitement fluide. En fonction notamment de la vitesse du défilement, la voiture est dessinée en plusieurs positions successives. La voiture va très vite, les positions sont rapprochées : l’oeil perçoit un mouvement fluide.   Un écran sans aucune rémanence verrait chaque précédente image complètement s’effacer quand la nouvelle paraît. Ça c’est pour la théorie. En pratique, très souvent ça tarde. La ou les précédentes images s’effacent progressivement. On garde jusqu’à cinq images rémanentes sur certains écrans plats, d’où une traînée blanche parfois visible derrière les objets. Nous avons capturé cette rémanence à l’aide d’un appareil photo calé sur un temps de pause de 1/1000 s. Nous réalisons une cinquantaine de clichés par test. Nous récupérons ainsi tous les états de rémanence de l’écran, toutes les positions des voitures, du moment où elle est à son point maximal jusqu’à celui où la prochaine image va commencer à se dessiner, et donc où les précédentes sont le mieux effacées possibles. Voici donc les deux états extrêmes entre lesquels la rémanence de ce téléviseur oscille.   Le résultat mérite que l’on regarde de plus près ce qui se passe. C’est plus simple à faire sur le rendu « au pire » :  Il y a bien le double d’images affichées à 100 Hz, en témoigne l’intervale plus serré (moitié moindre) entre deux images. En revanche, même si nos yeux perçoivent une rémanence bien plus faible – voir plus de rémanence du tout, il y a toujours des images fantômes derrière la principale, même dans la situation « au mieux » à 100 Hz. Plus surprenant encore : l’intensité lumineuse des traces persistantes à 100 Hz est un peu plus forte qu’à 50 Hz. Les images ci-dessus tendent à indiquer qu’à 100 Hz Samsung ne se contente pas d’envoyer le double d’images, ils pourraient bien ajouter un overdrive inversé pour accélérer l’effacement des objets. Ce système semble assez efficace. Regardez les images au pire :  A 100 Hz l’écran affiche une nouvelle image – calculée et non envoyée par la carte graphique - toutes les 10 ms. Pour l’effacer, Samsung envoie une tension inverse dans les cellules de cristaux. Les cristaux en question répondent plus vite mais manifestement leur fin de course est encore un peu imprécise. L’accélération qu’ils ont subie fait qu’au lieu de stopper sur la position visée ils la dépassent un peu. Cela se traduit à l’écran par une trace fantôme de la couleur du fond, en plus clair. Elle forme ainsi un contour clair derrière les objets en mouvement. Il est probable que ce soit ce phénomène qui nous donne cette impression de voir des objets découpés de l’arrière plan, qui se détachent du fond. Du coup, on comprend bien pourquoi la longueur de la trace rémanente, liée surtout aux traces colorées, est plus courte. L’image ci-dessus rapporte même qu’elle est moitié moins longue. A cela s’ajoute un autre phénomène : chaque image ne devrait plus s’afficher que 10 ms, au lieu de 20 ms. Or l’intensité persistance rétinienne dépend notamment du niveau de luminosité de l’objet et de son temps d’exposition. La durée moindre d’affichage des images à 100 Hz viendrait ainsi renforcer cette sensation d’absence de rémanence. Page 4 - 100 Hz : vus de près – 2 100 Hz : vus de près – 2On le voit sur le test de la voiture : le processeur ajoute bien une image entre deux. Mais là c’est assez facile : c’est un objet fixe qui se déplace latéralement. Mine de rien, c’est généralement ce qui se passe. Dans le un jeu, dans un film, la plupart des images sont de petites modifications de la précédente. Le test de la page précédente représente ainsi ce qui se passe dans la quasi totalité des enchaînements. Parfois cependant, lors des changements de plans par exemple l’image à T+1 est radicalement différente. Que donne alors le processeur ? Calcule-t-il vraiment, comme Samsung le dit, une image intermédiaire entre celle d’avant et celle d’après ? Pour le voir, nous avons créé quelques scènes dans lesquelles un objet change de forme ou de position, et de couleur toutes les 20 ms. À 50 Hz, chaque nouvelle image est ainsi radicalement différente de la précédente. Par exemple, l’une de nos séquences représente un simple triangle qui tourne sur lui même, avance de gauche à droite en même temps et change de couleur. L’une des étapes le fait passer de vert à bleu. La plupart du temps voici ce que l’on trouve :
Vert puis bleu, les triangles sont bien dessinés : le processeur échoue dans son calcul d’image. Donc parfois il n’ajoute rien. Toutes nos séquences testées indiquaient la même chose : dès que deux scènes consécutives présentes des disparités importantes, il n’ajoute pas d’image intermédiaire. Mais parfois, rarement, ça lui prend quand même. On capture alors ce genre d’image :  L’image soit disant intermédiaire est très approximative, pour ne pas dire complètement ratée. Même constat sur une autre de nos scènes, faisant passer cette fois du carré au triangle :  Il n’y a donc pas forcément d’image ajoutée entre deux. Ce n’est pas systématique. Si le processeur n’a pas encore l’intelligence de calculer de vraies images complexes intermédiaires, il a le plus souvent celle de s’abstenir quand c’est trop compliqué. On en est de toute évidence aux balbutiements dans ce domaine. C’est la première fois qu’il nous est donné de tester un tel système. Les premiers résultats sont déjà très impressionnants et très encourageants. Après vérification, nos impressions se sont justifiées. Le calcul de l’image intermédiaire se base sur un système de déplacement par vecteurs des zones de l’image, découpées en carrés de 8 pixels de côté (8 x 8 pixels) :  C’est donc normal que pour l’instant nous voyions les vrais changements seulement sur les objets qui ne connaissent que de simples translations, sans véritables déformations. Page 5 - LCD normaux : 60 ou 75 Hz ? LCD normaux : 60 ou 75 Hz ?Nos tests et surtout nos impressions dans les jeux sont formelles : le rendu à 100 Hz est bien plus agréable qu’à 50 Hz. Sans que le temps de réponse ne change il y a véritablement de gros changements de rémanence entre les deux modes. Le simple fait de doubler la cadence des images améliore considérablement et la fluidité des séquences, et la gêne occasionnée par les traces fantômes persistantes du fait du temps de réaction insuffisant des cristaux. Nous en sommes logiquement venus à nous interroger sur la cadence optimale sur les LCD normaux. La plupart en proposent deux : 60 ou 75 Hz. Nous avons attrapé six écrans et testé les deux. Dans un cas, nous avons théoriquement une image toutes les 16,7 ms, dans l’autre toutes les 13,3 ms. Par rapport à notre exemple de passage de 50 à 100 Hz, on devrait selon toute logique approcher le niveau de réactivité des 100 Hz quand on adopte une fréquence de 75 Hz sur LCD. Sauf que nos six écrans de test nous ont bien surpris. Nous avons rencontré trois cas de figure :   Le lancement des jeux confirme d’ailleurs ce saut : on détecte bien des micro coupures, assez désagréables parce que du coup on focalise maintenant dessus. Il faudrait maintenant essayer un plus grand nombre d’écrans. Il en existe peut-être qui tiennent vraiment les 75 Hz. Pour l’instant en tout cas, ni le ViewSonic VX922, ni le Belinea 10 20 35W (puisqu’ils faisaient tous deux partie du panel) ne le supportent. Pour tout vous dire, cette constatation va dans le sens de ce que quelques constructeurs nous avaient déjà dit : on nous avait déjà fait part qu’aucun LCD ne tiendrait les 75 Hz pour l’instant. On n’est pas forcés de les croire mais en tout cas, sur 6 écrans ça se vérifie. N’empêche, on espère qu’ils ont tort et on vous invite à essayer chez vous. Si ça se trouve, vous aurez une bonne surprise. En toute logique, si par bonheur vous avez un écran qui tient vraiment la cadence, vous devriez constater une meilleure netteté dans les jeux. Page 6 - Conclusion ConclusionAlléluia, enfin, un énorme progrès dans les jeux ! Hourra pour les 100 Hz, tout du moins celui-ci étant donné les diverses implémentations qui devraient arriver dans les mois à venir. Maintenant, le miracle n’est pas encore complet. Déjà, le rendu dans les films ne nous a pas convaincus. Cette fluidité, cette netteté paraissent paradoxalement excessives. Ce n’est plus un rendu naturel. Pas de chance, ce nouveau système a été implémenté sur un téléviseur. Ce n’est toutefois pas complètement raté pour cet usage : nous apprécions le rendu 100 Hz dans les jeux, dans les retransmissions sportives, dans certaines émissions TV même. Mais dans les films, aucun d’entre nous n’a apprécié. Dans les jeux en revanche, qu’on soit sur PC ou sur console, les 100 Hz apportent un gain de confort considérable. C’est vraiment mieux avec que sans cette option activée, au point qu’on s’approche vraiment pour la première fois du rendu des jeux sur les écrans à tube. Maintenant, l’apport est tel qu’on en vient tout de même à se poser une question "toute bête" : pourquoi s’escrimer à interpoler une image pour doubler la cadence et non pas véritablement imposer un support réel des 100 ou 120 Hz en sortie des consoles et / ou des cartes graphiques ? D’accord, aucune console prévue actuellement n’est capable de les tenir, mais nos ordinateurs si. Du moins, ceux qui ont une bonne carte graphique et / ou qui utilisent des jeux pas trop gourmands (en synchronisation verticale si votre carte graphique ne tenais pas les 100 fps vous passeriez directement à 50). Et là, pour l’instant, pas de réponse. Pour cela, il faudrait que les concepteurs des dalles nous répondent directement. Pour l’instant, la question reste en suspend... Ce passage à un vrai 100 Hz semble d’autant plus utile que la solution actuelle présente au moins un inconvénient : mettons que la carte envoie à 50 Hz les images N puis N+2, et que l’écran calcule tout seul l’image intermédiaire, N+1. Pour établir cette dernière, il faut forcément que le téléviseur stocke en mémoire l’image d’avant (N) ainsi que celle d’après (N+2), ce qui implique surtout de connaître celle d’après (N+2) avant de pouvoir dessiner la N+1. Soit de retarder son affichage. Comme on s’en était rendus compte récemment, les LCD ont déjà une tendance naturelle à accuser un retard sur les moniteurs à tube, là on l’accentue encore volontairement pour se donner le temps de calculer et d’afficher une nouvelle image. Chrono en main, comparé à un CRT placé en mode clone forcément sur prise VGA alors qu’on sortait directement en numérique sur le téléviseur, le retard relevé sur 20 images consécutives était le suivant :  Le retard minimum relevé est de 10 ms : le calcul peut donc être très rapide, surtout dans le cas d’un échec de la création d’une image intermédiaire puisque comme on l’a vu, dès que les changements sont trop complexes l’écran cesse de créer de nouvelles images. Or justement, dans le cas de notre chronomètre affiché sur les écrans, les variations sont trop grandes pour que le téléviseur joue à créer les images tampons. En revanche, on peut monter bien au dessus comme l’indique le graphique : jusqu’à 60 ms de retard, soit 3 images complètes à 50 Hz. C’est supérieur à la moyenne des écrans précédemment testés. Pour rappel, un moniteur comme le ViewSonic VX922 accuse un retard moyen de seulement 2 ms sur les tubes... Copyright © 1997-2024 HardWare.fr. Tous droits réservés. |
