Incidence de l'écran dans le choix de la carte graphique

Décembre 2016


Lorsqu'on assemble son pc, il est important d'avoir des éléments de puissance équivalente afin d'avoir un pc homogène. Dans le cas de la carte graphique, il faut veiller à ce qu'on ait un processeur suffisamment performant pour ne pas la brider (phénomène de CPU limited), mais ce qu'on oublie souvent, c'est l'écran. En effet, il ne sert à rien d'avoir une carte graphique toute dernière génération payée plusieurs centaines d'euro pour tourner sur mon vieux 15" cathodique que je n'arrive pas à déplacer tout seul.

Quelles caractéristiques de l'écran dois-je regarder?


Tous les écrans ne sont pas identiques, et compte tenu des écarts de prix, heureusement.
Nous allons donc voir quels sont les paramètres de l'écran qui vont influer sur la qualité de l'image finale et sur le choix de la carte graphique. Je ne parlerai donc pas des différentes technologies, connectiques, ou du temps de réponse, ...

Dans un premier temps, la fréquence


Bien sur, ce que tout le monde veut, avant tout, c'est une image qui ne saccade pas, qui soit fluide. Pour ça, on a inventé un truc fantastique: afficher plusieurs images par secondes. On devine vite que plus le nombre d'image par secondes est grand, plus l'image sera fluide. Et on entre dans la course aux FPS (Frame Per Second = Image Par Seconde), certains joueurs se targuant de plus de 100FPS.
Mais l'écran est limité. L'écran a une "fréquence". Cette fréquence, c'est le nombre d'image par secondes qu'il peut afficher. On comprend vite que générer 100FPS avec son pc, pour envoyer tout ça sur un écran à 60Hz c'est... 40FPS de perdues.
La majorité des écrans sur le marché sont à 60Hz. Il existe des modèles à 100Hz (peut-être plus même) qui permettent d'avoir une image encore plus fluide, voire d'afficher des images 3D (deux images s'alternent et avec des lunettes spéciales chaque oeil en voit une différente)

Ensuite, la résolution


Une image est composée de pixels. Si vous zoomez sur une photo, vous verrez des petits carrés de couleurs. Chaque petit carré est un pixel. La dimension d'une image numérique se mesure donc en pixel (largeur x hauteur). Vous aurez vite compris que plus il y a de pixels, plus l'image est précise. Si vous n'êtes pas convaincus, essayez de dessiner une image de 2x2 pixels. D'ailleurs, cette notation "2x2", ou "800x600" s'appelle la résolution et se passe généralement d'unité, il est convenu qu'on parle en pixels.

Petit récapitulatif


Donc pour une bonne image, il faut une grande résolution (beaucoup de pixels), et une grande fréquence. A savoir toutefois que le cinéma est à 24 images par secondes, on essaie donc d'éviter d'avoir moins de 30FPS lorsqu'on joue pour conserver cette fluidité.
Attention, petit calcul: si on multiplie le nombre de pixels par image, par le nombre d'images par secondes, alors on obtient le nombre de pixels par seconde que doit afficher l'écran.

Et qui c'est qui envoie tous ces pixels par secondes? C'est la carte graphique bien sur!

Des performances variables pour la carte graphique


Nous avons vu que l'unité de sortie de la carte graphique était les pixels/secondes. Mais une carte graphique n'en a pas un nombre constant. Pourquoi? Parce que c'est pas une machine? Si si. Mais on ne lui demande pas tout le temps le même travail:

La résolution des textures


Une carte graphique ne se contente pas d'afficher une image, elle la calcule. L'image finale est composée de morceaux d'images qui existent déjà sur l'ordinateur: les textures. Par exemple, pour afficher un mur en briques, il existe déjà un morceau d'image représentant les briques. Et cette image est collée sur le mur. La carte va donc calculer comment modifier l'image initiale (la texture) pour lui donner un effet de profondeur, rajouter les ombres, etc...
Donc on s'en doute, plus la résolution (encore elle?) de la texture initiale est grande, plus la carte va avoir de calculs à faire, moins de pixels par seconde elle pourra générer.

La complexité de l'image


De plus, en fonction de l'image qu'elle doit générer, il y a plus ou moins de calcul à effectuer. En géométrie, il est plus simple de dessiner un cube qu'un ballon de foot (avec ses hexagones). Ainsi, une image 3D d'une pièce blanche toute simple sera plus simple à générer qu'un décor d'île paradisiaque avec de l'eau, des gens, des voitures... Voila pourquoi certains jeux peuvent "ralentir" dans certaines scènes chargées.

Les accélérations matérielles


En fonction de la configuration, la carte peut rajouter des ombres, des effets de lumières, des flous, des reflets, ... Elle peut aussi filtrer l'image pour éviter les décalages verticaux, horizontaux, ou "lisser" les couleurs pour éviter de voir les pixels.
Chaque génération de cartes dispose de son lot de filtres et d'effets, et en fonction de l'activation ou non de ceux-ci, elle pourra générer un nombre différent de pixels par secondes.

Petit récapitulatif


Si on reprend dans l'ordre, le nombre de pixels par secondes générés par la carte graphique dépend:
-Des textures en entrée de la carte
-De la complexité de l'image demandée
-Des filtrages et effets appliqués à l'image finie.

Relation entre l'écran et la carte graphique


Avant de voir ce qu'il se passe lorsque la carte graphique est surdimensionnée par rapport à l'écran ou l'inverse, insistons sur un point important:

Mythe de la taille de l'écran


Comme on vient de le voir, l'unité commune entre la sortie de la carte graphique et l'entrée de l'écran, c'est les pixels par secondes. Il n'est nullement question de pouces, de centimètres, ou encore de diagonale de l'écran. Pourquoi? Parce que la taille de l'écran n'a strictement rien à voir avec la qualité d'affichage de celui ci. Il existe des écrans 22" qui affiche des résolutions maximales de 1920x1080px, une fréquence de 100Hz, alors que des écrans de 107cm affichent une résolution de 720x1280px pour une fréquence de 60Hz.

Mises au point pratique


Et maintenant, qu'est-ce qu'il se passe lorsqu'on a privilégié trop un composant par rapport à l'autre:

Carte graphique limitée


Si on a un nombre de FPS trop bas pour que l'image soit fluide, alors il aurait peut-être été possible d'investir dans une carte graphique plus puissante au détriment de l'écran. Toutefois, il est possible de baisser la qualité de l'image de sortie pour augmenter le nombre de FPS.
Comment?
  • En réduisant le nombre d'accélérations matérielles ou la qualité des textures d'entrées. La carte faisant moins de calcul, elle pourrait générer plus de pixels par secondes.
  • En réduisant le nombre de pixel par images. Pour ça, il suffit de baisser la résolution de sortie dans la configuration du jeu. Moins de pixel par image, pour le même nombre de pixel par seconde, ça fait plus d'images par seconde (vous suivez toujours?)


Aujourd'hui, les écrans permettent souvent d'afficher des grandes résolutions à une fréquence de 60Hz, et peux de cartes graphiques permettent d'utiliser un écran "à fond". Il vaut donc mieux privilégier la carte graphique que l'écran. Un écran 100Hz ou Full HD (1920x1080) ne sera utile qu'avec une carte graphique haut de gamme.

Carte graphique "trop" puissante


On aura donc bien compris que si la carte graphique débite plus de pixels par secondes que l'écran ne peux en supporter, alors ils sont perdus, et on aura investit dans une carte graphique trop puissante alors qu'on aurait pu acheter par exemple un meilleur écran. Voila pourquoi quand on achète une carte haut voir très haut de gamme, il est nécessaire de regarder l'écran qui va aller avec.

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