FreeSync, G-Sync : comment améliorer les FPS de vos jeux vidéo ?

FreeSync, G-Sync : comment améliorer les FPS de vos jeux vidéo ?

Le but des technologies AMD FreeSync et Nvidia G-Sync est de caler automatiquement la fréquence de rafraîchissement de l’écran sur celle du processeur graphique. Dans le monde du gaming, il y a une règle d’or pour améliorer la fluidité et la netteté des images : le taux de rafraîchissement de l’écran et le taux d’images par seconde (le fameux FPS) envoyé par la carte graphique doivent être identiques. Les principaux fabricants et l’organisme international VESA cherchent à augmenter l’adaptabilité des écrans aux sources vidéo depuis environ une décennie. Et c’est une très bonne chose. 

Pour faire simple, écran = taux de rafraîchissement et carte graphique = FPS. Le but est maintenant qu’ils soient identiques.

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Quelles différences entre Nvidia G-Sync et AMD FreeSync ?

Ces deux technologies améliorent les performances des moniteurs en faisant correspondre en temps réel les performances de l'écran à celles de la carte graphique. Par exemple, si une carte graphique fournit 120 images par seconde (FPS), l'écran passe à 120 Hz pour la fréquence de rafraîchissement. Si le nombre d'images par seconde tombe à 60, l'écran passe à 60 Hz. La plage effective typique de la technologie G-Sync par exemple, est de 30 Hz jusqu'à la fréquence de rafraîchissement maximale de l'écran.

Chacune de ces technologies présente des avantages et des inconvénients. La technologie G-Sync offre des performances de premier ordre pour un coût plus important. Dans sa version de base, FreeSync (tout court) est plus efficace pour éliminer certains artefacts d'écran comme le ghosting. Dès lors que l’on est positionné sur les versions Premium, les deux technologies sont tout à fait semblables sur ce point. L’autre différence majeure est qu’AMD laisse les fabricants d’écran utiliser cette technologie gratuitement alors que Nvidia leur impose une compensation pour l’utilisation de sa technologie G-Sync, certes, plus performante. Le revers de la médaille de la performance est la rapidité d’exécution. Plutôt destiné aux bêtes de courses, le processus est plus lourd et donc peut être plus lent avec Nvidia.

Samsung Odyssey G950 Différence entre deux fréquences de rafraichissement

Cette image de l’écran Samsung Odyssey G950 représente les problèmes que peuvent occasionner des taux de rafraîchissement faibles. Ils sont exagérés pour être visibles et pertinents.

Est-ce qu’il existe une compatibilité entre Nvidia et AMD ?

De nombreux modèles d’écrans gaming intègrent la technologie AMD FreeSync. Cela signifie que FreeSync fonctionne obligatoirement avec les cartes graphiques AMD Radeon. Même combat pour la technologie Nvidia G-Sync qui fonctionne avec les cartes graphiques Nvidia GeForce.

Que se passe-t-il si vous possédez une carte graphique GeForce avec un écran compatible FreeSync ? FreeSync et G-Sync étant très similaires et intimement liés à la technologie Adaptive Sync de VESA plus ancienne, votre écran FreeSync fonctionnera avec votre carte graphique GeForce. Il est cependant probable que le taux de rafraîchissement variable ne fonctionnera pas avec le contenu gaming HDR. Mais la fonction anti-image déchirée pourrait très bien fonctionner par exemple. Vous pouvez essayer d’activer G-Sync dans le centre de commande NVIDIA pour voir ce qui se produit.

À l’inverse, si vous avez un écran compatible G-Sync et une carte graphique AMD, G-Sync pourrait fonctionner au moins au niveau basique. L’architecture logicielle et matérielle des deux technologies est tellement similaire que la plupart des cartes graphiques peuvent ignorer la différence. D’ailleurs, AMD et NVIDIA ne bloquent pas activement les technologies exclusives concurrentes, ce qui est une bonne chose.

S’il existe une possibilité d’utiliser les écrans FreeSync et G-Sync avec leur concurrent respectif, il serait exagéré de parler de compatibilité. Il est seulement possible que G-Sync fonctionne sur les écrans FreeSync, et vice versa.

L'écran gaming Asus XG27UQR

L’écran gaming Asus ROG XG27UQR offre une compatibilité G-Sync qui, si votre carte graphique le permet, peut monter à un taux de rafraîchissement de 144 Hz. Idéal pour afficher parfaitement tous les jeux de dernière génération avec une fluidité de plus agréables.

Comment activer le G-Sync ?

Dans le volet de navigation du Panneau de configuration Nvidia, sous Affichage, cliquez sur Configuration G-Sync pour ouvrir la page correspondante. Cliquez ensuite sur Activer G-Sync/Compatibilité G-Sync si elle n'est pas précochée.

Vous pouvez choisir une application des paramètres G-Sync spécifique à un écran. Cette étape s'applique aux écrans compatibles G-Sync dont la compatibilité G-SYNC n'a pas été validée par NVIDIA. Une fois G-SYNC activé, vous pouvez sélectionner à quels modèles d'écrans branchés appliquer les paramètres G-SYNC. Ceci est également utile pour tester si le G-SYNC est compatible avec les écrans dont la compatibilité G-SYNC n'a pas été validée par Nvidia.

Écran gaming LG 27GP950

Les écrans gaming LG sont tout à fait adaptés pour une utilisation avec les consoles qui elles-mêmes sont certifiées G-Sync / FreeSync.

Comment activer le FreeSync ?

Tout d’abord, assurez-vous que le mode FreeSync est bien activé dans le menu OSD de votre écran. Si vous possédez une carte graphique AMD, ouvrez l'application AMD Radeon Settings. Ensuite sélectionnez Display, puis un moniteur et activez la case FreeSync. Avec une carte Nvidia, il est possible de profiter aussi du FreeSync de votre moniteur.

Comment déterminer la fréquence de rafraîchissement de mon écran ?

Voici comment vérifier et éventuellement modifier le taux de rafraîchissement sous Windows. Il faut se rendre dans le menu Paramètres/Écran puis sélectionner Paramètres avancés de l'écran/propriétés de la carte vidéo. Dans l’onglet écran, il suffit de cliquer sur le champ “fréquence de rafraîchissement".

Écran gaming Asus XG27UQR - La différence entre deux taux de rafraichissement

Les mouvements rapides des objets à l’écran sont les éléments les plus sensibles aux problèmes de synchronisation entre la carte graphique et l’écran.

Astuce

Il faut tout d’abord bien accorder les composants du PC, l’écran, la carte graphique avec les possibilités offertes par le jeu. Un écran avec un taux de rafraîchissement supérieur à ce que peut produire le PC est la première mise à niveau que l’on peut faire. Comme l’écran est tributaire de la carte graphique, un bon écran ne sera pas la source de congestion d’informations. Votre écran peut avoir un taux de rafraîchissement supérieur à ce qu’envoie votre carte graphique : les mouvements seront légèrement plus nets et la carte graphique pourra révéler tout son potentiel sans que l’écran soit un problème. Pour une vision plus large sur ce sujet, référez-vous au guide “Comment profiter pleinement de vos jeux vidéo”.

Comment profiter pleinement de ses jeux vidéo ?

D’où viennent les différentes technologies Nvidia, AMD et VESA ?

Bien que peu perceptibles, les traînées d’affichage, le tearing (déchirement de l’image), les effets de ghosting (traînées de pixels) et de stuttering (saccades de l’image) sont monnaie courante sur un affichage classique à 60 Hz et sont bien un frein à la fluidité de l’image. Avec le développement des nouvelles cartes graphiques, le taux de rafraîchissement des écrans était le maillon à renforcer.

C’est pourquoi les fabricants Nvidia et AMD ont décidé de mettre au point ces technologies afin que processeurs graphiques et écrans fonctionnent de concert, ce qui est primordial pour une image fluide et nette.

Écran gaming LG UltraGear 32GQ850-B

L’écran gaming LG Ultragear 32GQ850-B possède les 3 certifications de compatibilité : Adaptive Sync, AMD FreeSync Premium Pro et G-Sync Compatible. Cette illustration met en évidence l’intérêt de ces compatibilités : elles évitent dans ce cas le déchirement de l’image dû à une différence entre le FPS de la source et le taux de rafraîchissement de l’écran.

Les fabricants de moniteurs et de TV se voient alors imposer un contrôle qualité pour que les écrans puissent suivre la cadence des cartes graphiques et renforcer la compatibilité, notamment avec les consoles de jeu.

Le V-Sync

Il y a quelques années, les fabricants ont mis au point le V-Sync qui n’était pas parfait mais qui imposait à la carte graphique de ne pas envoyer plus d’image que ce que le taux de rafraichissement du moniteur pouvait supporter. Après avoir essayé des combinaisons de tampons et d’activation du V-Sync automatiquement, le constat est sans appel. Aucune de ces solutions n'offre un résultat idéal et totalement fluide, car il dépend des jeux, de la puissance de la config et enfin des préférences matérielles. Il est aujourd’hui abandonné mais a servi de base pour les technologies actuelles.

LG ULTRAGEAR 32GQ850-B

L'écran gaming LG ULTRAGEAR 32GQ850-B est parfaitement adapté pour fonctionner avec les cartes graphiques Nvidia et AMD de votre PC tout comme les consoles Next-Gen.


NVIDIA G-Sync, G-Sync Ultimate et G-Sync Compatible

Il s’agit d’un protocole de certification de compatibilité destiné aux écrans. Disponible jusqu’à 360 Hz, le protocole Nvidia G-Sync se veut être le fer de lance de l’affichage. Mais à vouloir ce qu’il y a de mieux en imposant de fortes contraintes de fabrication, Nvidia a laissé sur le carreau tous les petits budgets. Ayant constaté que la plupart des utilisateurs et des fabricants d’écrans ne suivaient pas leur volonté d’imposer une norme propriétaire, Nvidia a changé son fusil d’épaule et a sorti le protocole G-Sync Compatible qui impose aux fabricants un cahier des charges moins coûteux. Enfin pour les plus exigeants, le fabricant taïwanais propose une certification Ultimate qui regroupe toutes les dernières technologies d’affichage et se retrouve essentiellement sur des modèles haut de gamme.

La sélection d'écrans compatibles Nvidia G-Sync

AMD FreeSync, FreeSync Pro et FreeSync Premium Pro

Le processus de certification des écrans existe aussi chez AMD, bien évidemment. Pour ne pas contraindre les fabricants à proposer des appareils certifiés FreeSync à des prix trop élevés, AMD a décliné son FreeSync en trois gammes. Le premier, FreeSync, assure un temps de latence réduit et aucun tearing. Le FreeSync Premium offre en plus la prise en charge du 120 Hz en Full HD (1080p) au minimum et la compensation des faibles fréquences d’image (LFC en anglais). Le FreeSync Premium Pro, enfin, garantit une faible latence des formats SDR et HDR avec en plus, pour ce dernier, une certification méticuleuse des couleurs et de la luminance.
Les consoles Xbox One S et X sont compatibles FreeSync. Seule la série X est compatible avec des écrans certifiés 120 Hz.

Sélection d'écrans gaming compatibles avec AMD FreeSync

VESA Adaptive Sync : la réponse du grand public

L’Adaptive Sync est en quelque sorte le contraire du V-Sync puisqu’elle agit sur l’écran et pas sur la carte graphique. En effet, elle modifie la fréquence de rafraîchissement du moniteur de manière dynamique, en s’adaptant toujours à la source. Ainsi si la source passe de 60 à 28 FPS, l’écran aussi. L’Adaptive Sync ne fonctionne pas que pour les jeux vidéo, elle trouve aussi une utilité pour les contenus vidéo. Elle modifie alors la fréquence de rafraîchissement de l’écran pour la calquer sur le taux d’images de la vidéo. On élimine ainsi les saccades et elle peut même contribuer à réduire la consommation d’énergie.

Ce protocole permet de dire si un écran est vraiment compatible sur des fréquences allant de 60 à 144 Hz, ce qui correspond à l’offre la plus large sur le marché des écrans et téléviseurs. Cela n’empêche pas les écrans d’être compatibles avec des fréquences inférieures et supérieures mais la certification ne concerne que cette plage de fréquence.

La norme VESA fait aussi des mesures du temps de réponse (de gris à gris) et pour obtenir la certification, le temps de réponse de l’écran doit être inférieur à 5 ms. Dans tous les cas, l’écran sélectionné est entièrement testé par VESA (organisme indépendant) avec ses réglages d'usine et, bien sûr, sans overclock. Une certification peu exhaustive mais très objective, dans laquelle on peut avoir confiance.

Téléviseur Samsung QE50QN90B

Le téléviseur Samsung QE50QN90B offre aux joueurs une compatibilité FreeSync Premium Pro qui vous permettra d’obtenir la meilleure image possible avec votre console Xbox Next-Gen.

Qu’est-ce que le mode jeu des téléviseurs, le VRR et l’ALLM ?

Mode jeu des téléviseurs

Le mode gaming des téléviseurs revient à enlever tous les traitements d’image qui nuiraient à la réactivité de l’écran. Ces modes sont propres à chaque fabricant et peuvent différer légèrement d’une marque à l’autre. Ils sont de toutes façons conçus dans l’intérêt des joueurs, avec pour objectif principal d’obtenir un temps de réponse amélioré.

Téléviseur LG OLED55C2

Les téléviseurs aussi peuvent obtenir les certifications Vesa, AMD et Nvidia. Les TV de la gamme LG OLED C2 réunissent celles d’AMD et de Nvidia et certifient l’utilisation de leur écran avec les cartes graphiques des deux fabricants.

VRR

Cet acronyme signifie Variable Refresh Rate. Comme vu plus haut, il désigne un procédé destiné à optimiser l'affichage des jeux en permettant d'ajuster en temps réel la fréquence de rafraîchissement de l'écran avec la fréquence de production des images par la source. Cela permet aux deux appareils de communiquer, la console ou carte graphique imposant à l’écran le taux de rafraîchissement. Il s’agit de la même technologie qui adapte le taux de l’écran à la source mais sans la certification Vesa Adaptive Sync, AMD FreeSync ou Nvidia. Le VRR et d’autres certifications peuvent se côtoyer sur un même écran.

ALLM

Le “Auto Low Latency Mode” désactive tous les processus de traitement d'image pour améliorer la fluidité. Ce mode bascule automatiquement le téléviseur en mode gaming. Généralement les écrans gaming ne disposent pas de cette option puisqu’ils sont conçus pour le jeu.

Écran Philips 48OLED807

La marque hollandaise veut séduire les joueurs avec le téléviseur Philips 48OLED807, compatible avec les deux technologies Nvidia G-Sync et AMD FreeSync. Une aubaine pour ceux qui possèdent plusieurs appareils avec des technologies différentes.

Quels sont les 4 points à garder en tête avant l’achat d’un écran gaming ?

  1. Le CPU, le GPU et le moniteur travaillent à l'unisson pour atteindre des taux de rafraîchissement plus élevés.
  2. Vérifiez le taux d’images que vos appareils actuels envoient vers le moniteur (console de jeux vidéo, carte graphique) avant de passer à un écran à taux de rafraîchissement élevé.
  3. Tenez compte de la fréquence de rafraîchissement en même temps que d'autres caractéristiques comme la résolution, l’input-lag et le temps de réponse lorsque vous choisissez un écran.
  4. Envisagez de mettre à niveau le CPU et le GPU si votre système ne fournit pas les taux de rafraîchissement que vous souhaitez ou que votre écran propose.

Lexique

Pour ne pas tomber dans les termes techniques sans filet voici un lexique rapide des termes utilisés dans le guide :

  • Taux de rafraîchissement : il s’agit du nombre de fois que l’image est actualisée, c’est une caractéristique propre aux écrans. Bien qu’il soit corrélé avec le temps de réponse en ms, il ne faut pas les confondre.

  • Temps de réponse : il s’agit du temps mis par chaque pixel pour passer du noir au blanc puis au noir, ou d’un niveau de gris à un autre niveau de gris (GtG). Il est corrélé au taux de rafraîchissement mais n’exprime pas la même chose.

  • Input-lag : il s’agit de la latence ressentie en jeu, liée au décalage entre l’envoi du signal vidéo par le processeur graphique et l’affichage de l’image par l’écran. Pour les écrans, comme pour tous les autres périphériques (souris, claviers…), il est déterminé par le temps nécessaire au traitement des données envoyées ou reçues, qui demande un temps de calcul. Sur une TV, les traitements vidéo (réduction de bruit, etc.) accentuent l’input lag. C’est pourquoi ils sont désactivés automatiquement quand on sélectionne le mode “Jeu”. Il faut le différencier du temps de réponse qui ne s’applique qu’à l’affichage et qui est une caractéristique intrinsèque de l’écran.

  • VRR (Variable Refresh Rate) : procédé destiné à optimiser l'affichage en utilisation jeu qui permet d'ajuster la fréquence de rafraîchissement de l'écran en fonction de la fréquence de production des images de la source.

  • Taux d’image ou Frame Rate : les joueurs le connaissent mieux sous le terme FPS pour Frame Per Second. Il s’agit de la vitesse à laquelle les images sont produites et se mesure en images/seconde. Le Frame Rate est déterminé par le processeur et la carte graphique de l’ordinateur.

La différence entre plusieurs taux de rafraichissement

Le taux de rafraîchissement est exprimé en Hertz à gauche et le temps de rafraîchissement entre 2 images affichées à l’écran est exprimé en ms.

La fréquence de rafraîchissement de votre écran désigne le nombre de fois par seconde où l'écran est capable d’afficher une nouvelle image. Elle est mesurée en Hertz (Hz). Par exemple, si votre écran possède un taux de rafraîchissement de 144 Hz, il affiche une nouvelle image 144 fois par seconde. Associé aux fréquences d'images élevées produites par un GPU et un CPU travaillant ensemble, cela peut se traduire par une expérience plus fluide et des FPS potentiellement plus élevés.


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