Comprendre le taux de rafraîchissement des écrans LED : Un guide complet
Définition et importance du taux de rafraîchissement
Le taux de rafraîchissement d'un écran LED, également appelé « fréquence de rafraîchissement visuel », correspond au nombre de fois par seconde où l'écran met à jour son image, mesuré en Hertz (Hz). Par exemple, un taux de rafraîchissement de 60 Hz met à jour l'écran 60 fois par seconde. Un taux de rafraîchissement plus élevé assure un mouvement plus fluide, réduit le scintillement et améliore la stabilité visuelle, ce qui est essentiel pour le confort du spectateur.
2. Taux de rafraîchissement vs. fréquence d'images
Le taux de rafraîchissement et la fréquence d'images (FPS) sont souvent confondus, mais ils jouent des rôles distincts. Le taux de rafraîchissement est un attribut matériel qui dicte la fréquence à laquelle l'écran LED met à jour son contenu, tandis que la fréquence d'images est un attribut des fichiers vidéo, représentant le nombre de fois par seconde où les informations de l'image sont mises à jour, l'unité étant le Hz (Hertz). Une incohérence entre le taux de rafraîchissement et la fréquence d'images peut provoquer du « screen tearing » et des « saccades », ce qui affecte considérablement les performances visuelles.
3. Normes de rafraîchissement courantes
Les taux de rafraîchissement de 3840 Hz conviennent à un large éventail d'applications. Les industries haut de gamme telles que la création de contenu XR et les studios de diffusion premium nécessitent la gestion supérieure des mouvements des écrans 7680 Hz.
4. Déterminants techniques du taux de rafraîchissement
Le taux de rafraîchissement est principalement régi par les puces de pilotage LED et les méthodes de balayage :
Puces de pilotage : Le taux de rafraîchissement d'un écran LED est étroitement lié à sa puce de pilotage LED. Les puces de pilotage haut de gamme peuvent atteindre des taux de rafraîchissement de 3840 Hz, voire des taux ultra-élevés de 7680 Hz.
Méthodes de balayage : La méthode de balayage d'un écran LED fait référence à sa méthode de pilotage des lignes, en particulier le schéma de « multiplexage par répartition dans le temps » (TDM) employé lors du pilotage des lignes et des colonnes de pixels. Il est couramment exprimé sous la forme « balayage 1/N » (où N représente le nombre de lignes).
A. Balayage statique (balayage 1/1) : Tous les pixels de la ligne sont éclairés simultanément, ce qui élimine le besoin de balayage ligne par ligne.
B. Balayage 1/4 : L'ensemble de l'écran est divisé en groupes de 4 lignes, une ligne de chaque groupe étant éclairée simultanément à la fois.
En utilisant un schéma de pilotage basé sur le TDM, le nombre de circuits intégrés de pilotage requis est réduit, ce qui est particulièrement bénéfique pour les grands murs LED.
Impact de la méthode de balayage sur le taux de rafraîchissement
Dans les méthodes de pilotage par balayage (balayage non statique), le taux de rafraîchissement global est contraint par le cycle de balayage des lignes. Si le taux de rafraîchissement total est F (Hz) et que le taux de balayage est de 1/N (N étant le nombre de lignes), chaque ligne se rafraîchit toutes les 1/(FxN) secondes. Si le nombre de balayage N augmente (par exemple, de 1/4 à 1/16), le temps disponible pour chaque rafraîchissement de ligne devient plus court. Cela nécessite que la puce de pilotage ait une vitesse de commutation de ligne plus rapide, sinon, le taux de rafraîchissement global ne peut pas être amélioré.
A. Balayage statique (1/1) : N'offre aucun délai de balayage de ligne, ce qui en fait la méthode la plus simple pour atteindre des taux de rafraîchissement supérieurs à 3840 Hz.
B. Taux de balayage élevés (par exemple, 1/16) : Exigent des vitesses de pilotage de ligne plus élevées. Des performances inadéquates des circuits intégrés de pilotage peuvent entraîner une réduction du plafond du taux de rafraîchissement.
5. Impact sur le confort visuel et le tournage
Confort visuel : Lors d'une visualisation prolongée sur écran, des taux de rafraîchissement faibles peuvent entraîner une fatigue oculaire, une sécheresse et d'autres inconforts. Un taux de rafraîchissement élevé élimine le scintillement perceptible à l'œil humain, réduisant la fatigue lors d'une visualisation prolongée et assurant un confort visuel durable pour le public.
Performances de prise de vue : Dans la production cinématographique et vidéo, un taux de rafraîchissement élevé empêche les caméras de capturer des « lignes de balayage » ou des « champs noirs » (de brefs intervalles lorsque les LED sont éteintes). En raccourcissant considérablement la durée du « champ noir », cela évite le scintillement de l'écran ou les zones sombres dans les séquences enregistrées, améliorant la continuité des prises de vue et assurant des transitions fluides.
6. Tendances et recommandations de l'industrie
La technologie d'affichage est en constante évolution. Les taux de rafraîchissement de 3840 Hz deviennent le choix préféré pour un large éventail d'applications, tandis que 7680 Hz sont actuellement adoptés pour des utilisations ultra-haut de gamme, telles que la XR. Lors du choix d'un taux de rafraîchissement, tenez compte de l'application prévue. Les applications telles que les événements en direct et la réalisation de films nécessitent souvent des taux de rafraîchissement élevés. Il est également crucial de s'assurer que les circuits intégrés de pilotage, les systèmes de contrôle et les GPU prennent en charge votre taux de rafraîchissement cible.
Le taux de rafraîchissement est un facteur clé des performances des écrans LED, influençant considérablement l'expérience visuelle et le tournage virtuel immersif. Comprendre le fonctionnement du taux de rafraîchissement permet de prendre des décisions éclairées dans les contextes professionnels et grand public.