Les FPS (images par seconde) expliqués : jeu vidéo, vidéo et plus

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Les FPS (images par seconde) expliqués : jeu vidéo, vidéo et plus

Le terme FPS, abréviation de frames per second (images par seconde), désigne le nombre d'images fixes qu'un système affiche chaque seconde pour créer l'illusion du mouvement. Un écran ne montre jamais un mouvement réel. Il présente une succession rapide d'images figées, que votre cerveau fusionne en une scène continue. Plus le nombre d'images reçues par seconde est élevé, plus ce mouvement paraît convaincant et fluide. Les FPS constituent la valeur la plus citée dans les tests de jeux, de vidéos et d'écrans, et pourtant elle reste souvent mal comprise. Ce guide explique ce que les FPS mesurent réellement, pourquoi un chiffre plus élevé paraît plus fluide, en quoi ils diffèrent du taux de rafraîchissement de votre moniteur, et pourquoi la moyenne affichée à l'écran peut masquer de fortes saccades. Vous pouvez tester votre propre écran dès maintenant grâce à l'outil gratuit disponible dans votre navigateur sur notre page d'accueil de test FPS.

Ce que signifient les FPS et comment ils se mesurent

Une frame, ou trame, est une image complète. Les images par seconde comptabilisent le nombre de ces images produites et affichées en une seconde. À 60 FPS, soixante images distinctes atteignent vos yeux chaque seconde. Le terme décrit une fréquence, il est donc étroitement lié à la notion plus large de fréquence d'images, qui correspond simplement à la cadence à laquelle les images se succèdent. Dans le langage courant, les deux termes sont interchangeables. Les FPS sont l'unité ; la fréquence d'images est le concept, un peu comme la vitesse se mesure en kilomètres par heure.

La mesure consiste à compter les images sur un intervalle défini. Un outil enregistre le nombre d'images que le processeur graphique produit pendant une courte période, puis en rapporte le total par seconde. Comme la charge de travail varie d'un instant à l'autre, ce chiffre n'est jamais parfaitement stable. Une scène remplie d'explosions se calcule plus lentement qu'un menu vide. C'est pourquoi les FPS sont généralement présentés sous la forme d'une moyenne glissante, mise à jour plusieurs fois par seconde, qui donne une idée en temps réel des performances plutôt qu'une valeur figée. Le chiffre affiché est un instantané de l'effort fourni par le système au regard de la quantité d'images à dessiner.

Pourquoi un FPS plus élevé paraît plus fluide

La fluidité repose sur deux effets liés. Le premier est la persistance rétinienne. Le système visuel humain retient brièvement chaque image après sa disparition, de sorte que des images rapides se fondent en un mouvement continu plutôt qu'en un diaporama. Le seuil communément admis pour qu'une succession d'images soit perçue comme un mouvement, et non comme une série de photos, se situe autour de 24 FPS. En dessous, l'œil détecte les sauts individuels. Au-dessus, l'illusion tient, et elle se renforce à mesure que la cadence augmente.

Le second effet tient à la distance parcourue par les objets entre deux images. À faible cadence, un objet qui se déplace vite bondit d'une grande distance d'une image à la suivante, et l'œil perçoit cet écart comme une saccade ou un flou. À cadence élevée, le même objet progresse par pas plus petits et plus rapprochés, de sorte que le mouvement paraît continu et reste net lorsque vous le suivez du regard. C'est pourquoi les scènes d'action rapide profitent bien davantage d'images supplémentaires qu'un simple plan fixe sur un visage. Un FPS plus élevé réduit aussi la latence d'entrée, car une nouvelle image porte l'état le plus récent du jeu ou de l'interface. Chaque nouvelle image est une occasion supplémentaire de vous montrer ce qui vient de se passer et de refléter ce que vous venez de faire. Le gain est réel, mais non linéaire. Passer de 30 à 60 FPS change radicalement les choses. De 60 à 120, la différence est nette dans les mouvements rapides. Au-delà de 240, les bénéfices s'amenuisent pour la plupart des spectateurs, même si les joueurs entraînés en mesurent encore un.

FPS et taux de rafraîchissement : ce que le système calcule face à ce que l'écran affiche

Les FPS et le taux de rafraîchissement sont souvent confondus, alors qu'ils décrivent deux moitiés distinctes de la chaîne d'affichage. Les FPS correspondent à ce que votre matériel calcule. C'est le résultat produit par le processeur graphique. Le taux de rafraîchissement, mesuré en hertz (Hz), correspond à ce que l'écran affiche physiquement. Une dalle de 60 Hz se redessine soixante fois par seconde, quel que soit le nombre d'images que le système lui envoie. Une dalle de 144 Hz se redessine 144 fois par seconde. Votre fluidité réelle est plafonnée par la plus faible de ces deux valeurs. Calculer 300 FPS sur un écran de 60 Hz n'affiche toujours que soixante images uniques ; les autres sont écartées. Faire tourner un jeu à 40 FPS sur un écran de 144 Hz donne un rendu de 40 FPS, car il n'y a pas assez d'images pour alimenter chaque rafraîchissement. Pour connaître les capacités de votre propre dalle, consultez notre guide sur comment trouver votre taux de rafraîchissement.

Lorsque les images calculées et les rafraîchissements de l'écran se désynchronisent, des artefacts apparaissent. Le déchirement de l'image (tearing) se produit quand une nouvelle image arrive au milieu d'un rafraîchissement, scindant l'affichage en deux moitiés qui ne coïncident pas. La VSync corrige le tearing en forçant le GPU à attendre l'écran, mais elle plafonne les FPS au taux de rafraîchissement et peut ajouter de la latence. Les technologies à taux de rafraîchissement variable comme G-Sync et FreeSync résolvent le problème plus élégamment, en laissant la dalle se rafraîchir au rythme exact de chaque image calculée, sur une large plage de valeurs.

Pourquoi la moyenne des FPS masque les saccades : le temps par image et les 1 % lows

Une simple moyenne de FPS rend mal compte du ressenti réel d'un jeu, car elle lisse précisément les instants qui gâchent l'expérience. La mesure la plus pertinente est le temps par image (frame time), c'est-à-dire le nombre de millisecondes que met chaque image à être calculée. Le temps par image est l'inverse des FPS : 60 FPS équivalent à un temps par image de 16.7 ms. Des temps par image réguliers procurent une sensation de fluidité. Des temps irréguliers donnent une impression de saccade, même lorsque la moyenne semble bonne.

Imaginez un jeu affichant une moyenne de 60 FPS, où la plupart des images prennent 16 ms mais où l'une d'elles grimpe parfois à 50 ms. La moyenne reste proche de 60, et pourtant vous ressentez un à-coup visible chaque fois que cette image lente survient. C'est la raison pour laquelle les testeurs communiquent les 1 % lows et les 0,1 % lows, soit la moyenne du un pour cent et du dixième de pour cent d'images les plus lentes. Ces chiffres révèlent les pires saccades que la moyenne mise en avant dissimule. Une carte affichant en moyenne 120 FPS avec un 1 % low à 40 FPS paraîtra moins stable qu'une autre à 100 de moyenne avec un low à 90. Vous pouvez examiner la régularité d'affichage de votre propre écran avec notre test de saccades, et vérifier les images perdues avec le test de sauts d'images.

Fréquence d'imagesTemps par imageRessenti et usage courant
24 FPS41.7 msCinéma ; fluide pour la narration, floute les mouvements rapides
30 FPS33.3 msDiffusion TV et jeu occasionnel ; saccades visibles dans les panoramiques rapides
60 FPS16.7 msRéférence fluide et réactive pour le jeu et la vidéo
120 FPS8.3 msMouvement très fluide et faible latence ; nécessite une dalle 120 Hz
144 FPS6.9 msStandard des joueurs passionnés sur les moniteurs à haut rafraîchissement
240 FPS4.2 msEsport compétitif ; latence minimale, suivi le plus net

Cibles de FPS courantes : vidéo, jeu vidéo et esport

La cible idéale dépend entièrement du contenu. En vidéo, plus élevé n'est pas automatiquement meilleur ; la fréquence d'images relève d'un choix créatif et technique. Le cinéma et les séries de prestige utilisent 24 FPS pour leur rendu cinématographique familier et leur flou de mouvement naturel. La télévision et les journaux d'information diffusent en 30 FPS, souvent techniquement 29,97 pour des raisons historiques. Le sport en direct passe à 50 ou 60 FPS pour que l'action rapide reste nette et facile à suivre. Porter un drame au rythme lent à 60 FPS peut lui donner l'allure d'un enregistrement de studio bon marché, l'effet que de nombreux spectateurs appellent le « rendu feuilleton » (soap-opera look).

Le jeu vidéo inverse cette logique, car les images véhiculent aussi la réactivité. 30 FPS constituent le minimum jouable pour les titres solo détendus. 60 FPS sont la cible grand public, assez fluide et réactive pour presque tout le monde. La plage de 120 à 144 FPS est le point idéal des passionnés sur un moniteur à haut rafraîchissement, où le mouvement gagne nettement en netteté. Les joueurs d'esport compétitif visent 240 FPS et au-delà, non pour l'image seule mais pour la latence la plus faible possible et le suivi le plus net des cibles en mouvement rapide. Dans ces titres, quelques millisecondes décident de qui tire le premier. Notre guide dédié sur les images par seconde dans le jeu vidéo détaille plus en profondeur les besoins propres à chaque genre.

Ce qui plafonne ou fait chuter vos FPS

La fréquence d'images que vous pouvez atteindre est déterminée par une chaîne de facteurs matériels et logiciels, et c'est le maillon le plus faible qui décide du résultat. Le GPU est généralement la principale limite, puisqu'il calcule chaque pixel de chaque image. Le CPU gère la logique du jeu, la physique et les appels de rendu, et il devient le goulot d'étranglement dans les titres gourmands en simulation ou à basse résolution. Une RAM insuffisante ou un stockage lent provoque des à-coups lorsque les données sont chargées à la volée. Côté affichage, le taux de rafraîchissement de votre moniteur et toute VSync active plafonnent le nombre d'images que vous voyez réellement.

Les réglages comptent autant que le matériel brut. La résolution est le levier le plus lourd : afficher en 4K demande au GPU de dessiner environ quatre fois plus de pixels qu'en 1080p, si bien que la fréquence d'images chute fortement. Des options exigeantes comme le ray tracing, les ombres en haute résolution, l'anticrénelage et la distance d'affichage coûtent chacune des images. Les abaisser, ou réduire la résolution, est le moyen le plus rapide de gagner des FPS sur un système à la peine. Les applications en arrière-plan, des pilotes GPU obsolètes, le bridage thermique dû à un refroidissement insuffisant et les modes d'économie d'énergie sur les ordinateurs portables font eux aussi baisser discrètement ce chiffre. Un jeu bien optimisé peut tourner sans accroc sur un matériel modeste, tandis qu'un jeu mal optimisé peut mettre à genoux une configuration haut de gamme, raison pour laquelle les mises à jour de pilotes et les réglages en jeu méritent qu'on s'y penche avant tout achat de matériel.

Comment mesurer vos propres FPS

Nul besoin d'équipement particulier pour vérifier votre fréquence d'images. La méthode la plus rapide est un outil dans le navigateur, comme celui de notre page d'accueil, qui mesure la fréquence d'images réelle fournie par votre écran et votre système, sans aucun téléchargement. C'est le moyen le plus simple de confirmer si votre moniteur atteint réellement le taux de rafraîchissement annoncé. Pour les jeux, la plupart des titres intègrent un compteur de FPS dans leurs paramètres vidéo. Les surcouches de plateforme en ajoutent un à l'échelle du système : l'application NVIDIA, le logiciel Adrenalin d'AMD, la surcouche en jeu de Steam et la Windows Game Bar affichent tous les FPS en temps réel, et plusieurs tracent aussi la courbe du temps par image pour repérer directement les saccades. Pour juger de la netteté du mouvement plutôt que des chiffres bruts, notre test de flou de mouvement montre avec quelle précision votre dalle restitue le mouvement, ce qui dépend à la fois de la fréquence d'images et du temps de réponse des pixels.

Questions fréquentes

Quel est un bon nombre de FPS pour jouer ?

60 FPS constituent la référence admise pour un jeu fluide et réactif. Les passionnés visent 120 ou 144 FPS sur un moniteur à haut rafraîchissement adapté, tandis que les joueurs compétitifs recherchent 240 FPS ou plus. 30 FPS restent acceptables pour les jeux solo détendus et cinématographiques.

L'œil humain peut-il voir plus de 60 FPS ?

Oui. La plupart des gens distinguent nettement 60 de 120 FPS, surtout dans les mouvements rapides. L'écart se réduit à mesure que la cadence augmente, et au-delà d'environ 240 FPS il devient très difficile à percevoir, même si les joueurs entraînés font toujours état de bénéfices mesurables liés à une latence plus faible.

Quelle est la différence entre les FPS et les Hz ?

Les FPS désignent le nombre d'images que votre système calcule par seconde. Les Hz désignent le nombre de fois que votre moniteur se rafraîchit par seconde. La fluidité effective est limitée par la plus faible de ces valeurs : associer un GPU rapide à un écran à haut rafraîchissement adapté donne donc le meilleur résultat.

Pourquoi mon jeu saccade-t-il même à FPS élevés ?

Une moyenne élevée masque une distribution irrégulière des images. Des images ponctuellement longues, révélées par de mauvais 1 % lows, provoquent des à-coups visibles même lorsque la moyenne paraît solide. Le déchirement de l'image, l'absence de VSync ou un décalage entre la fréquence d'images et le taux de rafraîchissement peuvent également engendrer des saccades.

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