FPS : fré­quences d’images à la té­lé­vi­sion, au cinéma et dans les jeux

Pour garantir l’en­chaî­ne­ment fluide des vidéos et des films que nous vi­sion­nons, il est né­ces­saire qu’un certain nombre d’images se succèdent ra­pi­de­ment. Cette suc­ces­sion se mesure en nombre d’images par seconde (Frames per Second ou FPS en anglais).

En fonction du média, chaque séquence doit contenir un certain nombre d’images. Attention : ces valeurs dépassent parfois de beaucoup celles qui sont nor­ma­le­ment sai­sis­sables par l’œil humain. Le terme « fréquence d’images » est déjà utilisé depuis longtemps dans le domaine de la technique vidéo, mais les FPS n’ont que récemment pris une im­por­tance toute par­ti­cu­lière en tant que grandeur de mesure, notamment en ce qui concerne les jeux. Ainsi, une sortie standard cor­res­pond souvent à 60 FPS. Que cachent exac­te­ment ces dif­fé­rents termes ? Quels sont les effets de cette suc­ces­sion d’images multiples sur l’œil humain ? Quel doit être le nombre minimum de FPS ?

FPS cor­res­pond à l’abré­via­tion de Frames per Second, ce qui signifie « images par seconde ». Ce chiffre vous permet de connaître la fréquence d’images, ca­rac­té­ris­tique de la vitesse d’en­chaî­ne­ment des images sur un support vidéo.

Avec la fréquence d’images, vous pouvez di­rec­te­ment savoir si un film ou un fichier vidéo est suf­fi­sam­ment fluide pour l’œil humain ou si, au contraire, il risque plutôt de nous ap­pa­raître au ralenti. En règle générale, plus la fréquence d’images est élevée, plus les mou­ve­ments d’une vidéo semblent dé­com­po­sés en détail. En principe, il est pré­fé­rable que la fréquence d’images soit élevée plutôt que faible.

Pour l’œil humain, et à partir d’une certaine valeur, les fré­quences d’images élevées ne sont plus vraiment décisives. Gé­né­ra­le­ment, nous at­teig­nons vite cette limite : en termes d’en­chaî­ne­ment fluide des images, notre cerveau ne peut en effet traiter que de 16 à 18 images par seconde. Plus une séquence comporte d’images, plus celle-ci est fluide pour l’œil humain.

Cette limite a d’ailleurs entraîné l’adoption d’une norme de 24 images par seconde dans les tech­niques relatives au film et à la vidéo. Grâce à cette fréquence, nous percevons donc de manière fluide les vidéos composées d’une suc­ces­sion d’images.

Le nombre et les fré­quences d’images peuvent varier fortement d’un média à un autre. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des fré­quences d’images les plus cou­ram­ment utilisées dans dif­fé­rents médias.

Les FPS cons­ti­tuent un critère important dans le domaine du jeu. D’ailleurs, elles sont ré­gu­liè­re­ment mises en avant lors de l’éva­lua­tion de ces jeux. En effet, con­trai­re­ment à d’autres médias comme le cinéma ou encore la té­lé­vi­sion, où la fréquence d’images ne change plus une fois la vidéo finalisée, dans le cas d’un jeu sur or­di­na­teur ou sur console, le nombre d’images est cons­tam­ment recalculé, notamment lorsqu’un per­son­nage se déplace dans l’univers de jeu.

Ainsi, la fréquence d’images d’un jeu varie et sa valeur ne reste pas constante. Si l’en­vi­ron­ne­ment de votre jeu change souvent et doit recharger ra­pi­de­ment, par exemple dans le cas d’un jeu de si­mu­la­tion de course, ce recalcul permanent peut donner un résultat saccadé si les FPS sont trop faibles.

D’autres critères, tels que la latence, peuvent également améliorés grâce à une fréquence plus élevée de FPS. Avec un plus grand nombre d’images par seconde, toute action réalisée à l’aide de la manette, du clavier ou de la souris peut donc plus souvent résulter en une image de sortie. Par con­sé­quent, l’action produit un résultat plus direct, sans qu’il soit né­ces­saire de la calculer d’abord pour la rendre ensuite.

Ce facteur est décisif, notamment pour les jeux de tir à la première personne, car il est possible de viser plus fa­ci­le­ment. En pratique, une fréquence d’images plus élevée, par exemple de l’ordre de 120 FPS, permet de tirer plus fa­ci­le­ment. C’est l’une des raisons pour les­quelles les sports élec­tro­niques misent énor­mé­ment sur des fré­quences d’images par­ti­cu­liè­re­ment élevées ; il n’est d’ailleurs pas rare d’y voir des FPS à trois chiffres.

Si la plupart des jeux sont fluides à partir de 30 FPS, il est re­com­mandé d’appliquer un nombre plus élevé d’images par seconde en fonction du type de jeu pour ne pas obtenir un résultat saccadé. Les jeux de si­mu­la­tion ou de stratégie en temps réel fonc­tion­nent donc cor­rec­te­ment dès que leur fréquence d’images atteint 30 FPS, mais pour les jeux de tir à la première personne, de course ou d’action (avec de nombreux re­bon­dis­se­ments), il est pré­fé­rable d’appliquer une fréquence d’images de 60 FPS pour garantir la fluidité de l’ex­pé­rience de jeu.

La prin­ci­pale dif­fé­rence entre ces deux supports tient au fait que les consoles reposent sur une com­po­si­tion ma­té­rielle fixe, alors que les or­di­na­teurs proposent des pos­si­bi­li­tés de com­bi­nai­sons très in­di­vi­duelles, que les joueurs peuvent per­son­na­li­ser. L’in­te­rac­tion entre les dif­fé­rents com­po­sants d’un or­di­na­teur peut avoir une incidence sur l’ensemble des per­for­mances de celui-ci ; ainsi, une très bonne carte graphique peut tout à fait entraîner une amé­lio­ra­tion notable du nombre d’images par seconde.

Par défaut, les consoles sont gé­né­ra­le­ment réglées sur 30 ou 60 FPS. En fonction des dé­ve­lop­peurs, peuvent souvent choisir entre ces deux pro­po­si­tions de FPS en accédant à leurs pa­ra­mètres. Souvent, ce choix n’est pas sans con­sé­quence pour les per­for­mances globales. Une fréquence d’images plus élevée va en effet avoir une incidence sur la re­pré­sen­ta­tion graphique, dont la qualité peut alors être réduite.

Sur les consoles les plus anciennes, comme la PlayS­ta­tion 3 ou la Xbox classique, les jeux sont uni­que­ment dis­po­nibles en 30 FPS. Les consoles Sony et Microsoft plus modernes proposent quant à elles certains jeux pouvant déjà atteindre 120 images par seconde, la norme s’éta­blis­sant à 60 FPS pour des jeux stables sur les consoles actuelles. De nombreux smart­phones haut de gamme proposent également cette même fréquence d’images élevée.

Pour les or­di­na­teurs modernes, la norme s’établit plutôt autour de 60 FPS. Toutefois, les or­di­na­teurs de jeu proposent souvent 120 FPS, leurs com­po­sants étant gé­né­ra­le­ment très puissants.

En principe, le seuil de 60 FPS est considéré comme la valeur de référence pour une ex­pé­rience de jeu fluide, avec un résultat plus direct pour toute action (comme décrit pré­cé­dem­ment). Le seuil de 30 FPS peut quant à lui engendrer des retards pouvant se traduire par des résultats nettement retardés, notamment dans le cadre des jeux d’action. Le seuil de 120 FPS n’est pas encore largement répandu dans le domaine du jeu, mais il permet de réduire la latence, ce qui explique qu’il soit re­com­mandé sur les or­di­na­teurs les plus per­for­mants. Le type de jeu joue également un rôle décisif à cet égard.

Si certains systèmes puissants limitent le nombre d’images par seconde, une valeur FPS élevée ne présente aucun in­con­vé­nient dans un jeu. Plus le nombre d’images par seconde est élevé, plus votre ex­pé­rience de jeu sera fluide. Cela avantage tout par­ti­cu­liè­re­ment les créateurs de contenu qui tournent des vidéos pour YouTube ou d’autres pla­te­formes vidéo et diffusent leur partie en continu sur des sites tels que Twitch ou pour les férus de jeux d’action, comme les jeux de tir ou de sport.