XFree86 Video Timings HOWTO
Eric Steven Raymond
Thyrsus Enterprises [http://www.tuxedo.org/~esr/]
<esr@thyrsus.com>
Traduction française : Guillaume Allègre
Version 5.0
Copyright © 2001 Eric S. Raymond
Copyright
Il est permis de copier, distribuer et/ou modifier ce document
sous les conditions spécifiées par l'Open Publication License,
version 2.0.
$Date: 2001/08/11 00:37:48 $
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| Historique des versions |
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| Version 6.0 | 2001-08-09 | esr |
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| Explication plus précise de DDC et EDID. Cet Howto est |
| maintenant intrinsèquement obsolète. |
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| Version 5.0 | 2000-08-22 | esr |
|----------------------------------------------------------------|
| Première version DocBook. |
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Résumé
Cet Howto est maintenant obsolète. Les versions courantes de
XFree86 (4.0.1 et supérieures) calculent automatiquement les
lignes de mode optimales pour les résolutions spécifiées dans le
fichier de configuration de X, section Modes.
Comment définir une ligne de mode pour votre couple carte
graphique/moniteur sous . La distribution XFree86 inclut
maintenant les éléments requis pour configurer la plupart des
combinaisons standard ; le but premier de ce document est de vous
apprendre à mettre au point une ligne de mode personnalisée pour
un moniteur à haute performance ou du matériel très inhabituel. Il
vous aidera aussi à utiliser kvideogen pour créer des lignes de
mode (modelines), ou xvidtune pour effectuer le réglage fin d'un
mode standard qui n'est pas encore optimal pour votre moniteur.
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Table des matières
1. Mise en garde
2. Pourquoi cet Howto est obsolète
3. Introduction
4. Outils de calcul automatique
5. Comment fonctionnent les écrans vidéo
6. Principes fondamentaux relatifs à votre écran et votrecarte
graphique
6.1. Les fréquences de synchronisation du moniteur
6.2. La bande passante vidéo du moniteur
6.3. La fréquence pilote (dot clock) de la carte
graphique
6.4. Ce que contrôlent ces données de base
7. Comprendre les spécifications de base
7.1. A propos de la bande passante
7.2. Fréquences de synchronisation et fréquence de
rafraîchissement
8. Concessions lors de la configuration du système
9. Exigences en terme de mémoire
10. Calcul de la taille de trame
11. Magie noire et impulsions de synchronisation
11.1. Synchronisation horizontale
11.2. Synchronisation verticale
12. Synthèse
13. Usage du moniteur en surcapacité
14. Utilisation des modes entrelacés
15. Questions et réponses
16. Résoudre les problèmes affectant l'image
16.1. L'image est décentrée vers la gauche ou la
droite
16.2. L'image est décentrée vers le haut ou le bas
16.3. L'image est trop large dans les deux directions
16.4. L'image est trop large (ou trop étroite)
horizontalement
16.5. L'image est trop grande (ou trop petite)
verticalement
17. Représentation graphique des capacités du moniteur
18. Crédits
1. Mise en garde
L'utilisation des informations reprises ci-dessous se fait
EXCLUSIVEMENT A VOS RISQUES ET PERILS. Cadencer votre moniteur en
dehors des limites fixées par les spécifications du fabricant peut
présenter un danger pour votre matériel et pour vous-mêmes. Lisez
la section Usage du moniteur en surcapacité pour un avertissement
détaillé. Tout dommage infligé à votre personne ou à votre
moniteur dû à un usage en surcapacité relève de votre seule
responsabilité.
La plus récente version de ce HOWTO est disponible à la page Web
du Linux Documentation Project [http://www.linuxdoc.org/LDP].
Prière de transmettre vos commentaires, critiques, et suggestions
à <esr@snark.thyrsus.com> (en anglais). S'il vous plaît, n'envoyez
pasde courrier électronique implorant une solution miracle à vos
problèmes personnels de moniteur, dans la mesure où agir de la
sorte ne servira qu'à perdre mon temps et à vous frustrer -- tout
ce que je sais sur le sujet est contenu ici.
2. Pourquoi cet Howto est obsolète
Avec les versions 4.0.0 et supérieures de XFree86, vous n'avez
plus du tout besoin de générer les lignes de mode. Elles sont
calculées automatiquement par le serveur au démarrage, d'après la
résolution spécifiée dans le fichier de configuration de XFree86,
section Screen, sous-section Modes, et les capacités de votre
moniteur que le serveur X récupère via une requête EDID au
moniteur.
Pour changer la résolution écran et la profondeur des couleurs, il
suffit d'éditer ou de créer une section Display les décrivant.
Voici un exemple de description Screen de mon fichier de
configuration pour X :
Section "Screen"
Identifier "Screen0"
Device "ATI Rage Mobility"
Monitor "Monitor0"
DefaultDepth 16
Subsection "Display"
Depth 16
Modes "1024x768"
EndSubsection
EndSection
Normalement, tout ce que vous devrez faire sera de changer les
valeurs dans l'entrée Modes ; X fera le reste. Si vous demandez
une résolution impossible, il calculera la plus proche résolution
supportable par votre moniteur, d'après les donnée de la requête
EDID.
De ce fait, les informations contenues dans le reste de cet Howto
ne vous seront utiles que si (a) vous avez un vieux moniteur,
antérieur à la norme EDID, ou si (b) votre pilote de carte
graphique ne permet pas d'interroger le moniteur, ou si (c) vous
utilisez une ancienne version de XFree86. Dans ce dernier cas,
vous devriez le mettre à jour pour régler tous vos problèmes.
3. Introduction
Le serveur XFree86 permet aux utilisateurs de configurer leur
sous-système vidéo, ce qui favorise une utilisation optimale du
matériel existant. Le but de ce guide est de vous apprendre à
créer vos propre valeurs d'horloge pour faire le meilleur usage de
votre carte vidéo et moniteur.
Nous présenterons une méthode pour obtenir une configuration de
base utilisable, ensuite nous vous montrerons comment, au départ
de celle-ci, vous pouvez vous livrer à des expériences pour
déterminer un ensemble de valeurs qui l'adapte à vos préférences.
Si vous disposez déjà d'un mode qui fonctionne presque (en
particulier, si l'un des modes VESA pré-définis vous donne une
image stable mais décentrée vers la gauche ou la droite, trop
petite, ou trop grande) vous pouvez passer immédiatement à la
section intitulée Résoudre les problèmes affectant l'image.
Celle-ci vous apprendra diverses manières de manipuler les valeurs
d'horloge en vue d'obtenir certains résultats précis.
Ne partez pas du principe que vous allez avoir de fastidieux
ajustements de modes à faire, juste parce qu'à votre premier
lancement de X après installation, vous obtenez un écran brouillé.
Il se peut que presque toutes les lignes de modes soient bonnes,
mais que le serveur utilise par défaut justement celle qui ne
convient pas à votre matériel. Commencez plutôt par parcourir le
cycle des modes installés avec CTRL-ALT-KP+. Si certains donnent
de bons résultats, essayez de les commenter tous, sauf un mode
640x480, et vérifiez que ce mode fonctionne. Si c'est le cas,
décommentez aussi une paire d'autres modes, par exemple un 800x600
et un 1024x768 à une fréquence que votre moniteur devrait aussi
gérer.
4. Outils de calcul automatique
Si votre moniteur est postérieur à 1996, il supporte probablement
la norme EDID
[http://www.vesa.org/dload/summary/sumeedidrar1.htm]. Les
moniteurs compatibles EDID (parfois appelés "Plug'n'Play" dans la
littérature marketing de Microsoft) peuvent déclarer leurs
capacités à l'ordinateur.
De nombreux modules pilotes de XFree86 4.0 supportent le système
DDC, VESA Display Data Channel facility
[http://www.vesa.org/dload/summary/sumeddcv1.htm] (canal de
données d'affichage VESA). Un module de pilote de carte compatible
DDC est capable d'envoyer au moniteur une requête EDID, et de se
configurer automatiquement d'après la réponse. Ainsi, avec XFree
4.0 et un moniteur récent, vous avez de bonnes chances de n'avoir
aucune configuration à faire.
Si votre module de pilote de carte n'est pas compatible DDC, mais
que votre moniteur est compatible EDID, vous pouvez tout de même
utiliser le programme read-edid, qui interrogera le moniteur sur
ses capacités, et calculera pour vous une ligne de mode. Voir
http://altern.org/vii/programs/linux/read-edid/
[http://altern.org/vii/programs/linux/read-edid/].
Depuis la version 3.2, XFree86 s'accompagne du programme XF86Setup
qui simplifie grandement la création interactive d'un mode
graphique valable, sans devoir manipuler directement les valeurs
d'horloge vidéo. Ainsi, dans la plupart des cas, il ne devrait pas
vous être nécessaire de calculer un mode graphique de base.
Malheureusement, XF86Setup a ses limites ; il ne connaît que les
modes graphiques standards jusqu'à 1280x1024. Si vous disposez
d'un moniteur à très haute performance capable d'afficher
1600x1200 ou plus, il vous faudra malgré tout encore calculer
votre mode graphique de base vous-mêmes.
Il y a un utilitaire KDE appelé KVideoGen
[http://paranoia.rulez.org/videogen/] qui calcule des lignes de
mode à partir des caractéristiques du moniteur et de la carte.
J'ai bien généré des lignes de modes avec, mais je ne les ai pas
testées. Notez que ses paramètres "refresh rate" horizontal et
vertical sont la même chose que les fréquences de synchronisation
HSF et VSF que nous décrivons plus loin. Le nombre "horizontal
sync pulse" semble être la largeur de l'impulsion de
synchronisation en microsecondes, HSP (l'outil supposant des
valeurs corrigées de HGT1 "front porch" et HGT2 "back porch"). Si
vous ne connaissez pas votre "horizontal sync pulse", il vaut
mieux laisser la valeur par défaut.
Un autre générateur de lignes de mode pour XFree86 se trouve ici
[http://zaph.com/Modelinw]. Vous pouvez soit récupérer le script
Python script, soit utiliser le formulaire CGI.
Les versions récentes de XFree86 fournissent un outil appelé
xvidtune que vous trouverez sans doute très utile pour tester et
affiner les modes graphiques. Il commence par un avertissement
effrayant relatif aux possibles conséquences d'un usage abusif. Si
vous accordez à ce document une attention scrupuleuse et apprenez
ce qui se cache derrière les jolies valeurs dans les écrans de
xvidtune, vous serez capables d'utiliser ce programme efficacement
et en toute confiance.
Si xvidtune(1) est présent, il vous sera possible d'essayer de
nouveaux modes "au vol", sans modifier votre fichier de
configuration X, sans même redémarrer votre serveur X. Dans le cas
contraire, XFree86 vous permet d'utiliser des raccourcis clavier
pour sélectionner parmi les différents modes définis dans Xconfig
(voyez XFree86.man pour de plus amples détails). Exploitez cette
capacité pour vous éviter des ennuis ! Lorsque vous souhaitez
tester un nouveau mode, donnez-lui un nom unique et ajoutez-le à
la fin de votre liste de raccourcis. Gardez toujours un mode que
vous savez bon comme défaut, de façon à avoir une position de
repli si le mode en cours de test ne marche pas.
A la fin de ce document, vous trouverez un script modeplot que
vous pourrez utiliser pour produire un graphe analogique des modes
disponibles. Ce n'est pas directement utile pour générer des
lignes de mode, mais ça peut vous aider à comprendre les relations
qui permettent de les définir.
5. Comment fonctionnent les écrans vidéo
Savoir comment fonctionne l'écran est essentiel pour comprendre
quelles valeurs placer dans les différents champs du fichier
Xconfig. Le serveur XFree86 utilise ces valeurs pour obtenir le
contrôle de plus bas niveau sur l'écran.
L'écran crée une image à partir de ce qu'on peut considérer comme
une série de points. Ces points sont juxtaposés de gauche à droite
pour créer des lignes. Ces lignes sont à leur tour juxtaposées de
haut en bas pour créer l'image. Les points émettent de la lumière
lorsqu'ils sont frappés par les faisceaux d'électrons à
l'intérieur du tube cathodique, un faisceau par couleur primaire,
Rouge, Vert, Bleu. Pour faire en sorte que chaque faisceau frappe
tous les points pendant une durée égale, le faisceau balaye
l'écran suivant un itinéraire immuable, appelée trame.
Nous avons écrit "ce qu'on peut considérer comme une série de
points" car les points de la trame ne correspondent pas aux points
de phosphore physiques. Les points de trame sont beaucoup plus
gros, et regroupent beaucoup de points de phosphore. Ils doivent
l'être, car autrement l'affichage souffrirait d'un sévère effet de
moiré. Les points de la trame correspondent réellement à
l'échantillonnage du signal analogique du pilote vidéo, et sont
affichés sous la forme d'une grille de points simplement parce que
les pics et les vallées du signal sont espacés suffisamment
régulièrement et finement.
Le tracé de cet itinéraire commence dans le coin supérieur gauche,
traverse l'écran vers la droite en une ligne presque horizontale,
imperceptiblement descendante. Le faisceau est alors envoyé du
côté gauche de l'écran, mais une ligne plus bas. Cette nouvelle
ligne est parcourue de gauche à droite tout comme la première. Ce
schéma est répété jusqu'à ce que la dernière ligne de l'écran ait
été parcourue. A ce moment, le faisceau est renvoyé du coin
inférieur droit au coin supérieur gauche, et la manoeuvre
recommence.
Il existe une variante de ce schéma, appelée mode entrelacé
(interlacing) : dans ce cas, seule une ligne sur deux est
parcourue pendant la première demi-trame et les autres sont
traitées lors d'un deuxième parcours de demi-trame.
Le départ du faisceau dans le coin supérieur gauche de l'écran est
appelé le début de trame. La trame se termine lorsque le faisceau
retrouve sa position de départ, revenant du coin inférieur droit.
Une trame se compose de toutes les lignes que le faisceau a
parcourues entre le haut et le bas de l'écran.
Si les faisceaux d'électrons étaient allumés en permanence pendant
leur parcours de la trame, tous les points de l'écran seraient
illuminés. Il n'y aurait pas de marges noires autour de la zone
affichable. Aux bords de l'écran, l'image serait distordue car il
est difficile de contrôler les faisceaux à cet endroit. Afin de
réduire cette distorsion, les points en dehors de la zone
affichable ne sont pas illuminés par les faisceaux, alors que les
faisceaux traversent bien ces zones, mais éteints. C'est ainsi que
la taille de la zone affichable est inférieure à la surface totale
de l'écran.
Un autre concept important à comprendre est ce qu'il advient des
faisceaux lorsqu'aucun point n'est illuminé à ce moment dans la
zone affichable. Le temps pendant lequel le faisceau aurait pu
illuminer les marges latérales de la zone affichable est utilisé
pour renvoyer le faisceau du côté droit au côté gauche. De la même
façon, le temps pendant lequel le faisceau aurait pu illuminer les
marges inférieure et supérieure de la zone affichable est utilisé
pour déplacer le faisceau du coin inférieur droit de l'écran au
coin supérieur gauche.
Le rôle de la carte graphique est de générer les signaux qui
commanderont à l'écran d'allumer ou d'éteindre les faisceaux
d'électrons pour chaque point, selon la couleur désirée, créant
ainsi l'image. La carte contrôle aussi le moment où l'écran
déplace les faisceaux du côté droit au début de la ligne suivante
en émettant ce que l'on appelle le signal de synchronisation
horizontale (horizontal sync pulse). Un signal de synchronisation
horizontale est émis à la fin de de chaque ligne. La carte
graphique émet aussi un signal de synchronisation verticale
(vertical sync pulse) qui commande à l'écran de renvoyer le
faisceau dans le coin supérieur gauche. Un signal de
synchronisation verticale est émis à la fin de chaque trame.
De courts temps de pause sont nécessaires immédiatement avant et
après l'émission des signaux de synchronisation horizontale et
verticale de façon à ce que les positions des faisceaux puissent
se stabiliser. Sans cela, l'image ne sera pas stable.
Pour plus d'informations, il y a une page (en anglais) TV and
Monitor Deflection Systems
[http://fribble.cie.rpi.edu/~repairfaq/REPAIR/F_deflfaq.html].
Dans une section ultérieure, nous reviendrons sur ces bases avec
des définitions, des formules et des exemples pour vous aider à
les utiliser.
6. Principes fondamentaux relatifs à votre écran et votrecarte graphique
Il y a quelques principes fondamentaux qu'il vous faut comprendre
avant de bricoler une entrée dans le fichier XF86config. Ceux-ci
sont :
o les fréquences de synchronisation horizontale et verticale de
votre moniteur
o la bande passante de votre moniteur
o les fréquences d'horloge pilote de votre carte graphique, ou
"dot clocks"
6.1. Les fréquences de synchronisation du moniteur
La fréquence de synchronisation horizontale représente simplement
le nombre de fois par seconde que le moniteur peut parcourir une
ligne horizontale ; c'est, de toutes, la valeur la plus importante
concernant votre moniteur. La fréquence de synchronisation
verticale représente le nombre de fois par seconde que le faisceau
peut entièrement traverser l'écran verticalement.
Les fréquences de synchronisation seront généralement fournies à
la page "spécifications techniques" du manuel de votre moniteur.
La fréquence de synchronisation verticale est typiquement exprimée
en Hz (cycles par seconde), la valeur horizontale en kHz
(kilo-cycles par seconde). Les plages de valeurs se situent
habituellement entre 50 et 150 Hz verticalement, et entre 31 et
135 kHz horizontalement.
Si vous avez un moniteur dit multi-fréquences (multisync), ces
fréquences seront données sous forme de plages. Certains
moniteurs, spécialement les modèles bas de gamme, ne supportent
qu'une série de fréquences fixes. Ceux-ci peuvent aussi être
configurés, mais votre marge de manoeuvre sera sérieusement
limitée par les caractéristiques physiques du moniteur. Choisissez
la plus haute paire de fréquences pour obtenir la meilleure
résolution. Et soyez prudents : essayer de piloter un moniteur à
fréquences fixes à une fréquence supérieure à celle pour laquelle
il a été conçu peut aisément l'endommager.
Des versions précédentes de ce guide traitaient de façon fort
légère l'utilisation de moniteurs multi-fréquences en surcapacité,
les poussant au-delà du maximum nominal de leur fréquence de
synchronisation verticale dans le but d'obtenir de meilleures
performances. D'autres arguments ont depuis lors été portés à
notre connaissance, incitant à la prudence en ce domaine ; nous
reviendrons sur ce sujet dans la section Usage du moniteur en
surcapacité ci-dessous.
6.2. La bande passante vidéo du moniteur
La page des spécifications techniques du votre manuel de votre
moniteur devrait mentionner sa bande passante. Si ce n'est pas le
cas, jetez un oeil à la résolution maximale annoncée pour le
moniteur. En première approximation, voici une table de conversion
de résolution en estimation de bande passante (il s'agit donc de
limites supérieures approximatives pour la fréquence pilote (dot
clock) que vous pouvez utiliser) :
640x480 25
800x600 36
1024x768 65
1024x768 interlaced 45
1280x1024 110
1600x1200 185
Au demeurant, cette table n'a rien de magique ; ces valeurs sont
simplement les fréquences pilotes les plus basses par résolution
dans la base de données des modes standard XFree86 (exception
faite de la dernière, que j'ai extrapolée). La bande passante de
votre moniteur peut en réalité être plus élevée que le minimum
requis pour sa résolution maximale, aussi ne craignez pas
d'essayer une fréquence pilote de quelques MHz supérieure.
Notez aussi que la bande passante doit rarement être prise en
ligne de compte aux fréquences pilotes inférieures à 65 MHz
environ. Avec une carte SVGA et la plupart des moniteurs haute
résolution, vous ne pourrez même pas approcher la limite de la
bande passante de votre moniteur. En voici quelques exemples :
Brand Video Bandwidth
---------- ---------------
NEC 4D 75Mhz
Nano 907a 50Mhz
Nano 9080i 60Mhz
Mitsubishi HL6615 110Mhz
Mitsubishi Diamond Scan 100Mhz
IDEK MF-5117 65Mhz
IOCOMM Thinksync-17 CM-7126 136Mhz
HP D1188A 100Mhz
Philips SC-17AS 110Mhz
Swan SW617 85Mhz
Viewsonic 21PS 185Mhz
PanaSync/Pro P21 220Mhz
Même les moniteurs bas de gamme n'ont en général pas de contrainte
terrible au niveau de leur bande passante aux résolutions
annoncées. Le NEC Multisync II en est un exemple parfait --- si
l'on en croit les spécifications du constructeur, il ne parvient
même pas à afficher en 800x600. Il affichera au maximum en
800x560. Pour des résolutions si basses, il n'est pas nécessaire
de disposer de hautes fréquences pilotes ou une large bande
passante ; le mieux que vous puissiez faire sera probablement 32
MHz ou 36 MHz, l'un comme l'autre ne s'écartant pas trop de la
bande passante annoncée du moniteur : 30 MHz.
A ces deux fréquences pilotes, il se peut que l'image affichée ne
soit pas aussi nette qu'elle devrait l'être, mais certainement
d'une qualité tolérable. Il serait plus agréable, bien sûr, que le
NEC Multisync II dispose d'une bande passante vidéo supérieure à
36 Mhz, par exemple. Mais ceci n'est pas indispensable pour des
tâches de base comme l'édition de texte, pour autant que l'écart
ne soit pas à ce point important qu'il occasionne une forte
distorsion de l'image (vos yeux vous le feraient sentir
immédiatement si cela devait être le cas).
6.3. La fréquence pilote (dot clock) de la carte graphique
La page "spécifications techniques" du manuel de votre carte
graphique mentionne sans doute le dot clock maximum de la carte
(c'est à dire, le nombre total de pixels que la carte peut envoyer
à l'écran par seconde).
Si vous ne possédez pas cette information, le serveur X la
trouvera pour vous. Les versions récentes des serveurs X
supportent tous une option --probeonly qui imprime cette
information et termine sans réellement démarrer X ni changer le
mode vidéo.
Si cette option n'est pas supportée dans votre cas, ne perdez pas
espoir. Même si X bloque votre moniteur, il émettra une ligne de
valeurs d'horloge et d'autres informations vers la sortie erreur
standard (stderr). Si vous re-dirigez cela vers un fichier, les
informations devraient y être conservées, même s'il vous faut
redémarrer la machine pour obtenir à nouveau l'accès à la console.
Les résultats de cette détection du matériel ou les messages de
démarrage devraient ressembler à l'un des exemples suivants :
Si vous utilisez XFree86 :
Xconfig: /usr/X11R6/lib/X11/Xconfig
(**) stands for supplied, (--) stands for probed/default values
(**) Mouse: type: MouseMan, device: /dev/ttyS1, baudrate: 9600
Warning: The directory "/usr/andrew/X11fonts" does not exist.
Entry deleted from font path.
(**) FontPath set to "/usr/lib/X11/fonts/misc/,/usr/lib/X11/fonts/75dpi/"
(--) S3: card type: 386/486 localbus
(--) S3: chipset: 924
---
Chipset -- le modèle précis du processeur (ici, un ancien masque du 86C91
1)
(--) S3: chipset driver: s3_generic
(--) S3: videoram: 1024k
-----
Taille de la mémoire RAM tampon de trame embarquée
(**) S3: clocks: 25.00 28.00 40.00 3.00 50.00 77.00 36.00 45.00
(**) S3: clocks: 0.00 0.00 79.00 31.00 94.00 65.00 75.00 71.00
------------------------------------------------------
Fréquences pilotes autorisées en MHz
(--) S3: Maximum allowed dot-clock: 110MHz
------
Largeur de bande
(**) S3: Mode "1024x768": mode clock = 79.000, clock used = 79.000
(--) S3: Virtual resolution set to 1024x768
(--) S3: Using a banksize of 64k, line width of 1024
(--) S3: Pixmap cache:
(--) S3: Using 2 128-pixel 4 64-pixel and 8 32-pixel slots
(--) S3: Using 8 pages of 768x255 for font caching
Si vous utilisez SGCS ou X/Inside X :
WGA: 86C911 (mem: 1024k clocks: 25 28 40 3 50 77 36 45 0 0 79 31 94 65 75 71)
--- ------ ----- --------------------------------------------
| | | Fréquences pilotes autorisées en MHz
| | +-- Taille de la mémoire RAM tampon de trame embarquée
| +-- Modèle du processeur
+-- Type du serveur
Note : effectuez ce test sur votre machine lorsqu'elle n'est pas
chargée (si possible). Dans la mesure où X est une application,
ses boucles de temporisation peuvent être perturbées par
l'activité sur le disque, rendant les valeur mentionnées ci-dessus
imprécises. Effectuez le test plusieurs fois et veillez à ce que
ces valeurs se stabilisent ; si cela ne se produit pas, éliminez
autant de processus actifs que nécessaire. En particulier, le
processus démon qui pilote votre souris risque fortement de vous
causer des problèmes (il s'agit de gpm pour les utilisateurs
Linux, de mousemgr pour les utilisateurs de SVr4).
De façon à éviter toute imprécision lors de la détection des
fréquences d'horloge, vous pouvez simplement copier la liste de
fréquences et la placer dans votre fichier XF86config comme valeur
de la propriété "Clocks" --- ceci supprime la boucle de
temporisation et fournit à X une liste précise des valeurs
d'horloge qu'il peut utiliser. En utilisant les données de
l'exemple ci-dessus, cela donnerait :
wga
Clocks 25 28 40 3 50 77 36 45 0 0 79 31 94 65 75 71
Sur des systèmes dont la charge de travail varie fortement, ceci
peut vous aider à éviter de mystérieux échecs au démarrage de X.
Il peut arriver que X démarre, obtienne une mauvaise temporisation
à cause de la charge excessive du système, et ne soit dès lors pas
capable de trouver une fréquence correspondante dans sa base de
données de configuration --- ou choisisse la mauvaise !
6.4. Ce que contrôlent ces données de base
Les plages de fréquences de synchronisation de votre moniteur,
ainsi que la fréquence pilote de votre carte graphique,
déterminent la résolution maximale qu'il vous sera loisible
d'atteindre. Mais c'est le rôle du pilote de périphérique
d'exploiter le potentiel de votre équipement. Du matériel haut de
gamme sans pilote spécialisé est un gaspillage d'argent. D'un
autre côté, avec un pilote de périphérique flexible et du matériel
moins puissant, vous pouvez gagner un peu de marge de manoeuvre
par rapport aux contraintes physiques. Telle est la philosophie
qui présida à la conception de XFree86.
Il vous faudra sélectionner une fréquence d'horloge adaptée à la
bande passante vidéo de votre moniteur. Vous bénéficierez ici
d'une large marge de manoeuvre, cependant --- certains moniteurs
ont une capacité réelle supérieure de 30% par rapport à leur bande
passante nominale. Le risque ici est de dépasser la fréquence de
synchronisation verticale annoncée du moniteur ; nous discuterons
ceci en détail plus loin.
Cette connaissance de la bande passante vous permettra d'effectuer
des choix plus avertis entre diverses configurations possibles.
Elle peut en effet influencer la qualité visuelle de votre écran
(spécialement la précision dans les petits détails).
7. Comprendre les spécifications de base
Cette section explique la signification des spécifications
mentionnées précédemment, ainsi que certains autres éléments qu'il
vous sera utile de connaître. Tout d'abord, quelques définitions.
A côté de chaque terme défini est mentionné entre parenthèses le
nom de la variable que nous utiliserons pour le représenter dans
nos formules.
fréquence de synchronisation horizontale (HSF - horizontal sync
freq.)
Nombre de parcours horizontaux par seconde (voir
ci-dessus).
fréquence de synchronisation verticale (VSF - vertical sync freq.)
Nombre de parcours verticaux par seconde (voir ci-dessus).
Principalement important comme limite supérieure de la
fréquence de rafraîchissement.
fréquence pilote (DCF - driving clock freq. = dot clock)
La fréquence du cristal ou VCO de votre carte graphique
--- le nombre maximum de points par seconde qu'elle peut
émettre.
bande passante vidéo (VB - video bandwith)
La fréquence la plus élevée que vous puissiez appliquer à
l'entrée vidéo de votre moniteur en conservant une chance
raisonnable d'obtenir une image intelligible. Si vous vous
représentez le signal émis par votre carte graphique comme
une succession rapide d'états allumés/éteints, sa
fréquence la plus basse est égale à la moitié de DCF, de
sorte qu'en théorie, la bande passante n'a de sens qu'à
partir de DCF/2. Pour obtenir à l'écran un affichage
suffisamment net des petits détails, cependant, vous ne
souhaiterez pas qu'elle soit de loin inférieure à votre
DCF maximale ; il vaudrait même mieux qu'elle lui soit
supérieure.
longueur de trame (HFL, VFL)
La longueur de trame horizontale (HFL - horizontal frame
length) est le nombre de tics d'horloge de votre carte
graphique dont le canon à électrons de votre moniteur a
besoin pour parcourir une ligne horizontale, y compris les
marges gauche et droite inactives. La longueur de trame
verticale (VFL - vertical frame length) est le nombre de
lignes parcourues dans l'image entière, y compris les
marges inférieure et supérieure inactives.
fréquence de rafraîchissement de l'écran (RR - refresh rate)
Le nombre de fois par seconde que votre image est
redessinée (ceci est aussi appelé la "fréquence de trame"
- frame rate). Plus cette fréquence est élevée, meilleure
est l'image, dans la mesure où cela diminue l'effet de
clignotement. 60 Hz est bon, mais le standard VESA (72 Hz)
est meilleur. Calculez-la sur base de la formule suivante
:
RR = DCF / (HFL * VFL)
Notez que le produit au dénominateur n'est pas égal à la
résolution visible du moniteur, mais typiquement
légèrement plus grand. Nous entrerons dans les détails de
ceci plus loin.
Les fréquences pour lesquelles sont généralement mentionnés les
modes dits entrelacés (comme "87Hz Interlaced") sont en fait des
fréquences de demi-trame : un écran de ce type semble avoir une
fréquence de rafraîchissement supérieure aux autres modèles de sa
catégorie, mais chaque ligne individuelle n'est rafraîchie qu'une
fois sur deux.
Dans le cadre de nos calculs, nous prendrons en compte la
fréquence de rafraîchissement d'un moniteur entrelacé par trame
complète, c'est-à-dire 43.5 Hz dans l'exemple cité plus haut. La
qualité d'un mode entrelacé est meilleure que celle d'un mode
non-entrelacé à fréquence de rafraîchissement par trame complète
égale, mais définitivement plus médiocre que le mode non-entrelacé
correspondant à la fréquence de rafraîchissement par demi-trame.
7.1. A propos de la bande passante
Les fabricants de moniteurs aiment vanter la large bande passante
offerte par leur matériel car elle détermine la netteté des
transitions d'intensité et de couleur à l'écran. Une large bande
passante signifie des petits détails bien visibles.
Votre moniteur utilise des signaux électroniques pour offrir à vos
yeux l'image qu'ils contemplent. Des signaux de ce type se
présentent toujours sous la forme d'une onde une fois que
l'information digitale a été convertie en un signal analogique.
Ils peuvent être perçus comme une combinaison de nombreuses ondes
plus simples, chacune ayant une fréquence fixe, pour la plupart
dans la bande des MHz, par exemple, 20 MHz, 40 MHz, voire même 70
MHz. La bande passante de votre moniteur n'est autre que le signal
analogique de plus haute fréquence qu'il peut gérer sans
distorsion.
Dans le cas qui nous occupe, la bande passante vidéo est
essentiellement importante comme limite supérieure approximative
de la fréquence pilote (dot clock) qu'il vous est possible
d'utiliser.
7.2. Fréquences de synchronisation et fréquence de rafraîchissement
Chaque ligne parcourue horizontalement à l'écran n'est que la
partie visible d'un parcours de toute la longueur de la trame. A
tout moment, il n'y a en fait qu'un seul point actif à l'écran,
mais avec une fréquence de rafraîchissement suffisamment élevée,
la persistance rétinienne de vos yeux vous permet de percevoir
l'image complète.
Voici quelques schémas qui vous aideront :
_______________________
| | La fréquence de synchronisation horizontale
|->->->->->->->->->->-> | représente le nombre de fois
| )| par seconde que le faisceau d'électrons
|<-----<-----<-----<--- | du moniteur peut parcourir
| | un chemin semblable à celui-ci
| |
| |
| |
|_______________________|
_______________________
| ^ | La fréquence de synchronisation verticale
| ^ | | représente le nombre de fois par
| | v | seconde que le faisceau d'électrons du
| ^ | | moniteur peut parcourir un chemin
| | | | semblable à celui-ci
| ^ | |
| | v |
| ^ | |
|_______|_v_____________|
Souvenez-vous que le balayage de la zone affichable (raster scan)
adopte en réalité la forme d'un zigzag très serré ; cela signifie
que le faisceau se déplace de gauche à droite et en même temps de
haut en bas.
Nous comprenons maintenant comment fréquence pilote (dot clock) et
taille de trame sont liées à la fréquence de rafraîchissement. Par
définition, un hertz (Hz) équivaut à un cycle par seconde. Ainsi,
si votre longueur de trame horizontale est représentée par HFL et
votre longueur de trame verticale par VFL, il vous faut alors (HFL
* VFL) tics pour couvrir l'entièreté de l'écran. Puisque votre
carte émet DCF tics par seconde par définition, il s'ensuit bien
entendu que le (les) canon(s) à électrons de votre moniteur
peuvent parcourir l'écran de gauche à droite et retour et de haut
en bas et retour DCF / (HFL * VFL) fois par seconde. Ceci
représente la fréquence de rafraîchissement de votre écran, car
c'est le nombre de fois que le contenu de votre écran peut être
mis à jour (donc rafraîchi) par seconde !
Il vous est nécessaire d'intégrer ce concept si vous voulez
pouvoir mettre sur pied une configuration qui sacrifie de la
résolution pour gagner de la stabilité (réduction de l'effet de
clignotement) de la manière qui vous convienne le mieux.
Pour ceux d'entre vous qui comprennent mieux un petit dessin qu'un
long discours, en voici un :
RR VB
| min HSF max HSF |
| | R1 R2 | |
max VSF -+----|------------/----------/---|------+----- max VSF
| |:::::::::::/::::::::::/:::::\ |
| \::::::::::/::::::::::/:::::::\ |
| |::::::::/::::::::::/:::::::::| |
| |:::::::/::::::::::/::::::::::\ |
| \::::::/::::::::::/::::::::::::\ |
| \::::/::::::::::/::::::::::::::| |
| |::/::::::::::/:::::::::::::::| |
| \/::::::::::/:::::::::::::::::\|
| /\:::::::::/:::::::::::::::::::|
| / \:::::::/::::::::::::::::::::|\
| / |:::::/:::::::::::::::::::::| |
| / \::::/::::::::::::::::::::::| \
min VSF -+----/-------\--/-----------------------|--\--- min VSF
| / \/ | \
+--/----------/\------------------------+----\- DCF
R1 R2 \ | \
min HSF | max HSF
VB
Ce graphique appelé diagramme de mode traduit les capacités d'un
moniteur classique. Sur l'axe des x sont placées les fréquences
pilotes (DCF), sur l'axe des y les fréquences de rafraîchissement
(RR). La région noircie du diagramme représente les capacités du
moniteur : chaque point à l'intérieur de cette région est un mode
graphique possible.
Les lignes marquées `R1' et `R2' symbolisent une résolution fixe
(telle 640x480) ; le but de leur présence est de montrer comment
une résolution donnée peut être obtenue par l'utilisation de
nombreuses combinaisons différentes de fréquences pilotes et de
fréquences de rafraîchissement. La ligne R2 représentera donc une
plus haute résolution que R1.
Les frontières haute et basse de la région noircie sont de simples
lignes horizontales qui représentent les valeurs limites de la
fréquence de synchronisation verticale (min VSF et max VSF). La
bande passante vidéo (VB) est une limite supérieure à la fréquence
pilote et apparaît donc comme une ligne verticale limitant la
région noircie sur la droite.
À la section Représentation graphique des capacités du moniteur,
vous trouverez un programme qui vous aidera à établir un diagramme
semblable à celui-ci (mais beaucoup plus joli, avec des graphiques
X) pour votre moniteur personnel. Ce chapitre couvrira aussi ce
sujet fascinant : comment déduire les limites résultant des
fréquences de synchronisation horizontale minimum et maximum.
8. Concessions lors de la configuration du système
Il existe une autre façon de formuler l'équation développée plus
haut
DCF = RR * HFL * VFL
C'est-à-dire que vous considérez votre fréquence pilote comme
fixe. Vous pouvez ensuite convertir ces points par seconde que
vous venez d'économiser en fréquence de rafraîchissement,
résolution horizontale, ou résolution verticale. Si l'un de ces
paramètres augmente, l'un ou les deux autres doivent diminuer.
Notez, cependant, que votre fréquence de rafraîchissement ne peut
excéder la fréquence de synchronisation verticale maximum de votre
moniteur. Ainsi, pour tout moniteur à une fréquence pilote donnée,
il existe un produit de longueurs de trame minimum (HFL * VFL) en
dessous duquel vous ne pourrez le faire descendre.
Lorsque vous choisirez vos paramètres, souvenez-vous de ceci : si
vous prenez une valeur de RR trop basse, vous serez gênés par un
effet de clignotement. Il n'est pas recommandé de faire descendre
votre fréquence de rafraîchissement en dessous des 60 Hz. Ceci
représente la fréquence d'oscillation des néons aux USA (50 Hz en
Europe, puisque c'est la fréquence du courant électrique) ; si
vous êtes sensibles à ceux-ci, il vous faudra de préférence
conserver les 72 Hz, le standard ergonomique VESA.
L'effet de clignotement est très éprouvant pour les yeux, bien que
l'oeil humain soit adaptable et que la tolérance individuelle au
phénomène varie fortement. Si vous faites face à votre moniteur à
un angle de 90%, que vous utilisez une couleur de fond sombre et
une couleur en fort contraste pour l'avant-plan, et que vous vous
contentez d'une intensité basse à moyenne, il se *peut* qu'une
fréquence de rafraîchissement aussi basse que 45 Hz vous semble
confortable.
Et maintenant le test qui tue : ouvrez un xterm avec un fond blanc
et un avant-plan noir avec la commande xterm -bg white -fg black
et modifiez sa taille de façon à ce qu'il recouvre l'entièreté de
la zone affichable. Réglez ensuite votre moniteur aux 3/4 de son
intensité maximum, et détournez votre regard du moniteur. Essayez
de le regarder en biais (de façon à forcer l'utilisation des
cellules rétiniennes périphériques, plus sensibles). Si vous ne
percevez aucun effet de clignotement, ou si vous considérez
celui-ci tolérable, cela signifie que la fréquence de
rafraîchissement vous convient. Dans le cas contraire il serait
préférable que vous configuriez une fréquence de rafraîchissement
plus élevée, car ce clignotement à la limite du perceptible
fatiguera terriblement vos yeux et causera des maux de tête, même
si l'image semble parfaite en vision normale.
Dans le cas des modes entrelacés, l'importance du clignotement
dépend de plus de facteurs différents tels la résolution verticale
choisie et le type d'image affiché. Il ne vous reste qu'à procéder
à vos propres expériences. Quoi qu'il en soit, je ne vous
conseille pas de descendre beaucoup sous la limite des 85 Hz
(fréquence de demi-trame).
Partons du principe que vous avez choisi une fréquence de
rafraîchissement représentant un minimum acceptable. Vous aurez
alors quelqu'espace de manoeuvre dans le choix de vos HFL et VFL.
9. Exigences en terme de mémoire
La mémoire tampon de trame (frame-buffer RAM) disponible peut
limiter la résolution qu'il vous sera possible d'obtenir sur des
écrans couleur ou à niveaux de gris. Cela ne joue sans doute pas
de rôle par contre sur des écrans qui ne peuvent afficher que deux
couleurs, noir et blanc sans dégradé de gris.
Pour des images en 256 couleurs, un octet de mémoire vidéo est
nécessaire pour chaque point visible à afficher. Cet octet
contient l'information qui définit quel mélange de rouge, vert et
bleu est utilisé pour son point. Pour calculer la quantité de
mémoire requise, multipliez le nombre de points visibles par ligne
par le nombre de lignes visibles. Pour un écran d'une résolution
de 1024x768, cela ferait 1024 x 768 = 786432, ce qui correspond au
nombre de points visibles sur l'écran. Cela représente aussi, à
raison d'un octet par point, le nombre d'octets de mémoire vidéo
requise sur votre carte graphique.
Ainsi, vos exigences en terme de mémoire seront typiquement de (HR
* VR)/1024 Ko de VRAM, arrondis à l'unité supérieure (768 Ko
exactement dans l'exemple précédent). Si vous disposez de plus de
mémoire qu'il n'est strictement nécessaire, il vous sera possible
d'utiliser l'excédent par la création d'un écran virtuel d'une
surface supérieure à celle de votre écran physique.
Cependant, si votre carte graphique n'est équipée que de 512K, il
ne vous sera pas possible d'atteindre cette résolution. Même si
vous possédez un bon moniteur, à défaut d'une quantité suffisante
de mémoire vidéo, votre ne pourrez exploiter pleinement les
capacités de votre écran. D'un autre côté, si votre carte SVGA est
dotée d'un Méga de RAM, mais que votre écran ne peut afficher plus
de 800x600, les hautes résolutions sont malgré tout hors de votre
portée. Voyez la section Utilisation des modes entrelacés pour une
solution possible.
Ne vous inquiétez pas si vous disposez de plus de mémoire que
nécessaire ; XFree86 en fera bon usage en vous permettant de faire
dérouler votre zone affichable (voyez la documentation du fichier
Xconfig concernant les paramètres de taille de l'écran virtuel).
Souvenez-vous aussi qu'une carte équipée de 512 Ko de mémoire ne
dispose pas en réalité de 512000 octets, mais bien de 512 x 1024 =
524288 octets.
Si vous utilisez X/Inside avec une carte S3, et que vous acceptez
de vous contenter de 16 couleurs (4 bits par pixel), vous pouvez
employer le paramètre depth=4 dans Xconfig et effectivement
doubler la résolution que votre carte pourra gérer. Les cartes S3,
par exemple, offrent normalement 1024x768x256. Vous pouvez les
configurer en 1280x1024x16 en forçant la profondeur d'image à 4
bits.
10. Calcul de la taille de trame
Avertissement : cette méthode a été développée pour les moniteurs
multi-fréquences (multisync). Elle s'appliquera sans doute aussi
aux moniteurs à fréquence fixe, mais c'est sans garantie !
Commencez par diviser DCF par la plus haute valeur de HSF
disponible pour obtenir une longueur de trame horizontale.
Par exemple, supposons que vous possédiez une carte graphique SVGA
de type Sigma Legend dont la fréquence pilote est de 65 MHz, et
que votre moniteur ait une fréquence de synchronisation
horizontale de 55 kHz. La valeur (DCF / HSF) est alors de 1181 (65
MHz = 65000 kHz ; 65000/55 = 1181).
Et maintenant notre première astuce de magie noire. Il vous faut
arrondir le résultat obtenu au plus proche multiple de 8. Cela
s'explique par l'architecture du contrôleur VGA en usage sur les
cartes SVGA et S3 ; ce dernier utilise un registre sur 8 bits,
après décalage à gauche de 3 bits, pour représenter une valeur qui
normalement occupe 11 bits. D'autres modèles de carte comme l'ATI
8514/A n'exigent sans doute pas cet arrondi, mais nous ne sommes
pas sûrs et l'utiliser ne peut pas nuire. Aussi, arrondissez la
longueur de trame horizontale utilisable vers le bas pour obtenir
1176.
Ce résultat (DCF / HSF arrondi à un multiple de 8) représente la
valeur minimum de HFL utilisable. Il est possible d'obtenir de
plus grandes valeurs de HFL (et donc, probablement, plus de points
horizontalement à l'écran) en jouant sur la fréquence de
synchronisation pour diminuer HSF, mais en le payant par un
rafraîchissement plus lent et donc un effet de clignotement
accentué.
En règle générale, 80% de la longueur de trame horizontale est
disponible pour la résolution horizontale, autrement dit la partie
visible du parcours horizontal du faisceau (ceci tient compte,
globalement, des marges et du temps de retour -- c'est-à-dire le
temps requis par le faisceau pour se déplacer du côté droit de
l'écran au côté gauche). Dans cet exemple, cela représente 940
tics d'horloge.
Dès lors, pour donner à votre image ses proportions normales de
4:3, fixez la résolution verticale aux 3/4 de la valeur que vous
venez juste de calculer pour la résolution horizontale. Toujours
dans notre exemple, cela représente 705 tics d'horloge. Pour
obtenir votre VFL réel, multipliez ce chiffre par 1.05, ce qui
vous donne 740 tics.
Ce rapport 4:3 n'est revêtu d'aucun pouvoir magique ; rien ne vous
empêche de définir des proportions qui s'écartent de la Règle d'Or
si cela doit vous permettre d'exploiter au mieux votre espace
affichable. Le seul avantage de ces proportions classiques est de
faciliter le calcul de la hauteur et largeur de trame à partir de
la taille diagonale : multipliez simplement la diagonale par 0.8
pour obtenir la largeur et par 0.6 pour obtenir la hauteur.
Ainsi, nous avons HFL=1176 et VFL=740. Si nous divisons 65 MHz par
le produit de ces deux valeurs, nous obtenons une fréquence de
rafraîchissement -- parfaitement saine -- de 74.6 Hz. Excellent !
Mieux que le standard VESA ! Et vous obtenez une surface
affichable de 944 x 705, soit plus que les 800 x 600 que vous
attendiez probablement. Pas mal du tout !
Il est même possible d'augmenter encore la fréquence de
rafraîchissement, la poussant presque jusqu'à 76 Hz, en exploitant
le fait que les moniteurs supportent souvent une fréquence de
synchronisation horizontale supérieure de 2 kHz environ à leur
maximum annoncé, et en diminuant quelque peu VFL (c'est-à-dire, en
utilisant moins de 75% de 940 dans l'exemple ci-dessus). Mais
avant de vous lancer dans cette tentative d'usage en surcapacité,
si vous vous y décidez, assurez-vous que le canon à électrons de
votre moniteur accepte des fréquences verticales allant jusqu'à 76
Hz. (Le très répandu NEC 4D, par exemple, ne le supporte pas. Il
ne va que jusqu'à 75 Hz VSF). (Reportez-vous à la section Usage du
moniteur en surcapacité pour une discussion plus générale de ce
sujet.)
Jusqu'ici, la majeure partie de ce que nous avons exposé n'est que
simple arithmétique et connaissance de base des écrans
d'affichage. Pas besoin de la moindre magie noire !
11. Magie noire et impulsions de synchronisation
OK, vous venez de calculer les valeurs de HFL/VFL pour la
fréquence pilote que vous avez choisie, vous avez trouvé une
fréquence de rafraîchissement acceptable, et vérifié que vous
disposiez d'une quantité suffisante de mémoire VRAM. Passons
maintenant à la vraie magie noire : il vous faut déterminer où et
quand placer vos signaux de synchronisation.
Les signaux de synchronisation contrôlent en fait les fréquences
de balayage horizontale et verticale du moniteur. Les valeurs HSF
et VSF que vous avez extraites des spécifications techniques sont
des quantités nominales, approximatives pour les fréquences de
synchronisation maximum. L'impulsion de synchronisation présente
dans le signal de la carte graphique fournit au moniteur sa
vitesse d'exécution effective.
Vous souvenez-vous des deux schémas présentés ci-dessus ? Seule
une partie du temps requis pour que le faisceau balaye une trame
complète est utilisé pour construire l'image affichée (autrement
dit, votre résolution).
11.1. Synchronisation horizontale
En fonction de notre définition précédente, il faut HFL tics
d'horloge pour effectuer le parcours d'une ligne horizontale.
Appelons HR (horizontal resolution) le nombre de tics accomplis en
mode visible (c'est-à-dire la résolution horizontale de votre
écran). Il s'ensuit, par définition, que HR < HFL. Pour rester
pratique, supposons que les deux quantités démarrent au même
instant comme illustré ci-dessous :
|___ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __
|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |
|_______________________|_______________|_____
0 ^ ^ unité : tic
| ^ ^ |
HR | | HFL
| |<----->| |
|<->| HSP |<->|
HGT1 HGT2
Maintenant, nous voudrions placer un signal de synchronisation de
longueur HSP comme illustré ci-dessus, c'est-à-dire entre la fin
des tics d'horloge utilisés pour l'affichage de l'image et la
limite des tics consacrés à la trame complète. Pourquoi cela ?
Parce que si nous parvenons à ce résultat, l'image affichée ne
sera pas décaclée à gauche ou à droite. Elle occupera sa place
assignée sur l'écran, recouvrant le centre de la zone affichable.
Qui plus est, il est préférable de conserver environ 30 tics "de
sécurité" (guard time) de part et d'autre de l'impulsion de
synchronisation. Ces valeurs sont représentées par HGT1 et HGT2.
Dans une configuration typique HGT1 != HGT2, mais si vous êtes en
train de construire une configuration à partir de zéro, il vaudra
mieux que vous commenciez vos expériences avec des valeurs égales
(c'est-à-dire, avec l'impulsion de synchronisation centrée).
Le symptôme d'une impulsion de synchronisation mal placée consiste
en un déplacement de l'image sur l'écran, l'une des marges élargie
à l'extrême tandis que l'autre côté de l'image est réfléchi sur la
paroi latérale du tube, ce qui résulte en une ligne blanche à la
limite de la zone affichable et une bande d'image "fantôme" du
côté intérieur de cette ligne. Une impulsion de synchronisation
verticale excessivement mal placée peut aller jusqu'à provoquer un
saut cyclique de l'image similaire à ce qu'on observe sur un poste
de télévision dont on aurait déréglé le bouton d'ajustement
vertical (c'est en fait le même phénomène qui est à l'oeuvre ici).
Si vous avez de la chance, la largeur des signaux de
synchronisation de votre moniteur sera documentée à la page des
spécifications techniques. Dans le cas contraire, c'est ici que
l'on entre dans la vraie magie noire...
Pour cette section-ci, il vous faudra en partie procéder par
essais et erreurs. Mais la plupart du temps, vous pouvez sans
danger partir du principe qu'une impulsion de synchronisation a
une durée d'environ 3.5 à 4.0 microsecondes.
Toujours pour rester concret, supposons qu'HSP vaille 3.8
microsecondes (ce qui, soit dit en passant, n'est pas une mauvaise
valeur de départ lorsque l'on expérimente).
Dans cette hypothèse, sur la base de la fréquence pilote de 65 Mhz
mentionnée plus haut, nous obtenons que HSP est égal à 247 tics
d'horloge (= 65 * 10^6 * 3.8 * 10^-6) [souvenez-vous : Méga=10^6,
micro=10^-6].
Certains fabricants aiment mentionner leurs paramètres de tramage
horizontal sous forme de durée plutôt que de largeur exprimée en
hertz. Vous pourriez chez eux rencontrer les termes suivants :
durée utile (HAT - Horizontal Active Time)
Equivalent à HR, mais en millisecondes. HAT * DCF = HR.
durée hors service (HBT - Horizontal Blanking Time
Equivalent à (HFL - HR), mais en millisecondes. HBT * DCF
= (HFL - HR).
fenêtre avant (HFP - Horizontal Front Porch)
Synonyme d'HGT1.
durée de synchronisation
Synonyme d'HSP.
fenêtre arrière (HBP - Horizontal Back Porch)
Synonyme d'HGT2.
11.2. Synchronisation verticale
En nous référant à l'illustration précédente, comment
placerons-nous les 247 tics d'horloge comme indiqué dans le graphe
?
Toujours sur base du même exemple, nous avons HR égal à 944 et HFL
égal à 1176. La différence entre les deux est 1176 - 944 = 232 <
247 ! De toute évidence, il nous faudra ici procéder à quelques
ajustements. Que peut-on faire ?
La première étape est de porter 1176 à 1184, et de réduire 944 à
936 (NdT : choix des arrondis aux multiples de 8). Maintenant la
différence = 1184 - 936 = 248. Hmm, on approche.
Ensuite, au lieu d'utiliser 3.8, nous prendrons 3.5 pour calculer
HSP ; ce qui nous donne 65 * 3.5 = 227. C'est déjà beaucoup mieux.
Mais 248 n'est pas beaucoup plus élevé que 227. Il est normalement
requis de laisser environ 30 tics d'horloge entre HR et le début
de SP, et la même remarque est valable entre la fin de SP et HFL.
ET ces valeurs doivent être multiples de huit ! Sommes-nous dans
l'impasse ?
Non. Procédons comme suit, 936 % 8 = 0, (936 + 32) % 8 = 0
également. Mais 936 + 32 = 968, 968 + 227 = 1195, 1195 + 32 =
1227. Hmm... ceci n'a pas l'air trop mal. Mais ce n'est pas un
multiple de huit, aussi arrondissons-le à 1232.
Des ennuis potentiels se profilent hélas à l'horizon car
l'impulsion de synchronisation n'est plus située juste au milieu
de l'espace h - H. Heureusement, grâce à l'aide de notre
calculette nous trouvons que 1232 - 32 = 1200 est aussi un
multiple de 8 et que (1232 - 32) - 968 = 232, ce qui
correspondrait à utiliser une impulsion de synchronisation d'une
durée de 3.57 microsecondes, une valeur qui est encore
raisonnable.
De plus, 936 / 1232 ~ 0.76 ou 76%, ce qui ne s'éloigne pas trop
des 80%, il ne devrait donc pas y avoir de problème.
Qui plus est, l'usage de la longueur de trame horizontale présente
requiert de notre moniteur qu'il effectue sa synchronisation à
52.7 kHz (= 65 MHz / 1232) ce qui se situe dans les limites de ses
capacités. Pas de problème.
Sur la base des règles générales mentionnées plus haut, notre
nouvelle résolution verticale sera de 936 * 75% = 702. Notre
nouvelle longueur de trame verticale vaudra 702 * 1.05 = 737.
Fréquence de rafraîchissement de l'écran = 65 MHz / (737 * 1232) =
71.6 Hz. Cette valeur est toujours excellente.
La représentation de l'impulsion de synchronisation verticale est
très semblable :
|___ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __
|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |
|_______________________|_______________|_____
0 VR VFL unit: ticks
^ ^ ^
| | |
|<->|<----->|
VGT VSP
Nous commençons l'impulsion de synchronisation juste après la fin
des cycles verticaux consacrés à l'affichage réel de données. VGT
est l'intervalle de sécurité (vertical guard time) requis pour
l'impulsion de synchronisation. La plupart des moniteurs
supportent sans broncher une valeur de VGT de 0 (pas d'intervalle
de sécurité) et nous tirerons parti de cette possibilité dans cet
exemple. Un petit nombre, cependant, nécessitent l'emploi d'un
intervalle de sécurité de 2 ou 3 tics, et cela ne cause
généralement pas grand tort de les ajouter.
Revenons à notre exemple : puisque, suivant la définition du
concept de longueur de trame, un tic (ou cycle) vertical
représente le temps nécessaire pour dessiner une trame HORIZONTALE
complète, il s'ensuit dans notre exemple qu'il vaut 1232 / 65 MHz
= 18.95 µs.
L'expérience prouve qu'une impulsion de synchronisation verticale
devrait se situer quelque part entre 50 µs et 300 µs. En guise
d'illustration, prenons 150 µs, ce qui correspond à 8 tics
d'horloge verticaux (150 µs / 18.95 µs ~ 8).
Certains fabricants aiment mentionner leurs paramètres de tramage
vertical sous forme de durée plutôt que de largeur exprimée en
pixels. Vous pourriez chez eux rencontrer les termes suivants :
durée utile (VAT - Vertical Active Time)
Equivalent à VR, mais en millisecondes. VAT * VSF = VR.
durée hors service (VBT - Vertical Blanking Time)
Equivalent à (VFL - VR), mais en millisecondes. VBT * VSF
= (VFL - VR).
fenêtre avant (VFP - Vertical Front Porch)
Synonyme de VGT.
durée de synchronisation
Synonyme de VSP.
fenêtre arrière (VBP - Vertical Back Porch)
Une seconde temporisation de sécurité après l'impulsion de
synchronisation verticale. Souvent nulle.
12. Synthèse
La Table des Modes Vidéo du fichier Xconfig contient des séquences
de nombres, chaque ligne définissant de façon complète un mode
opératoire du serveur X. Les champs sont groupés en quatre
sections, à savoir respectivement le nom, la fréquence pilote, les
paramètres horizontaux et les paramètres verticaux.
La section consacrée au nom ne contient qu'un champ, le nom du
mode vidéo défini par le reste de la ligne. Il sera fait référence
à ce nom dans les lignes "Modes" de la section de configuration du
pilote de carte graphique du fichier Xconfig. Le champ nom peut
être omis si la valeur nom d'une ligne précédente s'applique à la
ligne courante.
La section de la ligne de mode consacrée à la fréquence pilote ne
contient que ce champ-là (c'est la quantité que nous avions
baptisée DCF). La valeur placée dans ce champ spécifie quelle
fréquence pilote a été utilisée pour générer les valeurs des
sections suivantes.
La section des paramètres horizontaux se compose de quatre champs
qui définissent comment chaque ligne horizontale de l'écran doit
être construite. Le premier champ de la section contient le nombre
de points par ligne qui seront illuminés pour créer l'image (la
quantité que nous avons appelée HR). Le second champ de la section
(SH1) décrit le point où commencera l'impulsion de synchronisation
horizontale. Le troisième champ (SH2) décrit le point où se
terminera cette impulsion de synchronisation. Le quatrième champ
définit la longueur de trame horizontale totale (HFL).
La section des paramètres verticaux contient aussi quatre champs.
Le premier champ contient le nombre de lignes visibles qui
apparaîtront sur l'écran (VR). Le second champ (SV1) indique le
numéro de la ligne où commencera l'impulsion de synchronisation
verticale. Le troisième champ (SV2) définit le numéro de ligne où
se terminera cette impulsion de synchronisation. Le quatrième
champ contient la longueur de trame verticale totale (VFL).
Exemple :
#Nom de mode horloge valeurs horizontales valeurs verticales
"752x564" 40 752 784 944 1088 564 567 569 611
44.5 752 792 976 1240 564 567 570 600
(Note : la version de base de X11R5 ne permet pas l'emploi de
fréquences pilotes fractionnaires.)
Pour Xconfig, toutes les valeurs dont nous venons de parler - le
nombre de points illuminés sur une ligne, le nombre de points
séparant ceux qui sont illuminés du début de l'impulsion de
synchronisation, le nombre de points représentant la durée de
cette impulsion, et le nombre de points situés après la fin de
l'impulsion de synchronisation - sont additionnés pour fournir le
nombre de points par ligne. Le nombre de points horizontaux doit
être divisible par huit.
Exemple de valeurs horizontales : 800 864 1024 1088
Cette ligne d'exemple comporte le nombre de points illuminés (800)
suivi par la coordonnée horizontale du point où commence
l'impulsion de synchronisation (864), suivi par la coordonnée
horizontale du point où finit cette impulsion (1024), suivi par la
coordonnée horizontale du dernier point sur la ligne (1088).
Remarquez encore une fois que chacune des valeurs horizontales
(800, 864, 1024, et 1088) est divisible par huit ! Les valeurs
verticales ne sont pas frappées de la même exigence.
Le nombre de lignes comprises entre le sommet de la zone
affichable et le bas de celle-ci compose la trame. Le signal
d'horloge de base, en ce qui concerne la trame, est la ligne. Un
certain nombre de lignes composeront l'image. Après que la
dernière ligne illuminée a été affichée, un délai correspondant à
un nombre précis de lignes sera respecté avant que l'impulsion de
synchronisation verticale soit émise. Cette impulsion durera alors
quelques lignes, et finalement les dernières lignes de la trame,
correspondant au délai requis après l'impulsion, seront générées.
Les valeurs qui définissent ce mode opératoire sont fournies d'une
manière semblable à l'exemple suivant.
Exemple de valeurs verticales : 600 603 609 630
Cet exemple définit une image composée de 600 lignes visibles, où
l'impulsion de synchronisation verticale débute sur la 603ème
ligne et se termine sur la 609ème, et composée d'un total de 630
lignes.
Remarquez que les valeurs verticales ne doivent pas nécessairement
être divisibles par huit !
Revenons à l'exemple sur lequel nous travaillions. Suivant ce que
nous venons d'exposer, tout ce qu'il nous reste à faire est de
placer nos résultats dans le fichier Xconfig selon le format
suivant :
<nom> DCF HR SH1 SH2 HFL VR SV1 SV2 VFL
où SH1 représente le tic de début de l'impulsion de
synchronisation horizontale et SH2 son tic final ; de la même
manière, SV1 représente le tic initial de l'impulsion de
synchronisation verticale et SV2 son tic final.
Pour définir ces valeurs, souvenez-vous de la discussion relative
à la magie noire et aux impulsions de synchronisation que nous
avons tenue plus haut. SH1 est le point qui marque le front avant
de l'impulsion de synchronisation horizontale ; donc, SH1 = HR +
HGT1. SH2 représente le front arrière ; donc, SH2 = SH1 + HSP. De
la même manière, SV1 = VR + VGT (mais VGT vaut la plupart du temps
0) et SV2 = SV1 + VSP.
#nom dotclock valeurs horizontales valeurs verticales drapeau
936x702 65 936 968 1200 1232 702 702 710 737
Aucun drapeau (flag) spécial n'est nécessaire ici ; il s'agit d'un
mode non-entrelacé. Maintenant nous avons réellement terminé.
13. Usage du moniteur en surcapacité
Il vous est fermement déconseillé de tenter d'imposer à votre
moniteur l'usage d'une fréquence de balayage supérieure s'il
s'agit d'un moniteur à fréquence fixe. Votre écran peut tout
simplement finir grillé ! Avec un moniteur multi-fréquences en
surcapacité, il peut survenir des problèmes potentiellement plus
subtils, dont il est bon que vous soyez conscient.
Par contre, utiliser une fréquence pilote supérieure à la bande
passante maximum du moniteur est relativement inoffensif. C'est le
dépassement des fréquences maximales de synchronisation qui est
problématique. Les moniteurs modernes ont des circuits de
protection qui éteignent l'écran aux fréquences dangereuses, mais
ne comptez pas trop dessus. En particulier, il y a des vieux
moniteurs multifréquences (comme le Multisync II) qui n'utilisent
qu'un transformateur horizontal. Ces moniteurs n'offrent pas
tellement de protection contre leur usage en surcapacité. Même
s'il y a forcément des circuits de régulation haute tension (qui
ne sont pas nécessaires dans un moniteur à fréquences fixes), ils
ne couvriront pas forcéments tous les intervalles de fréquences
possibles, particulièrement dans les modèles bon marché. Il n'y a
pas seulement des risques pour les circuits, mais cela risque
aussi d'accélérer le vieillissement de la couche de phosphore, et
d'augmenter la dose de radiations (dont les rayons X) émise par le
moniteur.
Cependant, la valeur qui est la source principale des problèmes
est la fréquence d'oscillation (slew rate) - la "pente" des
signaux vidéo - à la sortie de la carte graphique, et cela ne
dépend normalement pas de la fréquence pilote courante, mais (si
le constructeur de votre carte se préoccupe de ces questions) est
lié à la fréquence pilote maximum supportée par la carte.
Aussi, soyez prudents...
14. Utilisation des modes entrelacés
(Cette section est dûe en majeure partie à David Kastrup
<dak@pool.informatik.rwth-aachen.de>)
A une fréquence pilote donnée, un écran entrelacé manifestera un
effet de clignotement considérablement moins perceptible qu'un
écran non- entrelacé, si les circuits verticaux de votre moniteur
sont capables de supporter cette fréquence de façon stable. C'est
la raison pour laquelle ces modes entrelacés furent inventés au
départ.
Les modes entrelacés doivent leur mauvaise réputation au fait que
leur qualité est inférieure au mode non-entrelacé équivalent à la
même fréquence de balayage verticale, VSF (celle qui est
généralement mentionnée dans les publicités). Mais ils sont
certainement d'une qualité supérieure à la même fréquence de
balayage horizontale, et c'est là que se situent les limites
décisives de votre couple moniteur/carte graphique.
À une fréquence de rafraîchissement donnée (ou fréquence de
demi-trame, ou VSF), l'affichage entrelacé manifestera un
clignotement plus fort : un affichage entrelacé à 90 Hz sera d'une
qualité inférieure à un affichage non-entrelacé à 90 Hz. Il ne
nécessitera, cependant, que la moitié de la bande passante vidéo
et la moitié de la fréquence de balayage horizontale. Si vous le
comparez à un mode non-entrelacé à la même fréquence pilote et aux
mêmes fréquences de balayage, vous le trouverez de loin supérieur
: 45 Hz non-entrelacé est intolérable. Avec 90 Hz entrelacé, j'ai
travaillé des années sur mon Multisync 3D (à 1024x768) et j'en
suis tout à fait satisfait. J'ai l'impression qu'il vous faudrait
au moins du 70 Hz non-entrelacé pour atteindre un niveau de
confort équivalent.
Voici quelques éléments auxquels il vous faudra prêter attention,
cependant : n'employez les modes entrelacés qu'à des résolutions
élevées, de sorte que les lignes illuminées alternativement soient
proches les unes des autres. Vous avez aussi la possibilité de
jouer sur la largeur et la position de l'impulsion de
synchronisation pour obtenir le positionnement des lignes le plus
stable. Si des lignes sont alternativement claires et foncées,
l'entrelacement va vous "sauter à la figure". J'utilise un
programme qui emploie une configuration de points semblable pour
l'arrière-plan d'un menu (il s'agit d'XCept - aucun autre
programme à ma connaissance ne fait cela, heureusement).
Pour la même raison, utilisez au moins des polices 100 dpi, ou
toute autre police dont les barres horizontales font au moins deux
lignes d'épaisseur (dans le cas de hautes résolutions, cela n'a
pas de sens d'utiliser quoi que ce soit d'autre de toute façon).
Et bien sûr, n'utilisez jamais de mode entrelacé si votre matériel
est capable de supporter l'emploi d'un mode non-entrelacé à la
même fréquence de rafraîchissement.
Si, au contraire, vous remarquez qu'à certaines résolutions vous
poussez soit le moniteur soit la carte graphique jusqu'à ses
limites, et que vous obtenez un clignotement désagréable ou une
image délavée (signe que vous saturez la bande passante
disponible), peut-être souhaiterez-vous essayer d'obtenir la même
résolution par l'emploi d'un mode entrelacé. Ceci bien sûr n'a de
sens que si le VSF de votre moniteur n'est pas encore proche de sa
limite.
La mise au point d'un mode entrelacé est facile : procédez
exactement comme pour un mode non-entrelacé. Il suffit de prendre
en compte deux éléments supplémentaires : il vous faut un nombre
total impair de lignes verticales (la dernière valeur de votre
ligne de mode), et lorsque vous spécifiez le drapeau "Interlace",
la fréquence de trame verticale réelle pour votre moniteur est
doublée. Il faut que votre moniteur supporte une fréquence de
trame de 90 Hz si le mode que vous spécifiez semble être du 45 Hz,
le drapeau "Interlace" mis à part.
En guise d'exemple, ceci est ma ligne de mode pour du 1024x768
entrelacé : mon Multisync 3D supporte jusqu'à 90 Hz vertical et 38
kHz horizontal.
ModeLine "1024x768" 45 1024 1048 1208 1248 768 768 776 807 Interlace
Les deux limites sont pour ainsi dire atteintes avec ce mode. Mais
si vous spécifiez le même mode, en omettant simplement le drapeau
"Interlace", vous vous situez toujours à la limite de la capacité
horizontale du moniteur (et, à strictement parler, un poil en
dessous de la limite inférieure de la fréquence de balayage
verticale), tandis que vous souffrirez d'un insupportable effet de
clignotement de l'image.
Quelques règles de base : si vous avez mis au point un mode qui
n'exploite que la moitié de la capacité verticale de votre
moniteur, changez le nombre total de lignes en une valeur impaire
et ajoutez le drapeau "Interlace". La qualité de l'image devrait
s'en trouver grandement améliorée dans la majorité des cas.
Si vous utilisez un mode non-entrelacé qui par ailleurs dépasse
les spécifications de votre moniteur tandis que la fréquence de
balayage verticale se situe à 30% ou plus en dessous du maximum
supporté par votre écran, mettre au point manuellement un mode
entrelacé (qui offrira sans doute une résolution légèrement
supérieure) peut fournir de meilleurs résultats, mais je ne peux
rien promettre.
15. Questions et réponses
Q : L'exemple présenté plus haut met en scène une taille d'écran
non standard. Puis-je l'utiliser ?
Q : Est-ce là la seule résolution utilisable compte tenu d'une
fréquence pilote de 65 MHz et d'un HSF de 55 kHz ?
Q : Vous n'avez fait mention que de deux résolutions standard.
Dans le fichier Xconfig, de nombreuses résolutions standard sont
disponibles. Pouvez-vous me dire s'il y a une raison pour moi de
chipoter avec les valeurs de synchronisation ?
Q : Pourriez-vous résumer ce qui a été exposé jusqu'ici ?
Q : L'exemple présenté plus haut met en scène une taille d'écran
non standard. Puis-je l'utiliser ?
R : Pourquoi pas ? Il n'y a absolument AUCUNE raison qui vous
force à vous cantonner aux tailles habituelles 640x480,
800x600, ou même 1024x768. Les serveurs XFree86 vous offrent
énormément de liberté lors de la configuration de votre
matériel. Il faut généralement deux ou trois essais pour
obtenir la bonne. L'objectif à garder en ligne de mire est une
fréquence de rafraîchissement élevée tout en conservant une
zone affichable de taille raisonnable. Ne visez pas une
résolution élevée si c'est au prix d'un clignotement qui vous
ruinera les yeux !
Q : Est-ce là la seule résolution utilisable compte tenu d'une
fréquence pilote de 65 MHz et d'un HSF de 55 kHz ?
R : Pas du tout ! Nous vous exhortons au contraire à suivre la
procédure générale décrite plus haut et à vous livrer à
quelques expériences afin d'obtenir une configuration qui vous
plaise réellement. Vous livrer à ces expériences peut vous
apporter énormément de plaisir. La plupart des configurations
risquent de ne produire qu'une horrible neige, mais en
pratique un écran moderne multi-fréquences n'est pas si facile
à endommager. Soyez sûr, cependant, que votre moniteur peut
supporter la fréquence de trame que vous voulez lui infliger
avant de l'utiliser pour un temps considérable.
Mais méfiez-vous des moniteurs à fréquence fixe ! Ce type de
manipulations hasardeuses peut les endommager très rapidement.
Soyez sûr que vous utilisez une fréquence de rafraîchissement
supportée lors de chaque tentative.
Q : Vous n'avez fait mention que de deux résolutions standard.
Dans le fichier Xconfig, de nombreuses résolutions standard
sont disponibles. Pouvez-vous me dire s'il y a une raison pour
moi de chipoter avec les valeurs de synchronisation ?
R : Tout à fait ! Prenez par exemple le "standard" 640x480
mentionné dans le fichier Xconfig actuel. Il exploite une
fréquence pilote de 25 Mhz, les longueurs de trame sont de 800
et 525 ce qui nous donne une fréquence de rafraîchissement
d'environ 59.5 Hz. Pas trop mal. Mais 28 MHz est une fréquence
pilote généralement disponible sur nombre de cartes SVGA. Si
vous utilisiez celle-ci pour générer du 640x480, suivant la
procédure illustrée plus haut, vous obtiendriez des longueurs
de trame de 812 (arrondi à 808) et 505. La fréquence de
rafraîchissement est maintenant portée à 68 Hz, ce qui
représente une amélioration significative par rapport à la
configuration standard.
Q : Pourriez-vous résumer ce qui a été exposé jusqu'ici ?
R : En bref :
o pour toute fréquence pilote donnée, une augmentation de la
résolution maximum se paye par une diminution de la
fréquence de rafraîchissement, ce qui induira un effet de
clignotement accru.
o si l'obtention d'une résolution élevée s'avère nécessaire
et si votre moniteur la supporte, essayez de vous procurer
une carte SVGA qui fournisse une fréquence pilote (ou DCF)
compatible. Plus elle est élevée, meilleur sera le
résultat !
16. Résoudre les problèmes affectant l'image
OK, ainsi donc vous disposez maintenant des valeurs nécessaires à
la configuration de X. Vous les avez placées dans votre fichier
Xconfig, en choisissant pour le mode un champ "nom" qui
l'identifie comme un test. Vous démarrez X, vous utilisez les
raccourcis clavier pour sauter au nouveau mode, ... et l'image ne
semble pas correcte. Que faire ? Ci-dessous se trouve une liste de
distorsions d'image vidéo fréquentes et la façon d'y remédier.
(La réparation de ces distorsions mineures est réellement la
situation oùxvidtune(1) se distinguera brillamment.)
Vous déplacerez l'image en modifiant les coordonnées temporelles
de l'impulsion de synchronisation. Vous agirez sur sa taille en
jouant sur la longueur de trame (n'oubliez pas de déplacer
l'impulsion de synchronisation en conséquence, de façon à la
maintenir à la même position relative, sinon altérer la taille de
l'image déplacera aussi celle-ci). Voici quelques recettes plus
spécifiques :
Les positions horizontale et verticale sont indépendantes. Par
cela, nous entendons que déplacer l'image horizontalement
n'affecte pas sa position verticale, et réciproquement. Cependant,
il n'en va pas tout à fait de même pour la taille. Alors que le
fait de modifier la taille horizontale n'affecte en rien la
dimension verticale et vice versa, la quantité globale de
changement qui peut être apporté dans les deux directions peut
être limité. En particulier, si votre image est trop large dans
les deux sens il vous faudra probablement adopter une fréquence
pilote plus élevée pour la faire rétrécir. Dans la mesure où cela
se traduira par une augmentation de la résolution utilisable,
c'est rarement un problème !
16.1. L'image est décentrée vers la gauche ou la droite
Pour y remédier, déplacez l'impulsion de synchronisation
horizontale. C'est-à-dire, incrémentez ou décrémentez (par un
multiple de 8) les deux valeurs médianes de la section des données
horizontales qui déterminent les limites antérieure et postérieure
de l'impulsion de synchronisation horizontale.
Si l'image est décentrée vers la gauche (la marge droite étant
trop large, vous souhaitez faire glisser l'image vers la droite)
décrémentez les valeurs. Si l'image est décentrée vers la droite
(marge gauche trop large, vous voulez faire glisser l'image vers
la gauche) incrémentez les coordonnées de l'impulsion de
synchronisation.
16.2. L'image est décentrée vers le haut ou le bas
Pour résoudre ce problème, déplacez l'impulsion de synchronisation
verticale. A savoir, incrémentez ou décrémentez les deux valeurs
médianes de la section des données verticales qui déterminent les
limites antérieure et postérieure de l'impulsion de
synchronisation verticale.
Si l'image est décentrée vers le haut (marge inférieure trop
large, vous souhaitez faire glisser l'image vers le bas)
décrémentez les valeurs. Si l'image est décentrée vers le bas
(marge supérieure trop large, vous souhaitez faire glisser l'image
vers le haut) incrémentez les valeurs.
16.3. L'image est trop large dans les deux directions
Passez à une fréquence d'horloge supérieure sur la carte. Si vous
disposez de nombreux modes différents dans votre fichier de
configuration, il est possible que l'un de ceux qui exploitent une
fréquence inférieure ait été activé par erreur.
16.4. L'image est trop large (ou trop étroite) horizontalement
Pour remédier à cela, augmentez (ou diminuez) la longueur de trame
horizontale. C'est-à-dire, modifiez la quatrième valeur de la
première section des coordonnées temporelles. Pour éviter de
déplacer l'image par la même occasion, déplacez aussi l'impulsion
de synchronisation (deuxième et troisième valeurs) de la moitié de
la différence, de façon à la conserver à la même position
relative.
16.5. L'image est trop grande (ou trop petite) verticalement
Pour résoudre ce problème, augmentez (ou diminuez) la longueur de
trame verticale. C'est-à-dire, modifiez la quatrième valeur dans
la deuxième section des coordonnées temporelles. Pour éviter de
déplacer l'image, n'oubliez pas de déplacer aussi l'impulsion de
synchronisation (deuxième et troisième valeurs) de la moitié de la
différence, pour la garder à la même position relative.
Toute distorsion qui ne peut être éliminée en combinant ces
techniques est probablement la preuve d'un problème plus profond,
comme une erreur dans les calculs ou une fréquence pilote
supérieure aux limites du moniteur.
En dernier lieu, souvenez-vous que si vous augmentez l'une des
longueurs de trame, vous diminuerez du même coup votre fréquence
de rafraîchissement, et réciproquement.
Occasionnellement, vous pouvez corriger les petites distorsions
d'image en jouant sur les réglages de votre moniteur. Le défaut de
cette méthode est que si vous vous éloignez trop des réglages
d'usine pour régler les problèmes du mode graphique, vous pouvez
vous retrouver avec une image inutilisable en mode texte. Il vaut
mieux régler vos lignes de modes.
17. Représentation graphique des capacités du moniteur
Pour tracer le diagramme de mode d'un moniteur, il vous faudra le
programme gnuplot (un logiciel libre de tracé graphique) et
l'outil modeplot, un script shell/gnuplot qui tracera le diagramme
sur la base des caractéristiques de votre moniteur, fournies comme
options sur la ligne de commande.
Voici le listing du script modeplot :
#!/bin/sh
#
# modeplot -- crée un graphe X des modes moniteurs disponibles
#
# Invoquez `modeplot -?' pour afficher les options de contrôle.
#
# Description du moniteur. Bande passante en MHz, fréquences horizontales
# en kHz et fréquences verticales en Hz.
TITLE="Viewsonic 21PS"
BANDWIDTH=185
MINHSF=31
MAXHSF=85
MINVSF=50
MAXVSF=160
ASPECT="4/3"
vesa=72.5 # fréq. de rafraîchissement min. recommandée VESA
while [ "$1" != "" ]
do
case $1 in
-t) TITLE="$2"; shift;;
-b) BANDWIDTH="$2"; shift;;
-h) MINHSF="$2" MAXHSF="$3"; shift; shift;;
-v) MINVSF="$2" MAXVSF="$3"; shift; shift;;
-a) ASPECT="$2"; shift;;
-g) GNUOPTS="$2"; shift;;
-?) cat <<EOF
options de contrôle de modeplot :
-t "<description>" nom du moniteur défaut : "Viewsonic 21PS"
-b <nn> bande passante en MHz défaut : 185
-h <min> <max> HSF min & max (kHz) défaut : 31 85
-v <min> <max> VSF min & max (Hz) défaut : 50 160
-a <aspect ratio> proportions de l'image défaut : 4/3
-g "<options>" options à transmettre à gnuplot
La présence des paramètres -b, -h et -v est requise, -a, -t, -g sont
optionnels. Vous pouvez utiliser -g pour transmettre un nom de
périphérique à gnuplot de façon à ce que (par exemple) les sorties
produites par modeplot puissent être redirigées vers une imprimante.
Voyez gnuplot(1) pour de plus amples détails.
L'outil modeplot a été conçu par Eric S. Raymond <esr@thyrsus.com> sur
base d'une analyse et d'un code original par Martin Lottermoser
<Martin.Lottermoser@mch.sni.de>
Voici modeplot $Revision: 1.20 $
EOF
exit;;
esac
shift
done
gnuplot $GNUOPTS <<EOF
set title "$TITLE Mode Plot"
# Nombres magiques. Malheureusement, le graphe est très sensible à toute
# modification de ceux-ci, et ils pourraient être loin de la vérité dans
# le cas de certains moniteurs. Il nous faut déterminer des valeurs afin
# d'obtenir même une approximation du diagramme de mode. Ces valeurs
# proviennent d'une comparaison de nombreux exemples fournis dans la base
# de données ModeDB.
F1 = 1.30 # facteur de conversion résol. horiz. -> largeur de trame
F2 = 1.05 # facteur de conversion résol. vertic. -> hauteur de trame
# Définition de fonctions
# (multiplier par 1.0 force l'arithmétique en nombres réels)
ac = (1.0*$ASPECT)*F1/F2
refresh(hsync, dcf) = ac * (hsync**2)/(1.0*dcf)
dotclock(hsync, rr) = ac * (hsync**2)/(1.0*rr)
resolution(hv, dcf) = dcf * (10**6)/(hv * F1 * F2)
# Place les légendes le long des axes
set xlabel 'DCF (MHz)'
set ylabel 'RR (Hz)' 6 # Place la légende juste au-dessus de l'axe des Y
# Génère le diagramme
set grid
set label "VB" at $BANDWIDTH+1, ($MAXVSF + $MINVSF) / 2 left
set arrow from $BANDWIDTH, $MINVSF to $BANDWIDTH, $MAXVSF nohead
set label "max VSF" at 1, $MAXVSF-1.5
set arrow from 0, $MAXVSF to $BANDWIDTH, $MAXVSF nohead
set label "min VSF" at 1, $MINVSF-1.5
set arrow from 0, $MINVSF to $BANDWIDTH, $MINVSF nohead
set label "min HSF" at dotclock($MINHSF, $MAXVSF+17), $MAXVSF + 17 right
set label "max HSF" at dotclock($MAXHSF, $MAXVSF+17), $MAXVSF + 17 right
set label "VESA $vesa" at 1, $vesa-1.5
set arrow from 0, $vesa to $BANDWIDTH, $vesa nohead # style -1
plot [dcf=0:1.1*$BANDWIDTH] [$MINVSF-10:$MAXVSF+20] \
refresh($MINHSF, dcf) notitle with lines 1, \
refresh($MAXHSF, dcf) notitle with lines 1, \
resolution(640*480, dcf) title "640x480 " with points 2, \
resolution(800*600, dcf) title "800x600 " with points 3, \
resolution(1024*768, dcf) title "1024x768 " with points 4, \
resolution(1280*1024, dcf) title "1280x1024" with points 5, \
resolution(1600*1280, dcf) title "1600x1200" with points 6
pause 9999
EOF
Une fois que vous êtes sûr d'avoir correctement installé modeplot
et le programme gnuplot, il vous faudra réunir les
caractéristiques suivantes de votre moniteur :
o bande passante vidéo (VB)
o gamme de fréquences de synchronisation horizontale (HSF)
o gamme de fréquences de synchronisation verticale (VSF)
Le programme de tracé doit faire quelques suppositions
simplificatrices qui ne sont pas nécessairement correctes. C'est
la raison pour laquelle le diagramme résultant n'est qu'une
description relativement grossière. Ces suppositions sont les
suivantes :
o Toutes les résolutions n'ont qu'un seul rapport de proportions
prédéfini AR = HR/VR. Les résolutions standard ont AR = 4/3 ou
AR = 5/4. Le programme modeplot suppose 4/3 par défaut, Mais
il vous est possible de modifier cela.
o Pour les modes pris en compte, les longueurs de trames
horizontale et verticale sont des multiples fixés des
résolutions horizontale et verticale, respectivement :
HFL = F1 * HR
VFL = F2 * VR
En première approximation, prenez F1 = 1.30 et F2 = 1.05 (voyez la
section Calcul de la taille de trame).
Maintenant considérez une fréquence de synchronisation
particulière, HSF. Sur base des présupposés que nous venons de
mentionner, la valeur que prendra la fréquence pilote DCF
déterminera déjà la fréquence de rafraîchissement RR, c'est-à-dire
que pour toute valeur de HSF il y a une fonction RR(DCF). Celle-ci
peut s'obtenir comme suit.
La fréquence de rafraîchissement est égale à la fréquence pilote
divisée par le produit des longueurs de trame :
RR = DCF / (HFL * VFL) (*)
D'autre part, la longueur de trame horizontale est égale à la
fréquence pilote divisée par la fréquence de synchronisation
horizontale :
HFL = DCF / HSF (**)
Il est possible de réduire VFL à HFL au moyen des deux
suppositions mentionnées plus haut :
VFL = F2 * VR
= F2 * (HR / AR)
= (F2/F1) * HFL / AR (***)
En insérant (**) et (***) dans (*) nous obtenons :
RR = DCF / ((F2/F1) * HFL**2 / AR)
= (F1/F2) * AR * DCF * (HSF/DCF)**2
= (F1/F2) * AR * HSF**2 / DCF
Pour des valeurs fixes de HSF, F1, F2 et AR, cette formule se
traduit par une hyperbole dans notre diagramme. Si nous traçons
deux courbes de ce type pour les fréquences de synchronisation
horizontale minimum et maximum nous obtenons les deux limites
restantes de la région des solutions permises.
Les lignes droites qui traversent la région des capacités
représentent des résolutions particulières. Ceci est basé sur (*)
et la deuxième supposition :
RR = DCF / (HFL * VFL) = DCF / (F1 * HR * F2 * VR)
En traçant de telles droites pour chacune des résolutions qui vous
intéressent, vous pourrez immédiatement extraire du graphe les
relations possibles entre résolution, fréquence pilote et
fréquence de rafraîchissement dont le moniteur est capable.
Remarquez que ces lignes ne dépendent pas des caractéristiques
réelles du moniteur, mais bien de notre seconde supposition.
L'outil modeplot vous offre une manière très simple de faire cela.
Tapez modeplot -? pour afficher ses options de contrôle. Une
invocation usuelle ressemble à ceci :
modeplot -t "Swan SW617" -b 85 -v 50 90 -h 31 58
Le paramètre -b spécifie la bande passante vidéo ; -v et -h
définissent les gammes de fréquences de synchronisation
horizontale et verticale.
Lorsque vous consulterez le graphique produit par modeplot,
conservez toujours présent à l'esprit le fait qu'il n'offre qu'une
description approximative. Par exemple, il ignore les limitations
imposées à HFL dues à ce qu'une largeur d'impulsion de
synchronisation minimum est requise, et sa précision ne peut
dépasser celle de nos suppositions. Il ne peut dès lors remplacer
un calcul détaillé (incluant une certaine dose de magie noire) tel
celui que nous avons présenté dans la section Synthèse. Il
devrait, cependant, vous offrir une meilleure perception de ce qui
est possible et des concessions que cela implique.
18. Crédits
L'ancêtre primordial de ce document est dû à Chin Fang
<fangchin@leland.stanford.edu>.
Eric S. Raymond <esr@snark.thyrsus.com> a retravaillé, réorganisé,
et largement ré-écrit l'original de Chin Fang dans le but de le
comprendre. Au cours de cette opération, il y a inclus la plus
grande part d'un autre Howto écrit par Bob Crosson
<crosson@cam.nist.gov>.
Les informations consacrées aux modes entrelacés sont en grande
partie dues à David Kastrup <dak@pool.informatik.rwth-aachen.de>
Nicholas Bodley <nbodley@alumni.princeton.edu> a corrigé et
clarifié la section sur le fonctionnement des écrans.
Payne Freret <payne@freret.org> a corrigé quelques erreurs
mineures sur la conception des moniteurs.
Martin Lottermoser <Martin.Lottermoser@mch.sni.de> a soumis l'idée
d'utiliser gnuplot pour générer des diagrammes de mode et a
réalisé l'analyse mathématique qui sous-tend modeplot. La version
de modeplot telle qu'elle est actuellement distribuée a été
repensée et généralisée par ESR à partir du code gnuplot original
de Martin pour un cas précis.
distrib
>
Mandriva
>
2010.0
>
i586
>
media
>
contrib-release
>
by-pkgid
>
ebac5394abc62d2e0b61505bfba9712a
>
files
>
248
