Définitions selon les fréquences de balayage
La définition verticale dépend de la fréquence horizontale du moniteur, exprimée en kHz, qui est le produit de la fréquence de trame par la définition verticale (qui est typiquement de 50 Hz en PAL/SECAM, de 60 Hz en NTSC et sur les écrans VGA de base1 ou les dalles LCD, et de plus de 85 Hz sur les écrans à rafraîchissement élevé pour limiter les effets de scintillement). Généralement, la définition verticale obtenue est seulement sa valeur maximale théorique, car certaines lignes sont souvent supprimée (restent noires) sur les écrans à connexion analogique (même si l’écran est une dalle LCD ou TFT) pour permettre au faisceau d’électrons de se déplacer verticalement lors du retour de balayage pour la trame suivante sur les écrans CRT.
De même, la fréquence de pixel (exprimée en MHz) donne une définition horizontale maximale. Là aussi la définition horizontale obtenue est le maximum théorique, car un certain nombre de pixels ne peuvent être affichés lors du retour de balayage.
Sur les écrans TV, le balayage de l’écran se fait souvent en mode entrelacé, deux trames successives décalées d’une ligne et affichant chacune une ligne sur deux étant nécessaires pour balayer tout l’écran (cette technique diminue le scintillement, et tire profit de la rémanence élevée des tubes cathodiques TV, cette rémanence étant l’équivalent d’une mémoire de trame). De nouveaux écrans TV offrent un double balayage (100 Hz en PAL/SECAM ou 120 Hz en NTSC) en utilisant une mémoire de trame complète, cela n’augmente pas la définition mais réduit le scintillement interligne, et permet de transformer les deux demi-trames d’un signal entrelacé en trames complètes non entrelacées couvrant tout l’écran (et non la moitié des lignes) à la fréquence normale de 50 Hz ou 60 Hz.
Définitions selon la taille de l’écran et son pas
Toutefois, il ne suffit pas d’augmenter les fréquences pour obtenir une meilleure définition. L’écran comporte en effet un masque déterminant le nombre de luminophores reproduisant les pixels. Sur un écran analogique à tube cathodique, les pixels ne peuvent afficher que la moyenne du signal modulé du faisceau lors de leur exposition au balayage. Il n’est pas possible d’adresser les luminophores individuellement, car il est impossible de faire correspondre exactement le faisceau électronique avec le masque fixe pour éviter d’exposer un luminophore situé 3 sous-pixels avant ou après ou 1 pixel au-dessus ou en dessous. De plus, la plupart des écrans cathodiques ont une grille unique pour les trois couleurs, les faisceaux étant seulement décalés angulairement pour que le faisceau traversant le masque expose le luminophore de la bonne couleur composante. Les sous-pixels étaient donc souvent disposés en triangle et non alignés horizontalement. Aujourd’hui les écrans CRT utilisent des faisceaux alignés horizontalement et un masque à fentes verticales permettant d’exposer des sous-pixels rectangulaires alignés horizontalement. Ceci réduit le scintillement vertical et augmente la netteté de l’image, mais ne permet toujours pas d’exposer précisément chaque luminophore.
Sur les écrans plats (ACL, TCM (TFT), à plasma et autres techniques à matrice active ou rétroéclairée), il n’y a pas de faisceau d’électron mais un balayage est malgré tout nécessaire pour les adresser numériquement. Cependant ces écrans imposent souvent une fréquence de rafraîchissement unique non ajustable, car la durée et la fréquence d’excitation des luminophores est caractéristique de leur couleur, mais aussi cette fréquence est imposée par la technologie de transistors utilisés pour permettre le décodage des adresses de colonnes. Quand un écran plat offre des fréquences ajustables, il inclut une mémoire de trame pour le signal d’entrée, et transforme le signal entrant via cette mémoire intermédiaire et reconstitue lui-même son propre balayage à partir de cette mémoire. Contrairement aux écrans cathodiques, chaque luminophore est adressable très précisément de façon individuelle, ce qui permet l’utilisation de techniques d’amélioration de l’affichage comme ClearType.
Plus la définition est élevée, plus l’écran est performant, cependant la fréquence de rafraîchissement des trames est aussi importante car elle détermine la qualité des animations et la reproduction plus fidèle et plus rapide des mouvements (un facteur déterminant pour les joueurs, car si l’œil n’offre pas une définition élevée, il est en revanche très sensible pour la détection de mouvements, ce qui permet des actions réflexes conditionnées).