Input lag : c’est quoi, ce délai entre votre geste et l’écran ?

Les chiffres des navigateurs sont plus grands que ceux du jeu parce qu’ils comptent tout, de l’appui sur une touche ou sur l’écran jusqu’au moment où une page web l’enregistre, sur des appareils et des réglages ordinaires. Ils ont été mesurés avec des robots : aucune réaction humaine n’y entre.

1. Le périphérique d’entrée. Une souris ou un clavier vérifie ses boutons et envoie un rapport à l’ordinateur à un rythme fixe ; un écran tactile a besoin de temps pour remarquer un doigt.
2. L’ordinateur. Le système d’exploitation transmet l’action au navigateur ou au jeu, qui calcule ce qu’il faut dessiner ensuite.
3. L’écran. Une nouvelle image n’est montrée qu’au prochain rafraîchissement, puis la dalle met un instant à changer ses pixels.

Chaque étape est petite, mais elles s’additionnent, et la même chaîne joue dans l’autre sens pour un test de réaction : le signal attend l’écran, et votre appui attend l’appareil et le navigateur.

Un écran 60 Hz dessine une nouvelle image soixante fois par seconde : un changement peut donc attendre jusqu’à un soixantième de seconde avant d’apparaître. Un écran 144 Hz redessine 144 fois par seconde : l’attente maximale tombe à un cent quarante-quatrième de seconde. C’est un vrai gain de quelques millièmes de seconde, et les mouvements paraissent aussi plus fluides.

Des chercheurs d’une entreprise de cartes graphiques ont demandé ce qui compte le plus : la fréquence de rafraîchissement elle-même, ou le délai plus bas qui l’accompagne. Ils ont testé huit joueurs d’esport expérimentés de 27 à 36 ans à 60, 120, 240 et 360 Hz, en ajoutant du délai aux fréquences élevées pour que le délai soit le même à chaque fréquence. Viser des cibles devenait nettement plus rapide quand le délai était plus bas. La fréquence seule n’avait aucun effet significatif pour toucher une cible d’un seul clic, et un effet faible seulement pour suivre une cible en mouvement^[1].

Leur titre résume tout : un délai de 30 ms compte plus qu’une fréquence de rafraîchissement supérieure à 60 Hz. Un écran rapide vaut surtout la peine parce qu’il s’accompagne souvent d’un délai plus bas.

Une souris signale ses actions à l’ordinateur un nombre fixe de fois par seconde : c’est sa fréquence d’interrogation. La latence souris dépend en partie de ce réglage. Un fabricant indique 125 (selon le fabricant)^[4] rapports par seconde comme réglage le plus lent d’une souris de jeu et 1 000 (selon le fabricant)^[4] comme le plus rapide. Une souris à 1000 Hz signale huit fois plus souvent qu’une souris à 125 Hz, ce qui raccourcit l’attente du prochain rapport de quelques millièmes de seconde au plus.

Les claviers diffèrent plus qu’on ne le croit. L’étude avec robot sur les navigateurs a trouvé qu’un ordinateur portable avec clavier intégré n’était pas plus lent qu’un ordinateur de bureau avec clavier branché : sous Windows, le portable avait une moyenne de 73,7 ms et le fixe de 76,2 ms^[5]. L’ensemble du montage comptait plus que le type de clavier.

Deux études ont appuyé sur des appareils avec des robots et ont comparé le temps réel de chaque appui au temps enregistré par une page web. Sur deux ordinateurs portables et deux téléphones qui avaient alors quelques années, chaque navigateur enregistrait les réactions plus lentes qu’elles n’étaient, de 57,6 ms en moyenne sur un iPhone avec Safari jusqu’à 132,9 ms sur un Mac avec Safari^[2]. Sur des ordinateurs de bureau et portables, la seconde étude a trouvé des délais moyens de 76,5 ms à 82,3 ms selon les navigateurs^[5].

La précision est une autre question que le délai. Un délai identique à chaque fois décale tous les résultats de la même façon et ne change pas la comparaison entre deux de vos essais ; un délai qui varie brouille les petites différences. Une grande comparaison de logiciels d’expérience a trouvé que la plupart mesuraient les temps de réponse dans un navigateur avec une précision inférieure à 10 ms, contre moins de 1 ms pour les meilleurs logiciels de laboratoire^[6].

Les chiffres des robots incluent toute la chaîne sur du matériel de tous les jours, pas seulement le navigateur. Ils montrent pourquoi un temps de réaction mesuré sur un site paraît plus haut qu’un temps de laboratoire, et pourquoi les résultats de deux appareils différents ne doivent pas être comparés comme s’ils venaient du même instrument.

• Un écran ou une souris plus rapide peut enlever quelques millièmes de seconde à votre temps mesuré ; votre propre réaction vaut en général dix fois cela ou plus.
• Le plus grand gain est un délai global plus bas : une souris filaire, un écran réglé sur sa fréquence la plus haute, et les autres programmes fermés.
• Les résultats d’appareils différents diffèrent de plus que ce qu’un meilleur écran peut changer. Comparez vos résultats sur un seul appareil.

Nos tests de réaction tiennent compte des retards que ces études avec robot ont trouvés, moins le retard du matériel de l’étude de laboratoire elle-même : de 44,1 ms à 115,1 ms avec un clavier ou une souris, et de 39,8 ms à 52 ms avec un écran tactile. Aucune étude n’a appuyé sur une souris : une souris reçoit donc les chiffres du clavier. La comparaison est montrée sous forme de fourchette pour cette raison, et sur un ordinateur la fourchette est large : prenez-la donc comme un repère approximatif. Le test de fréquence d’écran et le test de fréquence d’interrogation montrent ce que font votre propre écran et votre propre souris.

La façon dont les laboratoires, les départs de sprint et les navigateurs chronomètrent une réaction est expliquée dans comment on mesure le temps de réaction.