Deux écrans CRT peuvent afficher exactement le même jeu tout en fonctionnant de façon radicalement différente. D’un côté, le téléviseur CRT 15 kHz, celui des consoles et des bornes d’arcade des années 80 et 90. De l’autre, le moniteur CRT VGA 31 kHz, issu du monde du PC.
Le choix de l’écran détermine la fréquence vidéo, le type d’adaptateur, la distribution à utiliser et même la Raspberry Pi la plus adaptée. L’objectif reste le même : profiter d’une vraie sortie analogique en 240p natif, sans mise à l’échelle numérique, avec une latence pratiquement nulle et les scanlines naturelles du tube cathodique.
15 kHz et 31 kHz : ce que ces valeurs signifient vraiment
Les valeurs 15 kHz et 31 kHz désignent la fréquence horizontale. En clair, c’est la vitesse à laquelle le faisceau d’électrons dessine chaque ligne de gauche à droite sur le tube.
Un écran CRT 15 kHz fonctionne autour de :
- 15,734 kHz pour les systèmes NTSC
- 15,625 kHz pour les systèmes PAL
Un moniteur CRT VGA travaille approximativement au double, autour de 31,5 kHz. Cette différence est essentielle : un moniteur VGA classique ne sait pas se synchroniser directement avec un signal 240p en 15 kHz.
Les CRT 15 kHz : l’environnement naturel des consoles rétro
Les téléviseurs et moniteurs 15 kHz sont ceux pour lesquels ont été conçues la grande majorité des machines rétro : NES, Master System, Mega Drive, Super Nintendo, Neo Geo, PlayStation, Saturn, ainsi qu’une quantité énorme de cartes d’arcade.
Ils affichent généralement les définitions suivantes :
- 240p et 288p en progressif
- 480i et 576i en entrelacé
Pour le jeu rétro, le 240p est le mode roi. Il dessine environ 240 lignes visibles à chaque rafraîchissement, en progressif. C’est ce mode qui produit les scanlines si caractéristiques de l’image arcade et console d’époque.
Le gros avantage est évident : la console ou la Raspberry Pi envoie une fréquence proche de celle prévue à l’origine. Il n’y a ni conversion numérique, ni upscale, ni traitement vidéo imposé. L’image arrive directement au tube, avec une réactivité excellente et un rendu authentique.
SCART, RGB, composite : ne pas confondre connecteur et signal
En Europe, le téléviseur CRT 15 kHz se trouve souvent avec une prise Péritel, aussi appelée SCART. Attention, SCART ne veut pas automatiquement dire RGB. La Péritel est un connecteur capable de transporter plusieurs types de signaux.
- Vidéo composite : le classique connecteur RCA jaune. Luminance et couleur passent ensemble dans un seul câble. C’est économique et très répandu, mais l’image est moins nette et davantage sujette aux interférences.
- RGB via SCART : rouge, vert et bleu circulent sur des lignes séparées, avec la synchronisation. C’est la solution à privilégier pour obtenir une image nette, des couleurs précises et une excellente définition sur un CRT européen.
- S-Video : une solution intermédiaire entre composite et RGB, présente sur certains équipements mais moins généralisée en Europe.
En Amérique, le SCART a été très peu utilisé. Le composite y est longtemps resté la norme, puis le YUV composantes, souvent nommé YPbPr, s’est démocratisé. Le YPbPr n’est pas du RGB, mais sa qualité d’image est excellente et il a permis l’usage de résolutions progressives et haute définition sur de nombreuses consoles de sixième et septième génération.
Dans le monde arcade, le RGB direct est lui aussi très courant, notamment au travers du standard JAMMA. C’est une voie idéale pour obtenir une image propre sur un moniteur de borne compatible.
Les moniteurs CRT VGA 31 kHz : plus de résolution, une autre méthode
Les moniteurs CRT 31 kHz, souvent appelés moniteurs VGA, se sont imposés avec les ordinateurs personnels au milieu des années 90. Leur définition de référence est le 640 × 480 progressif, même si beaucoup de modèles acceptent aussi 800 × 600, 1024 × 768, 1280 × 960, voire davantage selon leurs caractéristiques.
Le problème est simple : un écran VGA standard ne peut pas afficher directement un signal 240p à 15 kHz. Si on lui envoie ce type de signal, il affiche en général un écran noir ou un avertissement indiquant que la fréquence est hors plage.
La super résolution : le secret du 240p sur VGA
Pour afficher du 240p sur un CRT VGA, il faut employer une technique appelée super résolution. Au lieu d’envoyer la largeur horizontale native du jeu, le système crée une image extrêmement large, par exemple :
- 2560 × 240
- 3840 × 240
Le point crucial est que les 240 lignes verticales progressives sont conservées. Un tube CRT n’a pas une grille de pixels fixe comme un écran LCD. Il suit un signal analogique et compresse naturellement cette énorme largeur dans la surface physique de l’écran.
Le résultat est bien du 240p progressif, mais avec une fréquence horizontale de 31 kHz compatible VGA. On obtient une image incroyablement propre, des scanlines très nettes et aucun besoin de shader, de filtre ou de scaler externe.
Les moniteurs VGA ont souvent un point de phosphore plus fin, une meilleure convergence et une précision supérieure à celle d’un téléviseur domestique. En contrepartie, tous les modèles ne sont pas égaux. Certains écrans anciens ou bas de gamme refusent les très grandes super résolutions et les fréquences élevées, notamment les modes en 3840 pixels horizontaux à 120 Hz.
Avant d’acheter un CRT VGA pour ce type de projet, il faut donc vérifier soigneusement ses plages de fréquences et sa compatibilité avec les super résolutions. Les derniers moniteurs CRT produits sont généralement plus tolérants, mais ce n’est pas une règle absolue.
Quelle solution pour une Raspberry Pi 3 ?
La Raspberry Pi 3 a longtemps été une référence pour monter une machine d’émulation abordable. Sa consommation est faible, elle convient très bien aux systèmes 8 et 16 bits et son port GPIO permet d’ajouter une sortie RGB analogique.
VGA666 sur Raspberry Pi 3
L’option la plus simple et la plus économique est le VGA666. Cet adaptateur se branche directement sur le GPIO et ajoute une sortie VGA à 15 broches.
Avec la bonne distribution, le VGA666 peut fournir aussi bien du 15 kHz que du 31 kHz.
Pi 3 avec un CRT 15 kHz
Pour un téléviseur CRT doté d’une Péritel, il faut :
- Un adaptateur VGA666 sur le GPIO
- Un câble VGA vers SCART correctement câblé
- Une distribution prévue pour cette sortie, telle qu’AmiRetroPie
Cette combinaison permet d’obtenir une vraie sortie 240p à 15 kHz. C’est une installation bon marché, simple à monter et offrant déjà une très bonne qualité d’image.
La limite de la Pi 3 se situe surtout dans les systèmes plus exigeants, notamment Dreamcast, Nintendo 64 et Sega Saturn, pour lesquels les performances peuvent devenir insuffisantes.
Pi 3 avec un CRT VGA 31 kHz
Le VGA666 peut également servir avec un moniteur CRT VGA et une distribution comme AmiCRTPi. Mais cette solution impose un moniteur capable d’accepter les super résolutions jusqu’à 3840 pixels de large ainsi que les fréquences de rafraîchissement de 120 Hz.
C’est une configuration séduisante, mais plus restrictive. Il faut impérativement vérifier la compatibilité du moniteur avant de se lancer.
RGB Dual version 1 sur Pi 3
L’ancien RGB Dual version 1 de Recalbox peut aussi être utilisé avec les Raspberry Pi 3. Son électronique additionnelle rend la super résolution plus compatible avec des moniteurs CRT VGA qui auraient des difficultés avec une solution VGA666 classique.
Attention cependant : le RGB Dual 2 actuellement disponible est réservé à la Raspberry Pi 5. Il ne faut pas confondre les deux générations.
Quelle solution pour une Raspberry Pi 4 ?
La Raspberry Pi 4 conserve la possibilité d’utiliser un VGA666, mais uniquement pour une sortie 15 kHz. Dans cette configuration, Recalbox offre une prise en charge efficace du 240p natif sur téléviseur CRT.
Pour une Pi 4, la recommandation est donc claire :
- CRT 15 kHz : VGA666 avec Recalbox pour sortir du 240p natif.
- CRT VGA 31 kHz : rechercher un RGB Dual version 1 sur le marché de l’occasion.
À ce jour, la Pi 4 ne propose pas, dans cette approche, une sortie de super résolution 31 kHz à 120 Hz via le VGA666. Il existe une piste basée sur un DAC HDMI vers VGA avec Recalbox et un script personnalisé, mais elle demande des essais avant de pouvoir être considérée comme une solution validée.
Raspberry Pi 5 : la solution la plus complète avec RGB Dual
Pour la Raspberry Pi 5, le RGB Dual est de loin la solution la plus confortable, polyvalente et complète. Le RGB Dual 2 est conçu pour cette machine et permet de basculer entre 15 kHz et 31 kHz grâce à un interrupteur directement présent sur la carte.
Avec une distribution adaptée telle qu’AmiRecalbox 2.0, on dispose d’une plateforme d’émulation capable de proposer du 240p natif sur :
- Un téléviseur CRT 15 kHz via SCART
- Un moniteur CRT VGA 31 kHz, avec super résolutions et modes adaptés
Le tout reste très simple à configurer, avec une qualité d’image spectaculaire. C’est la solution la plus logique si l’on veut une Raspberry Pi moderne, capable d’émuler des systèmes plus lourds tout en gardant la flexibilité de choisir entre un téléviseur 15 kHz et un moniteur VGA.
Tableau de choix rapide
| Raspberry Pi | CRT 15 kHz | CRT VGA 31 kHz |
|---|---|---|
| Raspberry Pi 3 | VGA666, câble VGA vers SCART et distribution adaptée | VGA666 avec super résolutions, sous réserve de compatibilité du moniteur, ou RGB Dual version 1 |
| Raspberry Pi 4 | VGA666 et Recalbox pour du 240p natif | RGB Dual version 1 à rechercher d’occasion |
| Raspberry Pi 5 | RGB Dual 2, sortie 15 kHz | RGB Dual 2, sortie 31 kHz avec super résolutions |
Quel écran choisir pour le rétro gaming ?
Il n’existe pas une réponse unique. Le bon choix dépend de l’écran déjà disponible, du budget, des machines à émuler et du type d’image recherché.
Un CRT 15 kHz reste le choix le plus authentique pour les consoles et l’arcade classique. Ces téléviseurs sont encore relativement faciles à trouver sur le marché de l’occasion, souvent à petit prix. Avec une connexion RGB SCART, le résultat est superbe et fidèle aux conditions d’origine.
Un CRT VGA 31 kHz est parfait si l’on recherche une image très précise, des scanlines marquées et la polyvalence des super résolutions. Il faut en revanche consacrer davantage de temps à vérifier la compatibilité du matériel.
Dans les deux cas, l’essentiel est de respecter la fréquence attendue par le tube. Un vrai signal analogique bien configuré change complètement l’expérience : meilleure réactivité, rendu naturel, mouvement plus propre et cette sensation impossible à reproduire totalement sur un écran moderne.
En résumé
- Le 15 kHz est le standard historique des téléviseurs, consoles et bornes d’arcade rétro.
- Le 31 kHz correspond aux moniteurs VGA et nécessite des super résolutions pour afficher du 240p.
- Le SCART est un connecteur, pas un signal. Pour la meilleure image sur CRT européen, il faut viser le RGB.
- Le VGA666 est une solution économique particulièrement intéressante pour la Pi 3 et la Pi 4 en 15 kHz.
- Le RGB Dual version 1 est utile pour les anciennes Pi, mais il faut le chercher d’occasion.
- Le RGB Dual 2 est la solution la plus complète pour la Raspberry Pi 5.
Il existe encore d’autres pistes passionnantes pour jouer en 240p natif, comme MiSTer FPGA, RGB-Pi 2 ou un PC équipé d’une carte graphique dédiée à la génération d’un signal RGB 15 kHz. Mais pour une machine compacte, accessible et polyvalente, une Raspberry Pi correctement associée au bon CRT reste une formule redoutablement efficace.
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