Герцовка монитора что это
Нужны ли геймеру мониторы на 100+ герц и FPS > 30?
Игровые мониторы уже давно преодолели планку в 100 Гц. И все же это маркетинг или прорывная технология? Пытаемся разобраться.
Современные процессоры покоряют новые вершины тактовой частоты и разрастаются в количестве ядер и потоков. Жесткие диски с каждым годом уверенно прибавляют в объемах. Проводные интерфейсы улучшают показатели пропускной способности.
А что на счет мониторов? Разработчики создают новые технологии, призванные улучшить качество картинки. Однако это не единственное направление эволюции экранов. Новые премиальные модели имеют очень высокую частоту опроса и этот показатель регулярно улучшается. Но что это такое? Как это связано с производительностью видеокарты? Что такое кадры в секунду? И стоит ли обращать внимание на высокогерцовые мониторы? Обо всём этом сегодня и поговорим.
Герцы в мониторах: что это такое?
Герцовка монитора — это значение, показывающее, как часто обновляется изображение. Измеряется оно в герцах. Подавляющее большинство современных мониторов имеет частоту обновления 60 Гц. Однако этот показатель напрямую зависит от производительности видеокарты. Скорость обработки видеокартой измеряется в кадрах в секунду (FPS, framerate). Для того чтобы лучше понимать, как все это работает, давайте разберем на примере.
Предположим ваша видеокарта в какой-то игре выдает 80 кадров в секунду. Это значит, что при текущей нагрузке, изображение в игре будет меняться со скоростью в 80 FPS. Но это просто выработка железа. Отображением картинки занимается монитор. Предположим, что частота опроса вашей матрицы составляет 60 Гц. В таком случае, он не сможет отобразить большее количество кадров, чем его герцовка. Получается, что бесполезно иметь мощное железо и бюджетный монитор?
С одной стороны, это действительно так. Пусть у вас будет хоть 1000 FPS, на 60-герцовом мониторе вы увидеть лишь 60 кадров из этой тысячи. Но все мы прекрасно понимаем, что нагрузка в играх не является статичной и во время особо динамичных сцен, фреймрейт может ощутимо просесть. Получается, что всё же необходимо иметь небольшой запас избыточных кадров.
Высокочастотные матрицы
А что на счет мониторов с высокой частотой опроса (от 100 Гц), нужны ли они? В основном такие пригодятся геймерам, потому что игровой процесс становится намного более плавным, и чем больше фреймов способен отобразить монитор, тем «мягче» будет меняться игровое окружение. Однако стоит понимать, что под такие мониторы требуется мощная видеокарта, выработка которой будет 144+ FPS. Если она будет вырабатывать лишь 100 кадров, то даже на 144-герцовом мониторе вы увидите лишь эти 100 кадров, ни больше, ни меньше.
Но ведь, у всего есть свой предел, верно? Сколько кадров сможет «распознать» человеческий глаз? Какой показатель герцовки является оптимальным для среднестатистического пользователя? Ответить на этот вопрос довольно трудно, поскольку всё зависит от индивидуальных особенной каждого человека. Всё мы разные. Чья-то скорость реакции составляет 0,2 секунды, чья-то — более секунды. Кто-то хорошо видит в темноте, кто-то плохо. Кто-то слышит высокочастотные звуки, а кто-то нет.
Нельзя определенно точно сказать, что именно вы заметите разницу между 60 и 144 герцами. Но, как показывают исследования, человеческий глаз способен распознавать не одну сотню кадров в секунду, если вообще можно так выразиться. Мы думаем, что стоит в любом случае попробовать. Лично мы уже никогда не вернемся на 60-герцовые экраны.
Мониторы с частотой 144, 240, 360 Гц: дают ли они реальные преимущества?
Тема не новая, но мы решили детально рассказать обо всех нюансах.
В технических характеристиках любого дисплея можно найти такой параметр, как частота обновления. Она измеряется в герцах и отображает максимальное количество кадров в секунду которое способен отобразить монитор. Большинство моделей работают на 60 Гц, но сейчас в продаже можно найти устройства с герцовкой равной 144, 240 и даже больше. Подобные девайсы стоят ощутимо дороже свои низкочастотных собратьев. Стоит ли за это переплачивать? Или это всё маркетинг?
С чего всё начиналось?
Наш мозг устроен таким образом, что набор из определенного количества последовательных картинок, которые очень похожи друг на друга, воспринимается, как анимация. Чем больше в наборе изображений, тем более плавной выглядит анимация. А недостающие фрагменты достраиваются с помощью воображения. Таким образом, в эпоху зарождения кинематографа режиссеры взяли за стандарт цифру 24. Именно 24 кадра, по их мнению, являлись необходимым минимум для комфортного восприятия плавной анимации, без ощутимых разрывов между изображениями.
Но в основу пленочной записи легли не только физиологические особенности человеческого организма. Не стоит забывать про экономические затраты при производстве. Зачем диапроектору за секунду пропускать через себя больше 24 кадров, если и этого значения достаточно для комфортного восприятия? Ведь в таком случае расходы, связанные с хранением, транспортировкой и печатью самой пленки увеличиваются. А это невыгодно.
С этого всё только началось, но благо технологии не стоят на месте и технические характеристики всех гаджетов улучшаются. В дальнейшем разработчики перешли на стандарт 60 кадров. Сейчас мы видим 144 и 240. Что будет дальше? 500? А, может быть, 1000?
Сколько кадров способен уловить человеческий глаз?
Объективно ответить на вопрос, лежащий в подзаголовке практически невозможно, поскольку это индивидуальный параметр. Вы же не можете сказать, насколько быстрая реакция у человека. Кто-то реагирует на раздражитель в течение десятой доли секунды, а кому-то не хватит и нескольких секунд. Нет, конечно, можно привести в пример индивида с молниеносной реакцией. Но, вероятнее всего, это будет человек, который регулярно практикуется в этом. Так и с восприятием изменения визуального окружения.
Люди, чья деятельность требует максимальной концентрации и внимания, как правило, способны улавливать малейшие изменения в окружении. Например, летчики, каскадеры, полицейские и так далее. Согласно исследованиям их глаза способны воспринимать вплоть до 1000 кадров в секунду. Но не у всех людей такое чувствительное зрительное восприятие. Понять, насколько сильно отличается высокочастотный монитор от низкочастотного, можно, только если попробовать дисплеи из первой категории. Кто-то сразу ощутит колоссальную разницу, а кого-то результат не впечатлит. Тем не менее, профит от 144 и 240 герц есть. Но не стоит забывать, что вам потребуется и соответствующее железо.
А если у меня слабое железо?
Как вы поняли, частота опроса монитора — это максимальное количество кадров, которое может отобразить экран. Но как быть, если железо выдает меньше кадров в секунду, чем герцовка монитора? Ответ очень прост: никак! Чтобы ощутить преимущество плавной картинки ваш фреймрейт должен быть не ниже, чем герцовка монитора.
То есть, если монитор на 144 Гц, а в игре у вас 60 FPS, полученный результат будет эквивалентен работе 60-герцового дисплея. То же самое работает в обратную сторону. Если значение FPS выше, чем герцовка монитора, то это не даст дополнительной плавности. Безусловно, в повышенной частоте кадров есть преимущества. Например, вы получите более отзывчивое управление и будете иметь некий запас для особо динамичных и тяжелых сцен в играх, в результате которых фреймрейт сильно проседает. Но если говорить исключительно о плавности, помните: частота кадров должна быть выше частоты опроса монитора.
Дает ли частота 144 и более герц преимущество в играх?
В теории — да. Чем выше герцовка, тем более актуальные кадры относительно происходящего в игре вы видите. При использовании 60-герцового монитора отставание текущего кадра от актуальных игровых обстоятельств составляет 16 миллисекунд. Кажется, что это ничтожно малое значение. Но давайте вспомним, что время отклика игровых мониторов составляет всего 1 миллисекунду. Время отклика хороших игровых мышей и клавиатур такое же. А при использовании 144-герцового экрана, вы видите кадр, который отстает всего на 7 миллисекунд. У 240-герцовых моделей показатель ещё ниже. Кроме того, вы видите более плавное изображение, за счет меньшего времени, выделенного под каждый кадр.
Описанные преимущества подойдут лишь для профессиональных киберспортсменов и любителей соревновательных онлайн-игр. Для игроков, предпочитающих одиночные проекты смысла в этом мало. В таком случае, на наш взгляд, качество картинки стоит выше, чем плавность изображения. Также для просмотра фильмов высокогерцовый монитор не нужен, поскольку 60 кадров в секунду является стандартом для многих цифровых видео-форматов.
Что такое частота обновления экрана монитора и как она влияет на восприятие
Содержание
Содержание
Частота обновления экрана — один из самых неоднозначных параметров монитора. Одни утверждают, что чем она выше, тем лучше, а малая частота снижает качество изображения и вредит зрению. Другие уверены, что высокая частота — это для тех, кому деньги девать некуда, и что глаз все равно не различает частоту выше 25 Гц. Истина, как всегда, где-то посредине.
Что такое частота обновления экрана?
Вне зависимости от того, что мы видим на экране — статичную картинку или динамичный видеоролик — монитор постоянно выводит на экран серию изображений. Просто в первом случае все кадры будут более-менее одинаковы, а во втором расположение деталей на экране будет меняться от кадра к кадру, создавая иллюзию движения. Частота же смены кадров и есть «частота обновления экрана».
Совсем как в кино, поэтому многие вспоминают про стандартные для кинофильмов 24 кадра в секунду, т.е. 24 Гц. Если в кинотеатре никто не жалуется на «низкую частоту обновления», так зачем на мониторе нужно больше?
Существует устойчивый миф, что 24 Гц — это максимальная частота, воспринимаемая человеческим глазом. И что именно поэтому выбран такой стандарт для кино, а более высокая частота кадров просто не имеет смысла.
Развеять этот миф очень просто — достаточно запустить на компьютере какую-нибудь игру, позволяющую задавать скорость вывода кадров на экран (FPS). Игру лучше выбрать попроще, чтобы видеосистема уверенно обеспечивала высокий FPS. Попробуйте выставить в ней сначала FPS 24 и понаблюдать, а потом выше — например, 50. В динамичных сценах разница будет очевидна.
В кино это не так заметно из-за того, что каждый кадр фильма снимается с некоторой выдержкой, поэтому движущиеся объекты будут смазаны. Это смягчает переход от кадра к кадру и дополнительно «убеждает» наш мозг в том, что объект движется.
Кстати, многие игры также научились «смазывать» объекты, обеспечивая более плавное движение при невысоком FPS. Этот эффект называется motion blur. А частота кадров в кино была выбрана скорее из экономических показателей: меньше частота кадров — короче пленка и проще механика киноаппарата и проектора. Нужна была частота, которая обеспечивает более-менее плавное движение на экране, но при этом не требует больших затрат. Почему именно 24? Потому что при такой частоте минутный расход пленки составлял ровно 30 ярдов, что упрощало расчет количества пленки и, соответственно, бюджета съемок.
60 Гц — мало или достаточно?
Еще один миф, связанный с частотой обновления экрана, — это вред для глаз. Дескать, мониторы с низкой частотой обновления мерцают, что ведет к усталости глаз и, в перспективе, даже к заболеваниям. Следует признать, что это не совсем миф — мерцающее изображение действительно вредно для зрения. И мониторы действительно могут мерцать. Вот только это никак не связано с частотой обновления экрана.
Раньше, когда все мониторы делались на основе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), причиной мерцания экрана действительно была частота обновления. В ЭЛТ люминофор на экране светится только в момент «пробегания» по нему электронного луча. Поэтому чем меньше была «частота монитора», тем заметнее мерцал экран. 60 Гц для такого монитора было совершенно недостаточно.
Однако изображение на экране ЖК-монитора не гаснет в промежутке между обновлениями кадров. Да, на некоторых мониторах заметно мерцание, но не из-за обновления экрана, а из-за режима работы ламп подсветки. Фактически, на статичном изображении нет никакой разницы между мониторами с частотой обновления в 60 Гц и 200 Гц. Если вы используете монитор для работы, в высокой частоте нет необходимости. 60 Гц вполне достаточно.
Не требуется высокая частота и в том случае, если вы любите смотреть видео на экране монитора. Несмотря на то, что кинопленка уже стала историей, стандарт в 24 кадра в секунду остается основным для видеоконтента. Качественное видео иногда снимают с частотой в 60 кадров/сек, а вот большая частота кадров встречается редко. Причины примерно те же, что и сто лет назад: чем больше частота кадров, тем больше объем файла и выше требования к камере и к производительности процессора плеера. Поэтому нет никакого смысла в мониторе с частотой обновления больше 60 Гц, если он нужен вам для просмотров фильмов. По крайней мере, пока.
Кому же нужна высокая частота?
В абзаце, где шла речь о 24 кадрах, не зря упоминалась компьютерная игра. Именно в динамичных играх наиболее заметно влияние частоты обновления. Но если вы любите после работы «погонять в танчики», не спешите бежать в магазин за 240-герцовым монитором. Сначала определитесь, действительно ли вам нужна высокая частота обновления.
А вот киберспортсменам высокая частота обновления действительно важна. Игрок с монитором на 100 Гц получает реальное преимущество перед теми, кто «сидит» на 60 герцах. Именно по этой причине появляются мониторы с частотой 240, 280 и даже 360 Гц.
Впрочем, не все способны воспользоваться эффектом от увеличения частоты обновления. Исследования показали, что мозгу достаточно 13 мс на то, чтобы распознать изображение, но вот на то, чтобы правильно отреагировать на полученный кадр, может потребоваться в десятки раз больше времени. Не стоит рассчитывать, что, сменив монитор, вы сразу и многократно улучшите свои игровые показатели.
Частота обновления и вертикальная синхронизация
Еще один аргумент в пользу высокой частоты обновления — с ее помощью можно устранить влияние рассинхронизации частоты обновления и FPS игры. Поскольку эти числа часто не совпадают, может случиться так, что перерисовка кадра игры попадет на момент обновления экрана. В итоге на одну половину экрана будет выведен предыдущий кадр, а на другую половину — последующий.
Если кадры сильно отличаются (например, когда игрок быстро движется или крутится на месте), на экране будут заметны неприятные рывки изображения. Переход на большую частоту не избавит от этого явления, но оно станет куда менее заметным за счет того, что «резаный» кадр будет демонстрироваться намного меньше.
Некоторые мониторы предлагают решить эту проблему без увеличения частоты обновления — при помощи технологий (G-Sync, V-Sync и Freesync), подгоняющих перерисовку кадра к обновлению экрана.
Но и в этом решении есть минусы. Во-первых, технология должна поддерживаться как монитором, так и игрой. Во-вторых, при работе V-sync могут теряться некоторые кадры, что не нравится киберспортсменам.
Частота обновления и время отклика
Время отклика — это период, который требуется пикселям экрана для изменения цвета после получения соответствующей команды. Очевидно, что этот параметр связан с частотой обновления экрана: за время между сменами кадров экран должен не только успеть перерисоваться, но и некоторое время экспонироваться. К примеру, на частоте 100 Гц время демонстрации каждого кадра составляет 10 мс (1000 мс /100 Гц). Если время отклика монитора больше, то нет никакой пользы от высокой частоты обновления, даже наоборот — будет некоторый вред. Когда время отклика сравнимо со временем экспозиции кадра, в динамичных сценах пиксели не успевают «набрать» цвет и правильных цветов на экране вы просто не увидите. Зато заметите «след» старого изображения, отображающегося одновременно с новым.
Поэтому, выбирая монитор с высокой частотой обновления, смотрите, чтобы время отклика у него было минимальным и хотя бы не превышало интервал, необходимый на перерисовку кадра (1000 / частота в Гц).
Выводы
Высокая частота обновления монитора — это не то, что требуется каждому. Если вы не проводите часы за 3D-шутерами или симуляторами, вряд вы вообще ощутите эффект от увеличения частоты обновления. А вот киберспортсменам высокая частота обновления монитора даст реальное преимущество. Да и просто любители динамичных игр почти наверняка (если позволит производительность системы) заметят улучшение игрового процесса, которое последует за увеличением частоты.
На что влияет частота обновления экрана телевизора
Содержание
Содержание
Если бы вы собрались покупать телевизор лет 15 назад, любой консультант быстро убедил вас, что нужно обязательно брать «стогерцовый» и никак не меньше. С исчезновением кинескопных телевизоров этот параметр как-то подзабылся, но в последнее время он снова на слуху. Попробуем разобраться, что это за параметр и сколько герц должно быть в телевизоре.
Что это за параметр?
Экран телевизора (как и большинства других электронных устройств) не способен физически смещать изображение на экране. Чтобы создать иллюзию движения, на экране отображаются сменяющие друг друга статичные кадры. Как часто эти кадры меняются — определяет частота обновления экрана.
Однако нельзя путать частоту обновления экрана и частоту смены кадров видео, которое на этом экране демонстрируется. Первый параметр — характеристика телевизора и зависит от его устройства, второй параметр — характеристика видеоконтента и зависит от того, на каком оборудовании оно было снято, как смонтировано и в каком формате записано.
Какие бывают частоты обновления и смены кадров
Когда речь заходит о частоте смены кадров, многие вспоминают о 24 кадрах в секунду и о «магическом» 25-м кадре. На самом деле, 25-ый кадр — это миф, а стандарт недавнего прошлого в 24 кадра был выбран скорее из экономических соображений. Почему «прошлого»? Потому что преобладающий сегодня цифровой видеоконтент имеет другие стандарты —25, 30, 48, 50 и 60 кадров в секунду. Самыми распространенными пока остаются 25 и 30 кадров/сек. Довольно активно развивается формат 60 кадров в секунду, но объем такого видео пока невелик.
Опять же, многие фильмы в формате 60 кадров в секунду получены компьютерной интерполяцией промежуточных кадров из обычного формата. Они изначально снимались на 30 кадрах в секунду и «недостающие» кадры получить уже просто невозможно. Понятно, что смысла в таком улучшении немного. А уж про видео в формате 120 кадров в секунду и говорить не приходится. Пока в этом формате снимают только немногие энтузиасты.
Еще можно вспомнить про стандарты передачи видеоданных HDMI и DVI и про их ограничения. Максимальная частота смены кадров, которую могут «пропустить» оба эти стандарта — 120 Гц, т.е., телевизоры пока в принципе не могут воспроизводить видео с более высокой частотой смены кадров.
Когда нужна высокая частота обновления
Раз большинство видео снято со скоростью 30 кадров в секунду, то 50/60 Гц более чем достаточно? Почему же часто звучит, что 60 Гц — прошлый век и качественного изображения на нем не добиться, и что сегодня даже 120 Гц мало? Следует отделить мифы от реальности.
Во-первых, как это ни странно звучит, но 15-20 лет назад разница между 50 и 100 герцами была куда более заметной: 100-герцовый телевизор действительно давал более качественную картинку, чем обычный 50-герцовый. Из-за прорисовки экрана одиночным электронным лучом (усугубленной чересстрочной разверткой), 50-герцовые кинескопы заметно мерцали, утомляя зрение и даже приводя к заболеваниям глаз при длительном воздействии. Вот только современные ЖК-экраны этой особенности лишены, и никакая частота обновления экрана больше не провоцирует мерцание.
Во-вторых, смысл в частоте более высокой, чем частота смены кадров, все же есть. Современные телевизоры не просто «бездумно» выводят кадры на экран, они способны производить некоторую их обработку, например, «дорисовывая» промежуточные кадры. Качественного улучшения при этом ждать не приходится, но обработанное таким образом видео может выглядеть плавнее и даже четче исходного. Хотя тут многое зависит от производительности электроники телевизора и используемых алгоритмов.
Недорогие телевизоры получают промежуточные кадры копированием предыдущих, модели подороже используют простенькую интерполяцию, а продвинутые модели уже могут использовать алгоритмы подавления шума и снижения размытия.
Такая технология называется MEMC («Motion Estimation and Motion Compensation» — «Оценка и компенсация движения»). Но следует понимать, что промежуточный кадр, полученный даже самым продвинутым телевизором, всегда будет уступать по качеству кадру реальному. Пока еще на качество видео в первую очередь влияет качество оборудования съемки, которое снимает с частотой 30, реже 60 кадров в секунду. И часто встречающееся утверждение, что «телевизор с частотой 60 Гц всегда будет показывать размытую картинку, не то, что 120 Гц», мягко говоря, не соответствует действительности.
В-третьих, высокая частота обновления пригодится при использовании телевизора в качестве игрового монитора. Киберспортсменам это может дать реальное преимущество, что описано в этой статье.
Частоты выше 120 Гц
Еще совсем недавно полки ломились от телевизоров с частотой обновления 240, 400, 600 и даже больше — вплоть до тысяч герц. В последнее время они как-то пропали, но в интернете еще встречаются рекомендации выбирать телевизор с частотой не менее 200 Гц. Что это было?
Частоты выше 120 Гц — на 95% маркетинговая уловка и только на 5% за этим скрывается что-то эффективное. Как правило, производители под такими числами имели в виду не реальную частоту обновления, а некий «индекс», полученный умножением реальной частоты на какой-нибудь коэффициент. Таким коэффициентом, например, может быть количество дублирующихся кадров или частота мерцания подсветки.
При использовании технологии BFI («Black Frame Insertion» — «вставка черного кадра») между двумя идентичными кадрами вставляется полностью черный — предполагается, что это может снизить эффект размытия на динамичных сценах. Использование такой технологии тут же «увеличивало» частоту обновления в 2-3 раза.
Также применялся бюджетный вариант BFI под названием BLS (BackLight Scanning — «сканирующая подсветка»), при использовании которой вместо вставки черного кадра на несколько миллисекунд выключалась полоса светодиодов подсветки экрана. Особого эффекта все эти технологии не давали, поэтому со временем «килогерцовые» телевизоры с полок пропали (некоторые технологии по-прежнему применяются, но уже без особой помпы). Тем не менее, статьи с безграмотными рекомендациями в Сети остались.
Однако телевизоры с «честной» частотой 200 Гц все же существуют. Но и они не воспроизводят реальное видео с частотой кадров выше 120 Гц, получая промежуточные кадры при помощи технологий на базе MEMC. Обработка кадров на такой скорости (особенно 4К и 8К) требует большой производительности видеопроцессора, поэтому стоят такие телевизоры намного дороже обычных.
Есть ли в этом смысл — вопрос спорный. Продвинутые алгоритмы современных телевизоров могут распознать, например, летящий мяч и сделать его идеально круглым на промежуточных кадрах, заметно увеличить плавность его полета и четкость картинки. Но всё предусмотреть невозможно, алгоритм может ошибаться, добавляя на кадры различные артефакты и фактически ухудшая картинку.
Выводы
Не стоит придавать этому параметру особого значения, лучше сконцентрируйтесь на действительно важных характеристиках — диагонали, разрешении, контрастности и т. д. Они куда сильнее влияют на качество изображения, чем частота обновления экрана. Смотреть на частоту в ущерб других параметров стоит разве что в том случае, если вы твердо нацелились на то, чтобы использовать телевизор в качестве игрового монитора.