Важна ли е честотата на опресняване: Каква е истинската разлика – от 30Hz чак до 540Hz

Струва ли си по-високата честота на опресняване на екрана за гейминг? Да, въпреки, че по-високите честоти често биват обозначени като ненужни или прекомерни. Но е нормално човек да е объркан от толкова много налични опции – 30Hz, 60Hz, 120Hz, 240Hz и дори 540Hz.

Едни хора твърдят, че 60 кадъра в секунда, или дори 30, са достатъчни. Че няма полза от повече, защото няма как окото да го види. Или, че дори визуалното качество при по-малко кадри в секунда е по-добро.

Всъщност това в почти всички случаи не е вярно. Когато имаме повече визуализирани кадри, играта е по-плавна и по-малко замъглена. Особено на съвременен екран. Колкото по-малко размазване има в движение, толкова по-добре визуално изглежда едно нещо.

По-висока честота на опресняване = повече плавност

По-високите честоти на опресняване в игрите са по-добри поради три основни причини: латентност на входа, плавност и визуална яснота. Последното е най-важно, но нека обърнем внимание и на първите две.

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

Плавността се увеличава при по-високи честоти на опресняване, защото се показват повече кадри. Това става ясно, когато се сравняват 30 FPS и 60 FPS кадри един до друг. Колкото повече кадри се показват, толкова по-малки са разликите между всеки кадър в движение, което прави играта по-плавна. Някои разработчици на игри се опитват да маскират това със замъгляване на движението, което смесва кадри заедно, за да намали видимата разлика при ниска скорост на кадрите. Въпреки това, когато замъгляването на движението е деактивирано, разликите в плавността между ниските и високите честоти на опресняване стават очевидни.

Работи много ефективно при всякакви честоти над 60 Hz. Вижда се например, че 120 Hz са забележимо по-приятни от 60 Hz, а 240 – още повече. Разбира се, това зависи и от вашата чувствителност към плавността.

По-високи честоти на опресняване = по-ниска латентност

Забавянето на входа намалява при по-високи честоти на опресняване, тъй като разликата във времето между вход от вашата мишка, клавиатура или контролер и отражението му на вашия дисплей намалява. При 60 Hz дисплеят се актуализира на всеки 16,7 ms, но при 120 Hz се актуализира на всеки 8,3 ms. Ако мишката ви предоставя нов вход към играта на всеки 1 ms, ще отнеме около половината от времето, за да се отрази този вход на екрана при 120 Hz в сравнение с 60 Hz. Така че колкото повече се херците, толкова по-отзивчив е геймплея.

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

Това е от особено значение за мултиплейър игрите, където по-ниската латентност улеснява насочването към врагове. Потенциално дава на играчите конкурентно предимство пред тези с по-ниски честоти на опресняване или им позволява да максимизират своите умения. Уместно е и в игрите за един играч, тъй като по-ниската латентност води до по-отзивчиви взаимодействия на героите и движения на камерата.

По-високи честоти на опресняване = По-добра яснота на движението

Ползите от визуалната яснота в игрите при по-висока честота на опресняване са най-малко разбраните аспекти в тази тема.

Това предимство произтича от начина, по който модерните дисплеи, включително LCD и OLED, обикновено функционират. Всичко, което ще обсъдим обаче не важи за CRT монитори и LCD монитори с активирано стробиране на подсветката (backlight strobing). Последното има за цел да подобри яснотата, но има недостатъци. За много хора е изключително натоварващо за очите, дори причинява главоболия. Също така не е съвместимо с някои настройки в игрите. Всеки кадър се показва на екрана за цялата продължителност на всеки цикъл на опресняване, без пропуски или черни периоди между кадрите .

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

Съответно изглеждат замъглени, когато очите проследяват движещ се обект по екрана. Това е така, защото очите се движат с постоянна скорост, за да проследяват обекти, докато действителният обект на екрана актуализира позицията си само на опресняване. Между опресняванията очите ви продължават да се движат, но обектът на екрана е неподвижен, задържан на място от дисплея. Това несъответствие създава размазване, подобно на това как движеща се камера, заснемаща неподвижен обект, води до размазана снимка. Колкото по-ниска е скоростта на опресняване, толкова по-дълго обектът остава в същата позиция без актуализиране и толкова по-голямо е количеството на размазването.

Можем да видим това в действие с помощта на Blur Busters UFO Test, научно валидиран метод. Когато е заснет правилно, симулира замъгляването, което се получава при проследяване на обект на екрана.

Предимства на яснотата на движение при по-бавна скорост на движение на обекта

Ще започнем със сравнително ниска скорост на обекта в реално време. Това представлява типа движение, наблюдавано в по-бавни игри за един играч. При честота на опресняване от 30 Hz движението е много размазано. Текстът над и под НЛО е нечетлив, а на самото НЛО липсва дефиниция. Всъщност би било предизвикателство да се опише извънземното вътре в кораба извън основните му черти. Ето защо при 30Hz игрите често не са приятни, дори в заглавия за един играч.

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

Увеличаването на честотата на опресняване до 60Hz значително подобрява яснотата, въпреки че изображението остава донякъде размазано. Текстът става по-различим и частично четлив, а НЛО-то придобива повече дефиниция. Въпреки това, когато надграждаме до 120Hz и 120 FPS, виждаме най-ясното изображение. Текстът е до голяма степен четлив, линиите върху тялото на НЛО са по-дефинирани и можем да започнем да различаваме детайли като броя на очите на извънземното. Особено в сравнение с 30Hz, това представлява ярък контраст по отношение на яснотата. Подобряването на визуалното качество, осигурено от по-високата честота на кадрите и честотата на опресняване, е неоспоримо, дори когато обект се движи с малко бавно темпо.

Често 120 Hz се считат за достатъчни за игри с един играч и макар че важи до известна степен за по-бавно движение, 240 Hz все пак подобрява визуалното качество. Когато увеличим честотата на опресняване до 240Hz, текстът става идеално четим и дори най-малките детайли, като броя на белите квадратчета, са видими. Тези детайли са незабележими при 30 или 60Hz и само частично видими при 120Hz. При 240Hz изображението е почти кристално чисто.

Казваме „почти“, защото преминаването до 360Hz предлага още по-голяма яснота.

За това ниво на движение 360Hz осигурява почти перфектна яснота на изображението. Има малко предимство при надграждане до 540Hz. Сравнението между 360Hz и 120Hz разкрива, че последната, макар често да се счита за достатъчна, всъщност е разумно замъглена. Когато се гледа при 60Hz и 30Hz, изглежда, че към изображението е приложен филтър за замъгляване на движението, но това всъщност е далеч от истината. Ясно е, че по-високите честоти на опресняване не само подобряват производителността чрез по-ниска латентност и допълнителна плавност; те също така осигуряват значителни визуални подобрения.

Пример за това, когато тези предимства са очевидни, е при ходене или джогинг из град по време на игра. Особено с билбордове и много фини детайли на текстурата наоколо. На 30 или 60Hz дисплей, изпълняващ играта с ниска честота на кадрите, малките текстови елементи на билбордовете стават трудни за четене поради замъгляване. При 120Hz е много по-лесно да четете билборда без пауза, а при 240Hz и особено 360Hz тези елементи в играта изглеждат изключително ясни.

Ползи от яснотата на движението при умерена скорост на движение на обекта

Сега нека разгледаме умереното движение, като престрелка в единична или мултиплейър игра с движещи се врагове. Ето как изглежда това при нормална скорост – сравнително бързо, но не прекалено. При 30Hz изображението е напълно замъглено – до степен, в която не можете да различите никакви детайли и може дори да не разпознаете движението на врага. При 60Hz вероятно бихте могли да кажете, че има враг в общата зона, но изображението остава твърде размазано, за да се определи точната позиция на врага или някакви специфични подробности. Текстът над и под НЛО е напълно нечетлив.

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

При 120Hz става възможно като цяло да разберем какво гледаме и да получим сравнително точна представа за позицията на НЛО – значително подобрение за улавяне на цел в игри с много играчи. Въпреки това, по-фините детайли на изображението все още са замъглени от замъгляването на движението и текстът е предимно нечетлив. Все пак това ниво на яснота несъмнено е по-удобно за игра от по-ниските честоти на опресняване.

Именно при този вид движение по-високите честоти на опресняване наистина се открояват, демонстрирайки защо са толкова важни за по-бързото действие и мултиплейър игрите. При 240Hz, в сравнение със 120Hz, текстът става частично четлив и виждаме много повече дефиниция в движещото се НЛО, като например линиите в червеното му тяло. Тази подобрена яснота улеснява идентифицирането на врагове в разхвърляни среди или такива, които са камуфлажни. Тъй като можете да различите повече детайли в движещи се обекти.

Подобренията обаче не свършват до 240Hz. И 360Hz, и 540Hz предлагат още по-ясни изображения. Текстът е особено четлив при тези по-високи честоти на опресняване и фините детайли са много по-забележими, със забележими подобрения дори между 360Hz и 540Hz. При такива високи скорости на опресняване изображението изглежда много ясно в движение, особено в сравнение с размазването от 120Hz и особено 60Hz. Тази яснота е причината по-бързите игри да изглеждат по-добре при по-високи честоти на опресняване и стават по-приятни за игра.

Предимства на яснотата на движение при бърза скорост на движение на обекта

Последният пример, който имаме, е движение два пъти по-бързо от предишния пример, илюстриращо бързи движения на панорама в заглавие за мултиплейър игра. Всичко, което е по-бързо от това, става все по-трудно за проследяване поради действителните ограничения на скоростта на движенията на човешкото око по дисплей с такъв размер и разделителна способност.

При честоти на опресняване 30 и 60 Hz такива скорости на движение правят изображението практически безполезно. При 120 Hz почти можем да разпознаем, че гледаме някакъв вид НЛО, но разпознаването на какъвто и да е детайл е невъзможно и четенето на текста е изключено. Дори при 240Hz изображението не е особено ясно, но позицията на НЛО е по-дефинирана и по-лесна за насочване.

За по-добро представяне на сравненията на качеството на изображението вижте видеоклипа:

Именно при скорости като тази предимствата на 360Hz и 540Hz стават очевидни. Тези по-високи честоти на опресняване са значително по-ясни дори от 240Hz. Например, значителното увеличение от 240Hz на 540Hz почти прави текста четлив, където той е основно нечетлив при 240Hz. Можем да видим контролите на джойстика на НЛО при тези по-високи честоти на опресняване и броят на линиите в червеното тяло на НЛО също става видим.

Такива детайли са незабележими при скорости на движение като тази с по-ниски честоти на опресняване. Да, човешките очи наистина могат да видят това в реалния живот. Подозираме, че дори по-висока честота на опресняване, като 1000 Hz, ще осигури допълнителни ползи и това трябва да бъде постижимо с бъдещите технологии за дисплей.