что дает герц в мониторе
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.
Монитор для геймера. Что выбрать, 144 Гц или 240 Гц?
При выборе игрового монитора не всегда модель с самыми высокими параметрами, включая частоту обновления 240 Гц, будет оптимальным вариантом.
Опытные геймеры, скорее всего, посоветуют остановиться на среднем значении 144 Гц. Почему так? Дело в том, что большинство моделей с частотой 144 Гц намного доступнее по цене, чем устройства с максимальными на данный момент 240 герцами.
Более того, для вывода изображения на такой монитор потребуется более слабый и дешевый ПК. А достичь максимума FPS в современных играх не так просто. Да и сами ощущения перехода разные: 144 Гц по сравнению с 60 Гц – это сильный «вау-эффект» для любого геймера, а 240 Гц по сравнению с 144 Гц – не всякий заметит разницу.
Что подразумевают под частотой обновления экрана?
Изображение, которое выводится на монитор, постоянно обновляется. Не имеет значения, что это: текст, видео или игра, монитор каждое мгновение показывает пользователю новую информацию. Дисплей с 60-герцовой матрицей обновляется 60 раз за 1 секунду.
Монитор всегда выдает одинаковое количество кадров независимо от работы видеокарты. Последняя может как подготавливать большее количество кадров для вывода, так и не успевать выдавать даже нормальное значение. Такое часто случается в современных видеоиграх. Мониторы с более высокой частотой дают возможность пользователю получать больше информации. 1/144 или 1/240 часть секунды кажется слишком незначительной, тем не менее, мозг человека успевает среагировать и обработать полученную информацию. Любой геймер заметит разницу, если перед ним расположить два монитора с разной частотой. Конечно же, смена кадров становится менее очевидной, чем быстрее обновление.
Сможет ли компьютер справиться с выводом такого количества кадров?
Это стоит учитывать, даже принимая решение купить монитор 144 Гц. Еще выше частота обновления – это еще больше проблем для пользователя ПК. Чтобы заметить разницу после покупки нового монитора, нужно обладать соответствующим по мощности ПК. Средний по характеристикам компьютер вряд ли сможет вывести больше 120 кадров в секунду в современных реалистичных играх.
Ускорить процесс можно, но за счет ухудшения графики. В таких случаях покупка 240-герцового монитора не имеет смысла, разве что в планах полная модернизация ПК. Обычно в каждого геймера есть одна любимая игра, для которой и покупается новый монитор. Стоит первым делом провести тест ПК именно в этой игре. Многие современные видеоигры позволяют протестировать «железо» прямо в меню. Если видеокарта хорошо справляется с выводом кадров, то можно приобрести для нее более современный и быстрый монитор.
Действительно ли можно заметить разницу?
Чтобы заметить какие-либо улучшения, необходимо смотреть непосредственно на сам монитор 144 Гц и 240 Гц. На YouTube есть множество видео, посвященных детальному описанию работы игровых мониторов даже с замедленной съемкой смены кадров специальной видеокамерой. Но с их помощью можно только приблизительно представить себе, каким будет игровой процесс с большей частотой обновления.
Лучше всего проверить все лично – пойти, например, в торговый центр и оценить плавность картинки на разных матрицах. После этого уже можно купить игровой монитор с нужными характеристикам в интернете. Стоит сказать, что повышенная частота обновления заметна не только в видеоиграх, а и при просмотре видео или даже во время работы с окнами в Windows.
Заключение
Гнаться за высокой частотой рекомендуется тем геймерам, кто в первую очередь хочет получить максимум производительности, а не наслаждаться качеством картинки. Overwatch, Apex Legends, Quake Champions и другие FPS – это игры, в которых не обойтись без монитора с 120-240 Гц, если не для получения преимущества в бою, то хотя бы для более комфортного процесса без разрывов изображения. Наиболее совершенные с точки зрения натуральной передачи оттенков IPS-матрицы отстают по частоте обновления от TN-матриц, которые в свою очередь уже считаются прошлым поколением. Но не для хардкорных любителей игр, не обращающих внимание на качество графики. VA-матрицы являются промежуточным вариантов между двумя верхними: высокая скорость обновления и улучшенное по сравнению с TN изображение. Монитор VA – это идеальный и не слишком дорогой вариант для геймера-любителя, который помимо скорости хочет получить и качественное изображение.
Если смотреть на проблему с точки зрения обычного геймера, то оптимальным решением является покупка дисплея с 144-герцовой матрицей. Это и более доступная цена, и меньшие расходы (или полное их отсутствие) на модернизацию ПК. Чтобы получить максимум отдачи от 240 Гц, потребуется выделить много средств на новые комплектующие для компьютера.
Что такое частота обновления экрана и на что она влияет
Развитие современных технологий позволяет производителям мониторов постоянно увеличивать технические характеристики своей продукции. И если с диагональю, разрешением и яркостью вопросов не возникает, то такой параметр, как частота требует тщательного изучения.
Что такое частота монитора.
Частота обновления монитора – это характеристика, которая показывает, сколько раз в секунду экран способен выводить новый кадр. Например, самые доступные и распространенные модели с частотой 60 Гц за одну секунду успевают сменить кадр 60 раз.
Частота в первую очередь влияет на плавность картинки, что особенно заметно в насыщенных игровых сценах, а также при просмотре динамичных фильмов.
Также низкая частота способна вызывать определенный дискомфорт у пользователя. Заметное мерцание экрана приводит к повышению нагрузки на глаза и быстрой утомляемости. Нередко длительная работа за монитором с низкими показателями частоты может окончиться даже головной болью.
Существует мнение, что человеческому глазу достаточно 24-х кадров в секунду, которые нам демонстрировало аналоговое телевидение. Но такая позиция не соответствует истине. Человеческий глаз способен различать нюансы качества видео даже при частотах до 380 Гц.
Наглядно понять значение частоты Вы можете, проследив за движением курсора мыши на экранах с частотой 60 и, например, 120 Гц. Во втором случае движение будет плавнее, равномернее и без размытого следа.
Как выбрать подходящий монитор.
Параметры частоты монитора следует выбирать в зависимости от планов пользователя и назначения компьютера:
Для комфортного использования монитора независимо от целей, пользователям следует обратить внимание и на другие параметры.
Время отклика.
Время отклика или задержка матрицы дисплея – это вторая по важности техническая характеристики каждого монитора. Она определяется периодом времени, который требуется каждому пикселю дисплея с момента получения команды до ее выполнения – изменения цвета.
Время отклика измеряется в миллисекундах и определяется физическими свойствами матрицы. Чем меньше время отклика, тем быстрее формируется новый кадр, следовательно, остается больше времени на его демонстрацию. Поэтому если выбор монитора упирается только в показатель отклика, то однозначно берите тот, где значение минимальное.
Задержка существенно влияет на некоторые характеристики изображения:
А вот для работы с текстами или таблицами, а также для просмотра сайтов в сети задержка отклика матрицы не имеет принципиального значения.
Самое большое время отклика можно наблюдать у мониторов, предназначенных для профессиональной работы с цветом. На таких устройствах в угоду точной цветопередачи ставятся все другие параметры.
Герцы и FPS.
Как Вы уже поняли, частота монитора – характеристика, которая определяет главным образом игровой процесс. Поэтому очень важным аспектом является соотношение частоты игрового монитора и производительности видеокарты.
Главная задача видеокарты – создание кадров-изображений из которых складывается динамичный сюжет. Поэтому основной характеристикой игрового процесса считается FPS – частота кадров, создаваемых графическим ядром.
Если частота монитора превышает возможности видеокарты, то некоторые кадры демонстрируются по 2 раза, что приводит к заметным задержкам и подвисаниям. То есть, если на мониторе с частотой 120 Гц идет игра на 60 fps, то каждое изображение будет показано 2 раза подряд.
Если соотношение обратное, и частота монитора меньше FPS игры, то лишние кадры будут упраздняться в случайном порядке, например, каждый третий или каждый второй. В случае с активированной вертикальной синхронизацией это приведет к задержкам в управлении и заметному подтормаживанию картинки. Для аналоговых HID (руля, авиа-джойстика, систем позиционирования в пространстве) рекомендуется снимать ограничение максимальной частоты кадров.
Поэтому при покупке монитора, соотнесите показатели частоты с игровыми возможностями компьютера. На игровых моделях с принудительным разгоном со 144 до 165/170 Гц можно выставить подходящие значения в настройках дисплея.
В коротком видео компания NVIDIA наглядно показывает как частота обновления в конкурентных играх позволяют вам увидеть вещи раньше и достичь того, к чему вы стремитесь.
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.