Что такое частота вертикальной развертки
Что означают частотные характеристики мониторов?
При выборе монитора часто возникает проблема с определением его реальных возможностей и необходимых при работе. Рассмотрим минимальные требования к современному монитору. Ключевыми параметрами здесь являются максимальное разрешение, поддерживаемое монитором, и частота обновления кадров. Разрешение обозначает количество отображаемых элементов на экране (точек) по горизонтали и вертикали, например: 1024×768. Физическое разрешение зависит в основном от размера экрана и диаметра точек экрана (зерна) электронно-лучевой трубки экрана (для современных мониторов — 0.28-0.25). Соответственно, чем больше экран и чем меньше диаметр зерна, тем выше разрешение. Максимальное разрешение обычно превосходит физическое разрешение электронно-лучевой трубки монитора, поэтому использовать монитор с максимальным разрешением постоянно — только ломать глаза. Если ваше рабочее разрешение, т.е. разрешение, с которым вы собираетесь работать постоянно, является для монитора граничным — вам необходим монитор с большей диагональю. Частота кадров при рабочем разрешении должна быть 75 Гц и выше, иначе ваши глаза будут уставать. При максимальном разрешении допустима более низкая частота кадров. Ниже приведены типичные характеристики мониторов, на которые следует ориентироваться.
Для 14″ монитора: разрешение до 1024×768, реально используемые (рабочие) — 640×480 и 800×600. Частота развертки при разрешении 640×480 и 800×600 — 75-85 Гц, 1024×768 — 60 Гц.
Для 15″ монитора: разрешение до 1280×1024, реально используемые — 1024×768, 800×600 и ниже. Частота развертки при разрешении 640×480, 800×600 — 75-100Гц, 1024×768 — 75-85Гц, 1280×1024 — 60Гц.
Для 17″ монитора: разрешение до 1280×1024, реально используемые — 1024×768, 800×600. Частота развертки при разрешении 640×480, 800×600 — 75-110Гц, 1024×768 — 75-85Гц, 1280×1024 — 60-75Гц.
Требования к монитору можно определить с помощью таблиц 1 и 2. Например, попробуем подобрать монитор для типичного домашнего компьютера. Рабочее разрешение 800×600 — этого хватит для большинства приложений и игрушек, частота вертикальной развертки — 85Гц. Также желательна поддержка разрешения 1024×768 при 60 Гц. По таблице 1 находим полосу видеосигнала — 58 МГц для 800×600 и 64 МГц для 1024×768. По таблице 2 находим частоту горизонтальной развертки — 53 кГц для 800×600 и 48 кГц для 1024×768. В итоге получаем следующие требования: максимальное разрешение — не ниже 1024×768, полоса пропускания — не ниже 65 МГц, частота кадров — до 85 Гц, частота строк — до 53 кГц.
Используем высокие разрешения на неподдерживающих их видеокартах
Засматриваетесь на 4K UHD-мониторы, но ваш лаптоп не поддерживает высокие разрешения? Купили монитор и миритесь с частотой обновления в 30Гц? Повремените с апгрейдом.
TL;DR: 3840×2160@43 Гц, 3200×1800@60 Гц, 2560×1440@86 Гц на Intel HD 3000 Sandy Bridge; 3840×2160@52 Гц на Intel Iris 5100 Haswell.
Предыстория
Давным-давно, когда все мониторы были большими и кинескопными, компьютеры использовали фиксированные разрешения и тайминги для вывода изображения на экран. Тайминги были описаны в стандарте Display Monitor Timings (DMT), и не существовало универсального метода расчета таймингов для использования нестандартного разрешения. Мониторы отправляли компьютеру информацию о себе через специальный протокол Extended display identification data (EDID), который содержал DMT-таблицу с поддерживаемыми режимами. Шло время, мониторам стало не хватать разрешений из DMT. В 1999 году VESA представляет Generalized Timing Formula (GTF) — универсальный способ расчета таймингов для любого разрешения (с определенной точностью). Всего через 3 года, в 2002 году, его заменил стандарт Coordinated Video Timings (CVT), в котором описывается способ чуть более точного рассчитывания таймингов.
История
Наконец-то настала эра высокой плотности пикселей и на ПК. На протяжении последних нескольких лет, нас встречал театр абсурда, когда на мобильные устройства ставят пятидюймовые матрицы с разрешением 1920×1080, полки магазинов уставлены большими 4K-телевизорами (хоть на них и смотрят с расстояния 2-4 метров), а мониторы как были, так и оставались с пикселями с кулак. Подавляющее большинство говорит, что Full HD выглядит «достаточно хорошо» и на 27″ мониторе, забывая, что предыдущее «достаточно хорошо» чрезвычайно быстро ушло после выхода iPad с Retina. Вероятнее всего, такая стагнация произошла из-за плохой поддержки высокой плотности пикселей в Windows, которая более-менее устаканилась только к выходу Windows 8.1.
Как бы то ни было, в 2015 году у нас есть выбор из 246 моделей 4K UHD-телевизоров и аж 36 моделей мониторов, одну из которых — Dell P2415Q — мне посчастливилось купить за сравнительно небольшие деньги (€377). Это 23.8-дюймовая модель с разрешением 3840×2160 и плотностью пикселей в 185 PPI, с возможностью подключения по DisplayPort 1.2 и HDMI 1.4. Первые 4K-мониторы определялись в системе как два отдельных монитора и комбинировались в один большой средствами драйвера видеокарты. Это было сделано из-за низкой производительности скейлеров, которые в то время не могли работать в полном разрешении, поэтому приходилось ставить два скейлера, каждый из которых выводил 1920×2160. Современные мониторы избавились от такого костыля, но, в то же время, стали требовать более производительные видеоадаптеры. К сожалению, мой уже сравнительно старый лаптоп Lenovo ThinkPad X220 не поддерживает, судя по информации на сайте Intel и от производителя, разрешения выше 2560×1440. Можно ли с этим что-то сделать? Как оказалось, можно.
Стандартные и нестандартные стандарты
Современным мониторам и видеокартам нет никакого дела до фиксированных разрешений и таймингов времен DMT, они могут работать в широком диапазоне разрешений и частот обновления. Давайте посмотрим в техпаспорт моего монитора:
Поддерживаемая горизонтальная частота развертки | 31-140 кГц |
Поддерживаемая вертикальная частота развертки | 29-76 Гц |
И максимальный пресет:
Режим | Частота горизонтальной развертки | Частота вертикальной развертки | Частота пикселизации | Полярность синхронизации |
---|---|---|---|---|
VESA, 3840×2160 | 133.3 кГц | 60.0 Гц | 533.25 МГц | H+/V- |
Итак, почему лаптоп не может использовать максимальное разрешение?
Дело в частоте пикселизации. Многие видеокарты, а тем более интегрированное в процессор видео, имеют железные ограничения частоты пикселизации, а из-за того, что в EDID монитора нет максимального разрешения с меньшей частотой вертикальной развертки вследствие ограниченности его размера, компьютер не может использовать максимальное разрешение.
К сожалению, производители редко публикуют максимальную частоту пикселизации видеочипов, ограничиваясь максимальным поддерживаемым разрешением, но для интересующих меня карт я нашел необходимую информацию:
Intel HD 3000 (Sandy Bridge): 389 кГц
Haswell ULT (-U): 450 кГц
Haswell ULX (-Y): 337 кГц
Что делать и что сделать?
Ответ очевиден — нужно уменьшить частоту пикселизации! Ее уменьшение приведет и к уменьшению частоты обновления монитора. Как нам это сделать? Нам нужно сгенерировать так называемый modeline — информацию о таймингах для видеокарты и монитора. В сети можно найти множество генераторов modeline, но большинство из них безнадежно устарели и ничего не знают о стандарте CVT-R, который мы и будем использовать. Я рекомендую вам воспользоваться umc под Linux, PowerStrip под Windows и SwitchResX под Mac OS. К слову, SwitchResX — единственная программа, которая может рассчитывать modeline по стандарту CVT-R2, но мой монитор его не поддерживает.
Modeline содержит следующую структуру:
Посмотрите на таблицу выше: минимальная вертикальная частота обновления моего монитора может равняться 29 Гц.
Давайте сгенерируем modeline для разрешения 3840×2160 с частотой обновления в 30 Гц:
Как видим, частота пикселизации с данным режимом будет установлена в 262.75 МГц, что далеко от ограничений моего видеоадаптера.
Давайте попробуем установить и активировать наш режим:
Если все прошло удачно, вы увидите картинку в «неподдерживаемом» вашей картой разрешении на мониторе. Ура!
У нас все еще есть большой запас по частоте пикселизации, да и вряд ли кому-то будет комфортно использовать монитор с частотой обновления в 30 Гц, поэтому мы будем увеличивать ее до тех пор, пока частота пикселизации не приблизится к значению в 389 МГц — пределу моего видеоадаптера. Путем нехитрых манипуляций удалось установить, что при такой частоте мы получаем вертикальную развертку в 44.1 Гц.
Не блеск, но жить можно!
Как можно заметить, частота горизонтальной развертки — 97.25 кГц — вполне в диапазоне поддерживаемых монитором. Как в случае с вертикальной разверткой, так и в случае с разрешением, монитору нет дела до конкретных режимов, поэтому мы можем использовать 3200×1800 при 60 Гц — еще не такое низкое разрешение, как 2560×1440, и с привычной частотой обновления.
Для второго способа достаточно создать файл с Xorg-секцией «Monitor» и поместить его в /etc/X11/xorg.conf.d/ :
Где Identifier — название вашего видеовыхода согласно xrandr. Опцией «PreferredMode» можно задать режим, который будет выбран по умолчанию.
У меня не получается!
Убедитесь, что вы подключаете монитор через DisplayPort 1.2. HDMI 1.4 не позволяет использовать частоту пикселизации выше 340 МГц, в то время как для DisplayPort (HBR2) верхнее ограничение равно 540 МГц. Также удостоверьтесь, что ваш монитор поддерживает частоту обновления выше 30 Гц на максимальном разрешении, т.к. ранние модели этим грешили.
Заключение
Не стоит слепо верить технической документации на монитор. В ходе исследований оказалось, что ограничение по вертикальной частоте аж 86 Гц, вместо 76 Гц по заявлению производителя. Таким образом, я могу наслаждаться плавной картинкой, хоть и в не в самом высоком разрешении
Мониторы: разрешение, частота развертки, типы панелей и прочее
Выбор монитора может казаться довольно простой и в то же время слишком сложной задачей. Технологии, которые используются в современных дисплеях, можно объяснить в одной небольшой статье, что мы и сделаем сегодня. Никаких чисто маркетинговых словечек! Только четкие описания конкретных терминов, которые действительно важны.
Найти модель, которая идеально подойдет для использования во всех ситуация, невозможно — пока такие мониторы просто не выпускают. Вместо этого дисплей нужно выбирать с учетом того, для чего он нужен — для игр, графического дизайна, монтажа видео высокой четкости и так далее. Всегда придется идти на компромисс и выбирать две из трех основных черт — скорости работы, правильности отображения цветов и высокого разрешения.
При этом мы не будем вдаваться в слишком технические подробности, которые обычному покупателю на самом деле не нужны. Мы расскажем об основных параметрах любого монитора: разрешении, соотношении сторон, частоте развертки, типе панели и прочих.
Разрешение
Казалось бы, это самый простой вопрос. Просто нужно покупать монитор с самым высоким разрешением, которое вам по карману, правда? Что ж, на самом деле это не лучшая тактика. Высокие разрешения предлагают более четкое и детальное изображение, но масштабирование картинки и интерфейса в Windows, к примеру, до сих пор работает не слишком хорошо, а видеокарта для монитора высокой четкости нужна будет куда более дорогая.
Итак, с чего начать? Начнем с того, что покупать модель с разрешением ниже Full HD (1080p / 1920×1080 точек) в 2018 году просто бессмысленно. Это базовое разрешение, от которого нужно отталкиваться — на него ориентируются и большинство разработчиков игр, и большинство авторов приложений, и большинство создателей видеоконтента. Если размер монитора составляет 24 дюйма в диагонали или меньше, Full HD — отличный компромисс.
С другой стороны, большие экраны (с размером больше 24 дюймов) с разрешением 1080p выглядят далеко не так привлекательно — к ухудшению качества изображения приводит сниженная плотность пикселей. Так что крупные модели лучше выбирать с разрешением 1440p (2560×1440 точек) или даже 4К (3840х2160 точек).
Если ваш монитор будет использоваться в основном для обычной офисной работы или работы в профессиональных дизайнерских приложениях, у высокого разрешения есть еще одно важное преимущество — на одном экране просто будет помещаться больше нужной информации. Так, у монитора с разрешением 1440p на 77% больше пикселей, чем у монитора с разрешением 1080p. Да и игры, честно говоря, уже давно неплохо работают в 1440p, если использовать более-менее мощную видеокарту вроде GeForce GTX 1070 или RX Vega 56.
Если играете на своем компьютере вы чаще всего, то монитор с разрешением 4К выбирать пока вряд ли стоит — разве что в том случае, если вы готовы потратить тысячу-другую долларов на одну из новых видеокарт Nvidia GeForce RTX (да и в этом случае стоит задуматься о покупке 4К-телевизора, на котором преимущества высокого разрешения будут заметно более очевидными). Остальные GPU пока не способны достаточно быстро обрабатывать 4К-картинку, так что 4К-мониторы будем считать исключительно уделом профессионалов в областях обработки видео и работы с графикой.
Ультраширокие мониторы
Еще пара вариантов решения проблемы с недостатком информации на экране — выбор ультраширокого монитора с соотношением сторон, отличным от стандартного 16:9 или покупка сразу нескольких мониторов.
Последний вариант обычно выигрывает в цене. Программисты, создатели контента и другие профессионалы легко совершенствуют свой рабочий процесс, просто добавляя к уже существующему еще один, а большая часть современных видеокарт легко справляется с одновременной работой нескольких экранов.
Геймерам, однако, вариант с несколькими мониторами вряд ли подойдет. Проблема заключается в том, что даже ультрасовременные мониторы имеют заметные рамки вокруг панелей, так что погружению в игру будут мешать уродливые полоски.
В общем, если вы считаете себя энтузиастом-фанатом видеоигр, то ваш выбор — ультраширокий монитор вроде Samsung C49HG90 (или поскромнее). К сожалению, такие мониторы отличаются не только богатой картинкой, но и завышенной ценой. За комфорт придется заплатить сверху! Зато в разрешении вроде 2560х1080 или 3440х1440 пикселей еще и фильмы смотреть удобно — в основном их снимают с соотношением сторон картинки 21:9.
Отметим, что и профессионалы используют ультраширокие мониторы достаточно часто — если на это есть бюджет, который уйдет не только на покупку самого монитора (3440х1440 — все еще high-end), но и на покупку видеокарты, которая справится с таким количеством пикселей.
Еще одно важное замечание: далеко не все современные игры поддерживают ультраширокие мониторы в полном объеме. К примеру, популярный онлайн-шутер Overwatch просто ограничивает угол обзора тех, кто использует такой монитор. Причина проста — разработчики не видят смысла в том, чтобы учитывать пожелания мизерной части своей аудитории (если верить Steam Hardware Survey, ультраширокими дисплеями пользуются меньше 2% геймеров).
Технологии изготовления панелей
Пожалуй, мы достигли самой важной части этой статьи. Разрешение — штука, несомненно, важная, но технология изготовления панели вашего монитора определяет куда больше его параметров.
Жидкокристаллические дисплеи делятся на несколько типов: TN, IPS (а также PLS, AHVA, eIPS и другие), VA и OLED. Расскажем обо всех!
Все LCD-дисплеи работают, пропуская свет от светодиода сквозь пару поляризованных панелей, фильтр цветов и жидкие кристаллы. Чем больше напряжение тока, тем больше света эти кристаллы блокируют. Технология TN имеет значительные ограничения — вместо 8 бит на каждый канал цвета они используют всего 6 бит. Для компенсации этого недостатка применяют технологию FRC (Frame Rate Control) — трюк, который позволяет быстро переключать две цвета и «как бы отображать» третий. К сожалению, до полноценного 24-битного цвета результат не дотягивает. Все это сочетается с инверсией и «вымыванием» из-за угла обзора, так что TN-мониторы не подойдут тем, кого волнуют правильные цвета картинки.
Зато у TN есть огромное преимущество, которое касается игр — это их скорость. Переключение пикселей с одного цвета на другой может занимать всего 1-2 мс, что позволяет создавать TN-мониторы с частотой развертки 144 и даже 240 Гц. Это идеально для скоростных игр вроде шутеров от первого лица.
Технология IPS (In-Plane Switching) — выбор профессионалов. IPS призвана устранить недостатки TN и использует другое расположение кристаллов, которое обеспечивает улучшенное отображение цветов и меньшее искажение света. Кроме того, каждый канал в IPS-моделях использует 8 бит информации, что делает возможным отображение 24-битного цвета. Разница видна невооруженным глазом.
IPS-дисплеи отличаются яркой и богатой картинкой, которая практически не изменяется при отклонении головы в ту или другую сторону. Кроме того, если вы нажмете на IPS-панель пальцем, на ней не появится заметных искажений, что делает IPS подходящей для использования в сенсорных моделях.
К сожалению, и у IPS есть свои недостатки. Во-первых, из-за более сложной структуры такие экраны стоят заметно дороже TN-аналогов. К счастью, в последние годы их цены начали понемногу снижаться. Во-вторых, сложная структура влияет еще и на скорость работы — переключение пикселей в IPS-панелях происходит медленнее, от 5 до 8 мс. Это заметно в быстрых играх, да и частота развертки IPS-моделей редко превышает 60 Гц. 144-герцовые IPS-мониторы при этом стоят целое состояние.
Варианты IPS-панелей (PLS, AHVA, eHVA и другие) производятся, к примеру, Samsung и AU Optronics. Их отличия очень невелики и зависят от небольших изменений в структуре дисплея, все еще произведенного по технологии 1996 года. Samsung-модели с PLS, к примеру, отличаются слегка сниженной ценой, более высокой яркостью и улучшенными углами обзора, но в то же время плохо «разгоняются», а в некоторых случаях даже используют 6-битный цвет.
Используют 6-битный цвет и бюджетные eIPS-мониторы LG. Другие вариации отличить друг от друга еще сложнее — речь скорее идет о патентах, чем самих технологиях.
VA-мониторы (Vertically Aligned) и их варианты (PVA и MVA) комфортно располагаются между TN и IPS. Так, они используют 8-битный цвет, но при этом достаточно быстро переключают пиксели. В теории они берут от TN и IPS их лучшие стороны и избавляются от недостатков.
На практике у VA-панелей есть свои уникальные особенности, которые нужно иметь в виду. Их контрастность достигает 5000:1, а некоторые модели достигают частоты развертки в 120 Гц. К сожалению, углы обзора VA-моделей лишь немного лучше, чем у TN, что делает их не слишком желаемыми для профессионалов в сфере обработки фото и видео. С другой стороны, переключение между темными цветами происходит не так быстро, как переключение между светлыми и темными, что в играх может привести к размыванию изображения. Да и стоят VA-мониторы относительно дорого.
В любом случае, найти жидкокристаллический дисплей с наилучшим контрастом можно только среди VA-моделей (если точнее, MVA).
Главное преимущество OLED-технологии заключается в том, что каждый пиксель изображения может контролироваться отдельно. Это означает великолепную контрастность, яркие и точные цвета, а также очень высокую скорость. К сожалению, на рынке ПК-мониторов доступные массовые OLED-мониторы вряд ли появятся раньше 2020 года. Зато именно они уже используются в VR-шлемах!
Частота развертки и задержка ввода
Базовая скорость смены изображения на современных мониторах — 60 Гц. Это означает, что все содержимое экрана перерисовывается 60 раз в секунду. Для большинства офисных работников и тех, кто работает с контентом, этого достаточно, но повышенная частота развертки делает гораздо приятнее не только игры, но даже простое перемещение окон в Windows.
Впрочем, покупка монитора с частотой развертки 120 или 144 Гц — это еще не все, что нужно для полного устранения размывания границ объектов и прочих проблем. В последние годы производители занимаются разработкой дополнительных «фишек», которые работают вместе с высокой частотой развертки.
Одна из таких «фишек» — стробированная подсветка картинки. Такая подсветка на мгновение ока отключается, что в теории делает изображение неотличимым от изображения на старом ЭЛТ-мониторе (у них до сих пор есть свои очень важные преимущества). К сожалению, постоянное отключение подсветки означает еще и общее снижение яркости картинки, а некоторые пользователи с чувствительными глазами устают за такими мониторами гораздо сильнее и даже могут жаловаться на головные боли.
Еще одна проблема, которую пытаются решить компании, занятые мониторами и видеокартами — разрывы изображения. Разрывы появляются тогда, когда видеокарта посылает монитору готовый кадр, а тот еще не закончил обновление предыдущего. Из-за этого части картинки не всегда соответствуют друг другу и разделяются видимыми линиями. Решить это можно, если включить программную синхронизацию (V-Sync), но у нее есть свои недостатки — четкие требования к ровной частоте кадров и более низкая скорость отклика ввода.
Nvidia создала проприетарную технологию под названием G-Sync, которая поддерживается всеми современными GPU ее производства, но требует установки в монитор отдельного модуля (на этапе производства), что значительно его удорожает. AMD ответила похожей, но при этом открытой технологией FreeSync, которая не требует ничего, кроме поддержки опционального стандарта Adaptive-Sync, который является частью стандарта DisplayPort 1.2a. Мониторы с FreeSync встречаются чаще, но их качество различается сильнее. Кроме того, не так давно AMD разработала FreeSync 2, которая требует поддержки технологий HDR и LFC, а также требует скорость отклика не выше определенного порога. Мониторы с FreeSync 2 уже начали появляться в продаже, но пока редки и дороги.
Последняя характеристика любого монитора, о которой нужно поговорить — скорость отклика ввода. Из-за того, что изображение подвергается сложной обработке, передвижение мыши или нажатие на кнопку клавиатуры не означает мгновенное передвижение курсора или появление буквы в строке документа. Скорость отклика ввода редко указывают в списке параметров — ее приходится измерять в лабораториях самим энтузиастам.
Самое простое правило, которому стоит следовать, заключается в следующем: чем больше у монитора всевозможных функций, тем хуже у него будет скорость отклика ввода. Геймеры, которые любят онлайн-шутеры, предпочитают модели с минималистичными меню, практически отсутствующим пост-процессингом картинки и одним-двумя портами для подключения к ПК. Все это означает, что видеосигнал с GPU тратит значительно меньше времени на то, чтобы добраться до пикселей дисплея.
С другой стороны, многие современные мониторы улучшают этот показатель благодаря использованию скоростных модулей масштабирования. Особенно отзывчивы модели с поддержкой FreeSync 2 и Nvidia BFGD (Big Format Gaming Displays). Последние, правда, в продажу пока не поступили.
В любом случае, если скорость отклика ввода для вас важна, перед покупкой конкретного монитора почти всегда можно найти в сети его подробный обзор с тестами именно этого показателя.
Все, что нужно знать о частоте развертки телевизора 4K
В обсуждениях телевизоров 4K постоянно поднимается вопрос о частоте обновления кадров. На то есть весомые причины. С одной стороны, частота обновления кадров напрямую влияет на получение удовольствия от просмотра видео контента, будь то фильмы или спортивные видео трансляции.
С другой стороны, производители телевизоров сами запутывают покупателей специфическим жаргоном, которым они описывают данную функцию в спецификациях. Главная проблема их описаний в том, что это либо откровенный обман, либо неверно технически. В результате даже специалист не всегда может разобраться в их описаниях.
Данная статья написана с целью отбросить все жаргонные словечки и маркетинговую терминологию, чтобы доходчиво объяснить читателю три простые вещи: что такое частота обновления кадров применительно к видео, что такое «естественная» (native) и «улучшенная» (enhanced) частота обновления кадров, и какой эффект оба типа развертки оказывают на качество картинки, которую показывает телевизор.
Все современные премиумные 4K телевизоры, такие как Samsung KS9500, работают с «естественной» (native) частотой развертки в 120 Гц.
Что же такое частота обновления кадров?
На самом фундаментальном уровне частота обновления кадров является тем, что обозначает ее название. Это частота, с которой ваш телевизор обновляет картинку каждую секунду. Чем выше частота обновления, тем более плавную и естественную картинку вы видите на экране. Частота обновления кадров имеет особое значение для динамичного видео высокого разрешения. У каждого видео есть предел, до которого можно увеличивать частоту обновления кадров.
Важно понимать, что телевизор не может добавлять «детализации» к видеоисточнику. Все детали уже находятся внутри видео, а телевизор может лишь обрабатывать сигнал.
Если в качестве примера взять пленку, которую крутят в кинотеатре, то там эквивалентом частоты кадров будут 24 кадра в секунду. Затем эти 24 кадра конвертируются в 30 кадров для телевещания. После этого проводятся некоторые манипуляции с видео и получаются 60 кадров в секунду, которые соответствуют «развертке» в 60 Гц – формате, в котором сегодня выпускается большинство цифрового видео.
4К телевизоры способны работать как в режиме 60 Гц, так и в режиме 120 Гц (60 или 120 картинок в секунду). Старые HD телевизоры работают в основном при 60 Гц (многие модели на самом деле при 50 Гц). Поскольку от 4K телевизоров ожидают высочайшего качества, 60 Гц тут же стали чем-то вроде устаревшей технологии, и сейчас все 4K телевизоры поддерживают частоту развертки равную 120 Гц.
Как связаны частота обновления кадров и количество кадров в секунду видео источника?
И конечно же возникает еще один вопрос: что происходит при просмотре видео 60 Гц на телевизоре со 120 Гц? Телевизор распознает 60 Гц источника и после этого может совершить несколько манипуляций или «улучшений», чтобы показать корректное изображение.
Кадровая интерполяция
Первый метод, который мы рассмотрим, называется кадровой интерполяцией, и эту технологию используют все современные телевизоры, в том числе и 4K телевизоры. Суть данной технологии в том, что берутся два или более разных видео кадра, после чего они накладываются друг на друга и результат данной операции показывается между реальными кадрами. В результате картинка получается немного более смазанной.
Следующий метод называется «вставка черных кадров» (black frame-insertions, BFI). Данная технология заключается в том, что вместо пропущенных кадров вставляются черные кадры. Данный метод позволяет бороться с размытием при движении в кадре (motion blur).
Что же такое motion blur в 4K телевизорах?
Телевизор не может ничего сделать с размытием, которое возникло при съемках. Интерполяция и BFI нужны для борьбы с первыми двумя причинами возникновения размытия. Оба способа «обманывают» наш мозг так, что мы видим более четкую картинку при просмотре фильма или спортивной трансляции.
Чем лучше 4K телевизор может «подгонять» картинку (24p, 30fps, 60fps) под свои 120 Гц, тем естественней и приятней она будет смотреться. Разумеется, это еще и означает уменьшение дрожания картинки и снижение уровня размытия. Одно из ключевых отличий хорошего 4K телевизора от плохого, в методах обработки картинки с движением в кадре. Чем дешевле телевизор, тем хуже он устраняет вышеперечисленные негативные эффекты.
Отличными примерами телевизоров 4K с разверткой в 120 Гц и хорошим подавлением размытия и дрожания картинки являются телевизоры Samsung 2015 и 2016 годов выпуска, а так же телевизоры LG OLED 4K, которые начали выпускать в этом году.
Как связаны частота обновления кадров и компьютерные игры?
4K телевизоры сегодня очень часто используют в качестве гигантских игровых мониторов и подключают их к компьютерам через HDMI.
Большая часть современных 4K телевизоров отлично работают в роли мониторов, потому что их частоты обновления кадров поддерживают две функции. С одной стороны, все основные брэнды, выпускающие 4K телевизоры в 2015 и 2016 годах, отлично работают при 60 кадрах в секунду, из-за того, что их частота развертки равна 60 Гц. С другой стороны, практически все телевизоры поддерживают 120 Гц, что делает комфортной игру при 120 кадрах в секунду.
Примеры моделей 4K телевизоров, которые отлично подойдут для игр при 60 Гц: Samsung JU7100, LG OLED 4K EF9500, Samsung SUHD KS8000.
4K телевизоры, которые поддерживают Full HD при 120 Гц это Sony X810C и X850C.
Что же значат «улучшения» частоты кадров применительно к 4K телевизорам?
Прежде чем мы продолжим, запомните одну фундаментальную и простую вещь, которая позволит избежать недопонимания в будущем. Частота развертки может быть только 60 Гц или 120 Гц.
Любая, указанная производителем, частота развертки выше 120 Гц является следствием действия более интенсивных версий интерполяции или BFI. Такие «улучшенные» развертки могут достигать 240 Гц. У каждого производителя данная «технология» называется по своему.
Если 4K телевизор предлагает частоту развертки 60 Гц, то «улучшенной» (enhanced) разверткой будут 120 Гц, если обычная развертка телевизора 120 Гц, то «улучшенная» будет 240 Гц. Примеры таких разверток и их названия включены в список, с которым вы можете ознакомиться ниже:
Графики, подобные этому, обманывают покупателей и заставляют их думать, что существует развертка выше 240 Гц. На самом деле развертки выше 240 Гц никак не влияют на качество картинки.
Заключение
В большинстве случаев обычной развертки в 120 Гц будет достаточно. Некоторые телевизоры предлагают отличное качество картинки и контроль движения в кадре при 60 Гц. Разница между 60 Гц и 120 Гц будет едва заметна на видео, которое сделано под 60 Гц. Дополнительные технологии улучшения движения в кадре (такие как удвоение частоты обновления) являются хорошим бонусом в специфических ситуациях, например при просмотре спортивных состязаний, где размытие добавляет эффект присутствия. На все технологии, делающие частоту развертки выше 240 Гц, можно смело не обращать внимания.