что такое frs в мониторе

Кадры в секунду и частота монитора: как они связаны?

Кирилл «gr1nder» Русаков

Разговоры о реальной необходимости больших значений FPS в играх и мониторах с повышенной частотой обновления ведутся уже давно. Многие считают, что гонка за герцами и кадрами в секунду не имеет смысла, особенно когда частота монитора не превышает 60 Гц. Cybersport.ru объяснит, почему больше — это в любом случае лучше и кому это поможет.

На что способен человек

С самого начала развития кинематографа и анимации появился миф о том, что 24 кадра в секунду — максимум, что может распознать человек. Якобы делать больше нет абсолютно никакого смысла, и визуально плавность анимации никак не изменится.

Для человека слайдшоу превращается в анимацию уже на частоте примерно 15 кадров в секунду. Но чем выше частота кадров, тем лучше воспринимается картинка. А 24 кадра никак не связаны с физиологией. В основе такого формата больше лежит экономические и технические моменты — киноплёнка тех времён и оборудование для воспроизведения были наилучшими по соотношению цена-качество.

С развитием технологий люди создали новые носители, аналоговые передачи сменились цифровыми: мы смогли перейти на 30 кадров в секунду и больше. Например, система IMAX воспроизводит 48 кадров в секунду, а трансляции игр на Twitch — до 60 FPS. И только скажите, что не замечаете, как картинка на 60 кадров в секунду становится плавнее, чем на 30!

После 60 FPS разницу на большей частоте при просмотре видео уловить сложнее. Тут больше зависит от индивидуального восприятия каждого человека. Например, в американских ВВС проходил тест среди пилотов истребителей. И те умудрялись не просто заметить самолёт, который отображался за один кадр в видеоряде с частотой 220 кадров в секунду, но и назвать его модель. Так что точного ответа на вопрос, сколько кадров распознаёт человек, не существует.

На что способен монитор

Сейчас у большей части мониторов частота обновления равна 60 Гц. Но технологии ушли вперёд, и мы уже можем делать матрицы, которые будут выдавать и 120 Гц, и 144, и даже 240. Но зачем? Мониторы с большой частотой стоят значительно дороже, а пользу ощущают далеко не все. У современного видео частота не превышает 60 кадров в секунду, а значит, и спрос на мониторы с большей частотой обновления невелик.

Но если мы говорим об играх, то они выдают гораздо большие значения FPS, чем видеоконтент. В Counter-Strike: Global Offensive, например, частота и вовсе не ограничена. А самые искушённые игроки ощущают лаги меньше чем при 300 FPS. Чтобы эти кадры в секунду использовались с максимальной эффективностью, нужен монитор с большей частотой обновления.

Приведём простой пример. В первом случае вы сидите и смотрите со стороны, как кто-то играет в CS:GO на мониторе с частотой обновления 144 Гц и с 300 FPS, а рядом сидит человек с монитором на 60 Гц и 60 FPS в игре. Очевидной разницы в изображении для вас не будет никакой. Но если вы сядете на места игроков, то вы сразу почувствуете, что всё происходит чётче, плавнее и точнее.

Это можно доказать и на цифрах. При частоте 60 Гц кадр меняется каждые 16 мс, а при 144 Гц — каждые 6 мс. Несмотря на то что почти трёхкратная разница вообще не будет заметна глазу, мелкая моторика человека после нескольких лет оттачивания мастерства игры использует эти 10 мс для более точного наведения прицела на голову. Это невозможно объяснить словами, только прочувствовать. Все киберспортсмены, кстати, требуют от организаторов использовать мониторы со 144 Гц.

Во-первых, разница между любым профессиональным игроком и его оппонентом настолько мизерна, что даже такие мелочи могут решить исход сражения. Во-вторых, они играют на такой частоте везде — дома, на буткемпе и на других турнирах. За долгое время они привыкли к 144 Гц. На меньшей частоте они не просто не смогут реализовать свой потенциал и будут чувствовать сильный дискомфорт. Им будет казаться, что всё тормозит и лагает.

Кадры лишними не бывают

Может ли монитор с 60 Гц отобразить больше 60 кадров в секунду? Нет, не может. Другой вопрос, что именно он отобразит. Вывод изображения на экран и рендер кадров на компьютере не происходят одновременно. Существует небольшая задержка, которая называется Input Lag. Когда вы двигаете мышкой или нажимаете клавишу, на экране это применится только в следующем кадре.

Если вы играете на 60 FPS, то минимальная разница между движением и отображением составит примерно 16 мс. Если же частота в два раза больше, то перед показом следующего кадра система успевает зарендерить два, а на экран будет выведен более актуальный. Итого, задержка сокращается вдвое. Исходя из этого напрашивается вывод: больше FPS — это всегда хорошо, вне зависимости от того, какая у монитора частота обновления.

Техника не чит, а инструмент

Что будет, если дать обычному человеку самую крутую кисть, краски, холст и попросить его написать шедевр прямо здесь и сейчас? Очевидно, ничего у него не выйдет. Для того чтобы достичь результата, нужна практика, тренировка и сноровка. Если за тысячу часов в CS:GO на мониторе 60 Гц и с 60 FPS вы так и остались сильвером, то никакие мониторы и показатели FPS не сделают из вас чемпиона мейджора. На результат слишком сильно влияет человеческий фактор — форма, настроение, состояние, реакция и масса других особенностей. Ни в коем случае нельзя сводить всё к техническим аспектам.

Всё зависит от потребностей и возможностей. Некоторых устраивает даже 30 FPS и они не видят смысла тратить несколько тысяч долларов на мощный компьютер с самым новым железом и тем более на монитор с частотой 120 Гц и больше. Другие же чувствуют плохую отзывчивость управления даже на 60 Гц, хотя ни разу не пробовали большую частоту. А на топовом уровне всё должно быть самое лучшее — скилл игроков и условия, в которых они выступают. Для того чтобы они могли реализовать свой потенциал на максимум, им нужны инструменты с максимально возможными характеристиками. Профессионалы в курсе, как реализовывать эти собранные по крупицам миллисекунды, а у равных по скиллу соперников именно они решают исход сражения.

Источник

Сколько FPS нужно здоровому человеку

реклама

Примечание: популярная аббревиатура FPS (Frames per Second) переводится как «кадров в секунду». Частоту обновления экрана монитора принято измерять в герцах, например частота 60Гц означает, что дисплей обновляет изображение 60 раз в секунду, то есть физически поддерживает аппаратную частоту смены кадров 60 fps при синхронизации с видеокартой.

Почему 60Гц достаточно для любой игры

Начнем с развенчания мифа о том, что некоторые геймеры «быстрее» 60Гц мониторов.

Скорость реакции любого человека определяется работой нервной системы, причем скорость распространения электрических импульсов по нервным волокнам в теле человека составляет буквально несколько метров в секунду. С учетом этой особенности людского тела, время физической реакции человека на световой раздражитель, коим является экран монитора, обычно составляет 0,1-0,2 секунды (100-200 мс) у тренированных спортсменов и 0,2-0,4 секунды (200-400 мс) у обычных людей.

реклама

Примечание: у людей в состоянии усталости, или при проблемах со здоровьем, скорость реакции может достигать 500 мс (полсекунды) и более.

В этом легко убедится на личном опыте. Если вы любите науку вообще и физику в частности, можете провести научный эксперимент, измерив свое время реакции с помощью обычной школьной линейки. Для этого потребуется всего лишь поймать линейку в свободном падении.

Пусть ваш напарник (но не вы сами!) удерживает линейку вертикально. Расположите свою руку на уровне груди, большой и указательный палец максимально сблизьте так, чтобы они не касались поверхности линейки, расположенной между пальцами. Нулевая отметка на линейке должна находится на уровне верхнего или нижнего края указательного пальца. Ваш напарник должен без предупреждения отпустить линейку. Как только увидите, что линейка падает, тут же следует ее поймать. Теперь измерьте длину участка линейки, который успел «пролететь» сквозь ваши пальцы по верхней/нижней границе указательного пальца (в зависимости от изначального положения нулевой отметки).

После этого определите скорость своей реакции в секундах по следующей формуле:

реклама

t – время вашей реакции в секундах (для перевода в миллисекунды нужно умножить полученное значение на 1000);

h – длина измеренного участка линейки, переведенная в метры (!) (1см = 0,01м);

реклама

Для большей достоверности результата проведите эксперимент несколько раз.

Я не совсем тормоз. Приятно.

Итак, человек способен отреагировать на визуальный сигнал всего от 2 до 10 раз за секунду. Причем со скоростью 10 раз в секунду даже тренированные спортсмены могут реагировать очень недолго. Таким образом, увидев повод к действию на своем мониторе, даже тренированные киберспортсмены способны нажать кнопки на клавиатуре или сдвинуть мышь/кликнуть не чаще 10 раз в секунду, а большинство обычных людей смогут сделать это всего 4-5 раз за секунду.

При этом стандартный 60Гц монитор обновляет кадры 60 раз в секунду – соответственно, новое изображение генерируется менее чем за 17 мс, то есть на порядок (!) быстрее, чем реагирует человек. Иными словами, пока наша нервная система лишь «обрабатывает» реакцию на увиденное изображение, монитор успевает полностью сменить картинку на экране от 6 до 15 раз. Совершенно очевидно, что частота обновления монитора 60Гц сама по себе никак не может ограничивать скорость реакции на действия пользователя в игре, а если в игре появляются лаги – то они вызваны совсем иными причинами латентности в компьютере, но никак не низкой частотой вывода кадров на мониторе.

Если же вы честно измерили скорость своей реакции, и вдруг оказались настолько быстрым, дерзким, как пуля резким, что вам «не хватает» частоты обновления 60Гц монитора – то вы либо не с этой планеты, либо киборг- засра засланец из будущего.

Так что же? Получается, мониторы с частотой развертки более 60Гц пользователям не нужны? Нет, это совсем не так!

Зачем нужны мониторы с высокой частотой смены кадров

Большее количество герц не просто означает, что экран покажет больше кадров в секунду. Ведь очень важно не только само количество кадров, но и качество этих самых кадров, которые мы увидим.

Поскольку время реакции матрицы у высокочастотных мониторов ниже, при отображении динамических сцен на таких мониторах мы визуально наблюдаем более естественное и плавное отображение событий в динамике. То есть, банально видим менее «смазанные» и более четкие кадры из-за меньшей инерционности матрицы. Изображение на экране становится более реалистичным и менее «мыльным», особенно что касается движущихся объектов – будь то прокручиваемый в окне браузера текст или окружающие персонажа предметы в игровой 3D сцене.

Итак, первое важное преимущество мониторов с высокой частотой смены кадров – они позволяют достичь намного лучшего визуального качества изображения, благодаря снижению размытости движущихся объектов и лучшей четкости динамичного изображения. И это огромный реальный плюс, в том числе очень важный в играх.

Второе преимущество высокочастотных мониторов – они дают возможность более полно «раскрыть потенциал» игровых видеокарт. Например, если ваш компьютер выдает в игре 120 кадров в секунду, а частота монитора всего 60 Гц, то больше 60 кадров/с вы не увидите ни при каких раскладах. По аналогии, это, как если бы вы делали себе два бутерброда с икрой, один съедали, а второй просто выбрасывали, зря потратив продуты. Точно таким же образом и ваш компьютер, вычисляя 120 кадров в секунду, понапрасну тратит половину энергии впустую, так как из этих 120 кадров вы реально увидите только половину. И лишь монитор с высокой частотой кадров позволит реально «оприходовать» все fps от видеокарты.

Наконец, в-третьих, мониторы с высокой частотой смены кадров способны на поддержку технологии компенсации низкой частоты кадров (Low Framerate Compensation, LFC).

Как вы знаете, сегодня существуют две прогрессивные технологии, позволяющие добиться лучшей плавности и более высокого качества вывода изображения на экран – это технологии AMD FreeSync и Nvidia G-Sync. Обе они делают примерно одно и то же: частота обновления экрана у совестимого с технологией монитора точно синхронизируется с частотой кадров видеокарты. Это позволяет устранить неприятные визуальные артефакты, возникающие из-за отсутствия синхронизации кадров, когда на экране могут одновременно отображаться фрагменты сразу нескольких кадров (см. примеры ниже).

Примеры артефактов из-за рассинхронизации частоты кадров видеокарты и монитора

Отсутствие синхронизации чревато не только горизонтальными сдвигами-разрывами изображения, но и резкими переходами или прерываниями между последовательными сценами во время игры, не исключены подобные артефакты и при воспроизведении видео.

Думаю, не нужно объяснять, что «рваные» кадры, резкие переходы и смазы изображения существенно ухудшают визуальное восприятие происходящего на экране, буквально маскируя противников в компьютерной игре и затрудняя прицеливание.

Когда на экране различные части противника «живут отдельной жизнью», прицельная стрельба затруднена. (Источник изображения)

Поэтому технологии FreeSync или G-Sync, устраняющие проблему рассинхронизации кадров, – это на сегодня просто must have. Тем более обе функции не сказываются на производительности ПК так отрицательно, как простое включение синхронизации кадров в игре или видеодрайвере.

Проблема лишь в том, что FreeSync и G-Sync мониторы имеют довольно высокую нижнюю планку поддержки частоты кадровой синхронизации. У некоторых мониторов она начинается с 40 Гц, у некоторых – с 48 Гц, и т.д., и лишь у лучших из лучших синхронизация может стартовать с 30Гц. А что делать, когда из-за высоких настроек качества графики или перманентной загруженности ПК разными задачами производительность компьютера на некоторое время опустится ниже условных 48-40 fps? Опять смотреть на «разрывы» кадров и все сопутствующие безобразия? Нет! Видеть неприятные артефакты не придется, когда на помощь придет технология LFC.

Если частота кадров в игре становится ниже минимальной поддерживаемой монитором частоты обновления экрана, технология LFC «берет управление на себя» и… Отображает одни и те же кадры на экране по пару раз, сохраняя тем самым высокую частоту обновления экрана и плавность игрового процесса. Например, если частота кадров в игре опустилась до 35-40 fps, функция LFC выводит на экран каждый кадр два раза подряд, в итоге на экране монитора изображение обновляется с частотой 70-80Гц, причем состоит оно из абсолютно синхронизированных кадров, без «разрывов».

Таким образом, высокочастотный монитор с поддержкой технологии LFC фактически устраняет ограничение на минимально поддерживаемую частоту синхронного обновления экрана монитора. Причем это касается как FreeSync, так и G-Sync дисплеев. А вот низкочастотные мониторы не в состоянии поддерживать частоты смены кадров в диапазоне 70-80-96Гц и т.п., поэтому LFC им «не по зубам».

Чего стоит остерегаться, выбирая высокочастотные мониторы

Увы, но не все высокочастотные мониторы «одинаково полезны». Проявляйте бдительность, делая свой выбор, и не гонитесь безрассудно за максимально высокой частотой. Например, среди выпускаемых сегодня мониторов с частотой обновления 240Гц полным-полно моделей на TN-матрицах. Причем по столь же конским ценникам, как и на IPS модели. Да, TN матрицы быстры… Но этим их достоинства и исчерпываются. А вот недостатков у таких матриц куда больше: начиная от сравнительно узких углов обзора и заканчивая очень посредственными цветовым охватом и цветопередачей. Поэтому, при выборе высокочастотного монитора, не поленитесь узнать о нем побольше. Лучше уж взять дисплей с меньшей частотой и большим цветовым охватом, чем «высокочастотник» с блеклой невзрачной картинкой. Монитор с хорошей цветопередачей принесет вам намного больше удовольствия при работе, даже если он «всего» 144 Гц, а вот неприглядная картинка на 240Гц дисплее может стать не просто сильным, но и дорогостоящим разочарованием. Впрочем, цветопередача – это уже совсем другая история…

У меня все. Если у вас есть что добавить к сказанному – прошу в комментарии.

Источник

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.

Время отклика больше времени между обновлениями экранаВремя отклика сравнимо со временем между обновлениями экранаВремя отклика меньше времени между обновлениями экрана

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.

Источник