מדוע חשוב קצב רענון הצג?

תכונה נפוצה יותר ויותר בצגי מחשב וגם במסכי טלפונים ניידים היא קצב רענון גבוה. מסכים לא מציגים למעשה תמונות נעות, הם מציגים סדרה של תמונות סטילס. הקונספט דומה לזה של כפכפים, אם אתה מציג מספיק תמונות מהר מספיק, העיניים שלך תופסות את התוצאה כתמונה נעה.

קצב הרענון של צג וקצב הפריימים של תמונה נעה נמדדים ב-Hz (Hertz) או FPS (Frames Per Second). היחידות בעצם ניתנות להחלפה מכיוון שהן אותו מדד של "שינויים בשנייה". למרות שהיחידות זהות, קצב הרענון של הצג נמדד בדרך כלל בהרץ, בעוד שתמונות נעות משתמשות בדרך כלל בשתי היחידות.

מחקר הראה שבקצבי פריימים מתחת לעשרה עד שתים עשרה פריימים לשנייה, העין האנושית קולטת תמונות בודדות. כאשר יותר פריימים מוצגים בשנייה, התמונה נתפסת כנועה, אם כי הצופה עדיין עשוי להחשיב את התנועה כמקומטת.

קצבי רענון נפוצים

צילומי טלוויזיה מודרניים מוקלטים ומוצגים בדרך כלל בתדר 50 הרץ או 59.94 הרץ. הסיבה לכך היא שמצלמות טלוויזיה פותחו כדי לנעול לתדר של אספקת החשמל. ברוב העולם זה 50 הרץ, אולם בארה"ב, קנדה, יפן ודרום קוריאה, רשת החשמל פועלת בתדר 60 הרץ.

במדינות המשתמשות באספקת חשמל של 60 הרץ, זוהתה בעיה ויזואלית הנקראת "זחילת נקודות" במכשירי טלוויזיה בשחור-לבן שמקבלים אותות טלוויזיה צבעונית כאשר הוצגה טלוויזיה צבעונית. התגלה כי הפחתת קצב הפריימים של אות הטלוויזיה הצבעונית ב-0.1% ל-59.94 FPS הפחיתה משמעותית את הבעיה. מאז קצב הפריימים המופחת תקוע, למרות שכבר אין צורך בכך.

ככל שקצב הפריימים נמוך יותר, כך התמונה מתעדכנת בתדירות נמוכה יותר, הדבר מוביל לכך שכל התנועה מופיעה רועדת או מגמגמת. אפקט זה בולט במיוחד בסצנות סרטים המציגות תנועה מהירה מאוד או צילומי תנועה מהירים, מכיוון שסרטים מוקלטים בדרך כלל במהירות של 24 FPS.

טיפ: דוגמה ידועה יחסית לכך היא הופעת להבי רוטור של מסוקים בסרטונים. בהינתן קצב הרענון הנכון, נראה כי להבי הרוטור של המסוק נעים לאט מאוד או עומדים נייחים. זה קורה בגלל שקצב הסיבוב של להבי הרוטור מסתנכרן באופן מושלם או כמעט מושלם עם קצב הפריימים של המצלמה. עם וידאו מוקלט ומוצג בקצבי רענון גבוהים יותר, ניתן להפחית את האפקט הזה ולמגר אותו.

למשחקי מחשב תחרותיים, צג קצב רענון מהיר יותר יכול לספק יתרון ביצועים. הסיבה לכך היא שבקצבי רענון גבוהים יותר, אירועי מפתח כגון אויב נע מעבר לפינה, מוצגים בשברירי שנייה מהר יותר ממה שהם היו בצג קצב רענון נמוך יותר. התנועה החלקה יותר גם מקלה על הניבוי בדיוק לאן אתה צריך לכוון כדי לפגוע במטרה.

כדי לאפשר דרישה זו לצגי קצב רענון גבוה, נפוץ יחסית למצוא מוניטורים התומכים ברענון קצבים של עד 120, 144 ו-240 הרץ. ב-CES בשנת 2020, הצג המהיר ביותר הוכרז עם קצב רענון של 360 הרץ.

בעיות הקשורות לצג קצב רענון גבוה

קצב הרענון של הצג דורש בדרך כלל גם שהצילומים שהוא מושמע יהיו באותו קצב רענון גבוה כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר. עם ארכיוני וידאו וסרטים אי אפשר לצלם מחדש תוכן בקצבי פריימים גבוהים יותר, ולכן לפעמים משתמשים בטכניקה הנקראת אינטרפולציה של פריימים. אינטרפולציית פריים מכפילה למעשה את קצב הפריימים על ידי הוספת מסגרת חדשה בין כל תמונה, מסגרת חדשה זו מבוססת על המסגרת המקורית לפניה ואחריה. זה יכול לעזור לסרטון ישן יותר להיראות חלק יותר אך דורש עיבוד מוקדם של הצילומים או מספיק כוח עיבוד במכשיר התצוגה כדי לבצע את העיבוד בזמן אמת.

אינטרפולציה למסגרת פועלת בצורה הטובה ביותר כאשר קצב הפריימים החדש לתצוגה הוא כפולה של המקור. לדוגמה, אם הצילומים המקוריים הוקלטו ב-30 פריימים לשנייה, ובוצעו באינטרפולציה ל-60 פריימים לשנייה, אזי צריך לבצע אינטרפולציה של פריים בודד קל עבור כל פריים אמיתי. עם זאת, אם קצב הפריימים היעד הוא 50 פריימים לשנייה, התהליך נהיה הרבה יותר קשה, מכיוון שרק שניים מכל שלוש פריימים זקוקים למסגרת משולבת, מה שמוביל לתוצאה מגמגמת.

במשחקי מחשב עם צגי קצב רענון גבוה מאוד, קושי שכיח הוא שייתכן שהכרטיס הגרפי לא רק לא מצליח להתאים באופן עקבי לקצב הפריימים של הצג אך אינו יכול לספק קצב פריימים עקבי את כל. כדי לפתור בעיה זו מסכי משחקים מודרניים רבים כוללים תכונה הנקראת קצב רענון משתנה, או VFR. VFR מאפשר לצג לסנכרן את קצב הרענון שלו עם המהירות שהכרטיס הגרפי מייצר מסגרות לתצוגה.

VFR מונע בעיה הנקראת קריעת מסך. צגים אינם מציגים את כל התמונה על המסך בבת אחת, במקום זאת, הם מתחילים להציג את התמונה מלמעלה למטה. קריעת מסך היא המקום שבו הצג מתחיל להציג מסגרת ישנה ולאחר מכן באמצע ביצועו, מקבל מסגרת חדשה להצגה, ומשלים את שאר התמונה עם המסגרת החדשה. זה מוביל לכך שתמונה אחת על המסך מורכבת משתי פריימים שמיושרות מעט זו לזו בגלל התנועה של המצלמה.

היתרונות של צג קצב רענון גבוה

בסך הכל קצב רענון גבוה מספק חוויה באיכות גבוהה יותר מאשר צג קצב רענון נמוך. זה נובע מהחלקות המוגברת בתוכן שהוא יכול להציג. טכניקות מודרניות כגון אינטרפולציית פריימים וצגי קצב רענון משתנה יכולות לספק תוצאה חלקה יותר עבור תוכן ישן וחומרה חלשה יותר, ולהגדיל את מגוון החוויות המשופרות.

בתרחישים המבוססים על זמני תגובה, כמו משחקים תחרותיים, צגי קצב רענון גבוה יכולים לספק יתרונות אמיתיים על פני יריבים. זה מגיע בשני חלקים, ככל שתמונה חדשה מוצגת בתדירות גבוהה יותר כך יכול להיות מוקדם יותר שינוי חשוב שימו לב, החלקות המוגברת של התמונה גם מקלה על פעולות מדויקות יותר נלקח.