Все более распространенной особенностью мониторов компьютеров и экранов мобильных телефонов является высокая частота обновления. На самом деле мониторы не показывают движущиеся изображения, они отображают серию неподвижных изображений. Эта концепция аналогична концепции флипбука: если вы показываете достаточно изображений достаточно быстро, ваши глаза воспринимают результат как движущееся изображение.
Частота обновления монитора и частота кадров движущегося изображения измеряются либо в Гц (Герцах), либо в FPS (кадрах в секунду). Единицы измерения, по сути, взаимозаменяемы, поскольку они представляют собой одну и ту же меру «изменений в секунду». Несмотря на то, что единицы измерения одинаковы, частота обновления монитора обычно измеряется в герцах, тогда как для движущихся изображений обычно используются обе единицы.
Исследования показали, что при частоте кадров ниже 10–12 кадров в секунду человеческий глаз воспринимает отдельные изображения. При отображении большего количества кадров в секунду изображение воспринимается как движущееся, хотя зритель все еще может считать движение резким.
Обычная частота обновления
Современные телевизионные кадры обычно записываются и отображаются с частотой 50 Гц или 59,94 Гц. Это связано с тем, что телевизионные камеры были разработаны для привязки к частоте электросети. В большинстве стран мира это 50 Гц, однако в США, Канаде, Японии и Южной Корее электрическая сеть работает на частоте 60 Гц.
В странах, где используется сеть с частотой 60 Гц, визуальная проблема, называемая «ползанием точек», была выявлена у черно-белых телевизоров, принимающих цветные телевизионные сигналы, когда цветное телевидение только вводилось. Было обнаружено, что уменьшение частоты кадров цветного ТВ-сигнала на 0,1% до 59,94 кадров в секунду значительно уменьшило проблему. С тех пор пониженная частота кадров застряла, хотя в ней больше не было необходимости.
Чем ниже частота кадров, тем реже изображение обновляется, это приводит к появлению дрожания или заикания во всех движениях. Этот эффект особенно заметен в сценах фильмов, отображающих либо очень быстрое движение, либо быстро меняющиеся кадры, поскольку видеоролики обычно записываются с частотой 24 кадра в секунду.
Совет: относительно известный пример этого - появление лопастей винта вертолета на видео. При правильной частоте обновления лопасти винта вертолета движутся очень медленно или стоят неподвижно. Это происходит потому, что частота вращения лопастей ротора идеально или почти идеально синхронизируется с частотой кадров камеры. Если видео записывается и отображается с более высокой частотой обновления, этот эффект можно уменьшить или устранить.
Для соревновательных игр на ПК более высокая частота обновления монитора может обеспечить преимущество в производительности. Это связано с тем, что при более высоких частотах обновления ключевые события, такие как движение врага за угол, отображаются на доли секунды быстрее, чем на мониторе с более низкой частотой обновления. Более плавное движение также позволяет точно предсказать, куда вам нужно прицелиться, чтобы поразить цель.
Чтобы удовлетворить этот спрос на мониторы с высокой частотой обновления, относительно часто встречаются мониторы, поддерживающие обновление. частоты до 120, 144 и 240 Гц. На выставке CES в 2020 году было объявлено, что самый быстрый монитор будет иметь частоту обновления 360 градусов. Гц.
Проблемы, связанные с монитором высокой частоты обновления
Частота обновления монитора обычно также требует, чтобы воспроизводимый материал имел такую же высокую частоту обновления для достижения наилучших результатов. С видео- и киноархивами невозможно повторно снимать контент с более высокой частотой кадров, поэтому иногда используется метод, называемый интерполяцией кадров. Интерполяция кадров по существу удваивает частоту кадров, вставляя новый кадр между каждым изображением, этот новый кадр основан на исходном кадре как до, так и после него. Это может помочь старому видео выглядеть более плавным, но требует либо предварительной обработки отснятого материала, либо достаточной вычислительной мощности на устройстве отображения для выполнения обработки в реальном времени.
Интерполяция кадров лучше всего работает, когда новая частота кадров дисплея кратна исходной. Например, если исходный видеоряд был записан со скоростью 30 кадров в секунду и был интерполирован до 60 кадров в секунду, то простой отдельный кадр необходимо интерполировать для каждого истинного кадра. Однако если целевая частота кадров составляет 50 кадров в секунду, процесс становится намного сложнее, поскольку только два из каждых трех кадров нуждаются в интерполированном кадре, что приводит к заиканию.
В играх на ПК с мониторами с очень высокой частотой обновления распространенная проблема заключается в том, что видеокарта может не только не может постоянно соответствовать частоте кадров монитора, но не может обеспечить постоянную частоту кадров при все. Чтобы решить эту проблему, многие современные игровые мониторы включают функцию, называемую переменной частотой обновления, или VFR. VFR позволяет монитору синхронизировать частоту обновления со скоростью, с которой видеокарта создает кадры для отображения.
VFR предотвращает проблему, называемую разрывом экрана. Мониторы не отображают на экране все изображение сразу, вместо этого они начинают отображать изображение сверху вниз. Разрыв экрана - это когда монитор начинает отображать старый кадр, а затем, в процессе этого, получает новый кадр для отображения и завершает остальную часть изображения новым кадром. Это приводит к тому, что одно изображение на экране состоит из двух кадров, которые слегка смещены друг относительно друга из-за движения камеры.
Преимущества монитора с высокой частотой обновления
В целом высокая частота обновления обеспечивает более высокое качество, чем монитор с низкой частотой обновления. Это связано с повышенной плавностью отображения содержимого. Современные методы, такие как интерполяция кадров и мониторы с переменной частотой обновления, могут обеспечить более плавный результат для старого контента и более слабого оборудования, увеличивая диапазон улучшенных впечатлений.
В сценариях, основанных на времени реакции, таких как соревновательные игры, мониторы с высокой частотой обновления могут обеспечить реальные преимущества перед противниками. Он состоит из двух частей: чем чаще отображается новое изображение, тем быстрее может быть выполнено важное изменение. заметил, что повышенная гладкость изображения также упрощает выполнение более точных действий. взятый.