Шта је брзина освежавања? Објашњена прилагодљива брзина освежавања Галаки Ноте 20!

Екрани са већом брзином освежавања на паметним телефонима су ових дана у моди. Често наилазимо на компаније за паметне телефоне и техничке ентузијасте који говоре о бржим и глаткијим екранима и активно користе термине као што су 90Хз, 120Хз или чак 144 Хз. Већина произвођача уређаја не само да тежи ка већим брзинама освежавања, већ их и жестоко користе као показатеље бољег приказа квалитета. Брзина освежавања је својство екрана; мери се у херцима (Хз) и често га користе трговци да би нагласили лакше корисничко искуство.

Произвођачи ПЦ монитора већ неколико година привлаче кориснике на основу брзине освежавања. Међутим, када су у питању паметни телефони, виша стопа освежавања од нормалне је релативно нова карактеристика - и стога је прилично распламсана. Све до лансирања ОнеПлус 7 Про прошле године тај приказ учесталост освежавања постала је тема фокуса међу ентузијастима паметних телефона и технолошким новинарима. Тхе

ОнеПлус 7 Про је представљен са екраном од 90 Хз, што је било 50% више од тадашњег стандарда од 60Хз. Од тада су многе компаније за паметне телефоне, укључујући Самсунг, Гоогле, Ксиаоми, Реалме, ОППО, Виво и други су следили њихов пример и увели глаткије екране на својим водећим, па чак и средњем опсегу уређаја.

Иако се ОнеПлус може приписати заслугама за повећање брзине освежавања свести корисника мобилних уређаја, у ствари је произвођач рачунарског хардвера Разер увео екран од 120Хз на Разер телефон прве генерације годину дана пре ОнеПлус-а. Иако се Разеру често приписују заслуге за покретање тренда дисплеја са већом брзином освежавања, јапански Схарп је, у ствари, био први бренд који је представио паметни телефон са екраном од 120 Хз 2015.

Али пре него што погледамо све популарне телефоне који су лансирани са брзином освежавања већом од 60Хз, важно нам је да објаснимо саму особину.

Која је брзина освежавања?

Екрани паметних телефона су увек на послу и постижу много више него што им се приписује. Сваки пиксел на екрану мора бити ажуриран сваки пут када се нешто ново мора представити. Уз неколико изузетака као ОнеПлус 5, пиксели се ажурирају од врха до дна, при чему се цели редови пиксела освежавају одједном. Када се сви редови пиксела ажурирају од врха до дна, екран се једном освежава. Брзина освежавања екрана је, према томе, фреквенција на којој се екран ажурира или освежава.

Типична брзина освежавања за већину телевизора, ПЦ монитора и екрана паметних телефона је 60 Хз. Брзина освежавања од 60 Хз значи да се екран освежава 60 пута сваке секунде. Другим речима, слика на екрану се ажурира (или освежава) сваких 16,67 милисекунди (мс). Ово временско трајање за које један кадар или слика заузима екран назива се његово време освежавања. Као што се и очекивало, време освежавања варира обрнуто од брзине освежавања било ког екрана.

Слично томе, екран од 90 Хз се освежава 90 пута у секунди, док се екран од 120 Хз освежава 120 пута у секунди. Због тога, екрани од 90 Хз и 120 Хз имају мање вредности времена освежавања од 11,11 мс или 8,33 мс, респективно. Сходно томе, паметни телефон са дисплејом са већом брзином освежавања мора бити у стању да се носи са додатним оптерећењем од притискања више пиксела у секунди.

Иако људи не могу да примете ове тренутне промене - осим ако нису Куицксилвер, Фласх или Дасх Парр - они могу бити посматрано у успореном снимку. Али ако не можете да посматрате промене у кадровима, шта онда чини скок са 60Хз на 90Хз, 120Хз или 144Хз брзину освежавања тако очигледним?

Предности веће — 90Хз, 120Хз или 144Хз — Брзина освежавања

Одговор на горње питање лежи у анимацијама. Иако не можемо да видимо ни један освежени оквир, дефинитивно можемо да видимо глаткији низ оквира на екрану паметног телефона. Екран који се освежава на 90Хз производи 1,5 пута или 50% више кадрова у поређењу са екраном од 60Хз када репродукује исту анимацију. Као резултат додатних кадрова, покрет током анимације изгледа много глаткији на дисплеју од 90 Хз или чак 120 Хз.

То не значи да виши приказ брзине освежавања заправо утиче на брзину анимације. Замислите то као разлику између гледања видео записа снимљеног при 24 или 30 кадрова у секунди (ФПС) у односу на 60 кадрова у секунди на ИоуТубе-у.

Опасности веће брзине освежавања

Упркос свим уоченим предностима за флуидност корисничког интерфејса, постоји један значајан и очигледан недостатак за приказ веће брзине освежавања, а то је повећање потрошње енергије. Телефон троши више енергије када је брзина освежавања екрана подешена на, рецимо, 90 Хз у поређењу са 60 Хз због додатног посла који се обавља за приказивање више оквира по анимацији. Режим брзине освежавања од 120 Хз, дакле, троши чак више енергије од режима од 60 Хз или 90 Хз — под претпоставком да упоређујемо ове брзине освежавања на истом екрану.

Узимајући у обзир ову додатну потрошњу енергије, многи произвођачи уређаја нуде опцију за „аутоматски“ режим промене брзине освежавања у свом прилагођеном Андроид софтверу. Типично, ови „аутоматски“ режими мењају брзину освежавања екрана између подешених вредности — на пример, између 60Хз и 90Хз на екран који подржава брзину освежавања до 90Хз — у зависности од апликације, нивоа осветљености, нивоа батерије или другог Фактори. Ово аутоматско пребацивање омогућава оптимално коришћење батерије, истовремено осигуравајући корисницима добро искуство.

Трендови брзине освежавања

Индустрија паметних телефона доживела је процват потражње за екранима са већом брзином освежавања након лансирања ОнеПлус 7 Про, што је заобишло напоре Схарп-а и Разер-а. Неки од других телефона који су лансирани са екранима од 90Хз након ОнеПлус 7 Про укључују Нубиа Ред Магиц 3, Пикел 4 и 4КСЛ, ОнеПлус 7Т, ОнеПлус 7Т Про, Реалме Кс2 Про, и ОППО Рено3 Про. АСУС је имао предност у односу на своје конкуренте увођењем првог АМОЛЕД дисплеја од 120Хз на РОГ Пхоне ИИ, заокружујући рат са високом брзином освежавања који смо видели 2019.

У 2020, много више компанија за паметне телефоне, укључујући Ксиаоми и Моторола, скочило је у ред са 90Хз АМОЛЕД екранима на Ми 10/Ми 10 Про анд тхе Едге/Едге+ водећи паметни телефони. ОнеПлус и ОППО су, у међувремену, повећали интерес испоручивши своје водеће ОнеПлус 8 Про и ОППО Финд Кс2 Про респективно, са Куад ХД АМОЛЕД екранима са стопом освежавања од 120 Хз. Сам Самсунг је коначно ушао у арену ове године, упркос томе што је већ био највећи добављач ОЛЕД панела са великом брзином освежавања, са Галаки С20 серија, са све три варијанте које подржавају брзину освежавања од 120 Хз при Фулл ХД резолуцији.

Пошто су ОнеПлус, ОППО и Самсунг одговарали искуству високе брзине освежавања које је раније понудио АСУС, тајванска компанија је направила корак даље представљањем АСУС РОГ Пхоне 3 са екраном од 144 Хз - која може бити оверклокан на 160Хз. Ово је далеко највећа стопа освежавања коју смо до сада видели на комерцијалном паметном телефону. У међувремену, многи произвођачи уређаја одлучили су се за ЛЦД екране са брзином освежавања од 90 или 120 Хз, што доводи до углађенијег доживљаја приказа на приступачнијим уређајима. На листи корисника налазе се водеће убице попут Реалме Кс3 СуперЗоом и извођачи средњег ранга попут Редми К30, ПОЦО Кс2, Реалме Кс50 5Г, Реалме 6/6 Про, и још много тога.

Технологија је далеко заступљенија на паметним телефонима него што је била пре лансирања ОнеПлус 7 Про. Ипак, произвођачи уређаја и даље ограничавају своје разговоре о вишим стопама освежавања на предности за кориснике без објашњења шта је заправо утицало на омогућавање глатког искуства. Следећи одељак елаборира рад екрана са високом брзином освежавања на Андроид паметним телефонима и наглашава улогу других компоненти, укључујући ЦПУ, ГПУ, а понекад и наменски чип назван ДПУ.

Како функционише Андроид Рендеринг

Као што смо раније споменули, типичан екран паметног телефона се освежава 60 пута у секунди са оквиром. Информације за цртање сваког оквира се обрађују од стране ЦПУ-а и ГПУ-а и истичу се брзином која зависи од могућности обраде уређаја. Ова брзина којом ЦПУ и ГПУ обрађују податке и шаљу се на екран назива се брзина кадрова и изражава се у фрејмовима у секунди (ФПС). Брзина кадрова, која се наизменично назива ФПС, релативно је чешћа од брзине освежавања, али се то двоје често меша као исто.

За разлику од брзине освежавања екрана, која је углавном константна за паметне телефоне, брзина кадрова варира у зависности од апликације, као и њеног утицаја на ЦПУ-ГПУ, између осталих фактора. Екран од 60 Хз може да црта 60 кадрова у секунди. Исто тако, екран са брзином освежавања од 90 Хз, 120 Хз или већом може да нацрта 90, 120 или више кадрова у секунди, респективно. Иако је ово брзина освежавања екрана, брзина кадрова зависи од тога колико брзо ЦПУ и ГПУ могу обрадити информације потребне за цртање оквира на екрану. Да бисте ово даље разумели, важно је разумети како екран паметног телефона приказује различите слике или оквире.

Оно што видимо на екрану паметног телефона није једна слика или елемент, већ комбинација више елемената који се називају „слојеви“. Ови различити слојеви може укључивати статусну траку, почетни екран или активну апликацију, разне виџете и прозоре и траку за навигацију (ако нисте пребацили до навигациони гестови још увек.) Ови слојеви су састављени у једну слику помоћу услуге Андроид под називом СурфацеФлингер. Информације из свих ових различитих слојева се шаљу у реду података и комбинују у облику бафера који раде по принципу „први уђе први изађе“. СурфацеФлингер комбинује све ове слојеве заједно у једну површину и контролише ток овог реда бафера до екрана ХАЛ.

Овај ред чекања на баферу обезбеђује да се нови оквир или слика пошаље на екран само када је спреман да прикаже ту слику. Као што се сећате, типичном дисплеју од 60 Хз потребно је 16,67 мс да се потпуно освежи, а СурфацеФлингер је одговоран за осигуравајући да оквир остане на екрану током једног циклуса освежавања, док се следећи гура тек након 16,67 мс положио. Можете замислити да СурфацеФлингер ради на начин сличан ономе како саобраћајни кондуктер на раскрсници спречава возаче да закрче пут.

Цео процес, почевши од апликације која приказује оквир до оквира који се приказује на екрану, укључује пет корака који се контролишу помоћу онога што Гоогле назива Андроид кореограф. Кореограф контролише време рендеровања по кадру оптимизујући време потребно по кораку како би обезбедио адекватан бафер кадрова. Гоогле инжењери су одржали говор о „како Андроид приказује" током Гоогле И/О 2018, и препоручујемо вам да га погледате у наставку да бисте разумели цео процес:

Као што видите, времена освежавања за екране од 90Хз, 120Хз или 144Хз су много краћа у поређењу са 60Хз дисплеј, што резултира краћим трајањем за кореографа да обради и представи податке по Рам. Сасвим је могуће да апликација или систем неће моћи да испуне тај захтев за бржу испоруку оквира. У том случају, брзина кадрова се једноставно смањује на веће интервале једнаке вишеструким временским циклусима освежавања уместо само једном; на пример, игра која не може да издржи рад при 60фпс мора да падне на 30фпс рендеровање на 60Хз дисплеј како би изгледао глатко, пошто је екран ограничен на представљање слика вишеструким од 16.6мс. (Ово је посебно релевантно за екране који раде на статичкој брзини освежавања.) ​​Ево како функционише екран од 120 Хз са статичком брзином освежавања:

Екран од 120 Хз се освежава сваких 8,33 мс и мора да прими нови кадар сваких 8,33 мс да би одржао брзину кадрова од 120 ФПС. Ако апликацији или паметном телефону треба више времена од тога — рецимо 10 мс — да произведу следећи кадар, кореограф приказује тренутни кадар два пута, тј. за 16,6 мс (2 к 8,3 мс), што доводи до тога да се привидна брзина кадрова преполови или смањи на 60 ФПС. Ово је требало да ВСИНЦ (Вертикална синхронизација), технологија која спречава да новији оквири буду гурнути из бафера на екран ако нису у потпуности приказани. На Андроиду, ВСИНЦ оптимизује време буђења за апликације и друге процесе како би се минимизирало муцање.

Штавише, брзина кадрова се може додатно успорити на три, четири или пет циклуса освежавања по кадру, што резултира 40 ФПС (120/3), 30 ФПС (120/4), 24 ФПС (120/5) или нижим брзинама кадрова. Слично томе, екран који подржава и режиме од 90Хз и 120Хз може да подржи шири опсег брзина кадрова као што су 120ФПС, 90ФПС, 60ФПС (120/2), 45ФПС(90/2), 40ФПС(120/3), 30ФПС(90/ 3), 24 ФПС (120/5) итд.

Ако брзина којом ЦПУ-ГПУ рендерује оквире није синхронизована са овим вредностима наведеним изнад, можда ћемо видети застоје или померање због неусклађености брзине кадрова и брзине освежавања. Упркос употреби ВСИНЦ-а, застој или квар и даље могу бити велики проблем са екранима који имају статичне стопе освежавања. Срећом, УИ подсистем у Андроиду користи технику под називом "рендер унапред" за одлагање презентације оквира за један всинц; ово може задржати пропусност на 90 Хз, док апликацији даје 21 мс да произведе оквир, а не 10 мс.

То нас доводи до питања: Зашто већина екрана паметних телефона има статичку брзину освежавања? Одговор је, за сада, зато што визуелни излаз екрана варира у зависности од његове брзине освежавања, а произвођачи морају другачије да калибришу екране за различите брзине освежавања. Придржавање вредности статичке брзине освежавања је, стога, сигуран начин за кодирање засебних калибрација за сваки подржани режим приказа. Произвођачи екрана су се ослањали на нестатичне алтернативе на ЛЦД екранима, а Самсунг је управо дошао до решења за ОЛЕД екране о којима ћемо расправљати у наредном одељку.

Наменски чипови за визуелно побољшање

Друга компонента убрзава овај композитни слој са СурфацеФлингер-а у ланцу видео сигнала пре него што стигне до контролера екрана. Ова компонента се назива јединица за обраду екрана или ДПУ. ДПУ је обично наменска компонента на СоЦ-у која дели оптерећење на ГПУ-у тако што брине о задацима као што су ротација екрана, скалирање слике и софтверска побољшања. Већина процесора паметних телефона средњег и високог ранга долази са наменским ДПУ-овима који раде заједно са ГПУ-ом. Неки примери ДПУ-а укључују АРМ-ову Мали-Д71 или Куалцомм-ову серију Адрено која допуњује Адрено линију ГПУ-а.

Неки водећи уређаји могу такође имати додатни чип за визуелно побољшање. ОнеПлус 8 Про и ОППО Финд Кс2 Про су, на пример, два таква уређаја који користе Ирис 5 чип компаније Пикелворкс. Ово се може користити за убрзање функција као што су МЕМЦ за глатко приказивање слике, аутоматско подешавање осветљености екрана, контраста или баланса белог, повећање СДР-а до ХДР-а или друга побољшања квалитета слике. Поред визуелних побољшања, Ирис 5 чип такође може побољшати енергетску ефикасност уређаја тако што ће истоварити делове обраде далеко од главног СоЦ-а, што заузврат доводи до мање потрошње батерије када се ради са већим освежавањем стопа.

Како екрани подносе веће стопе освежавања?

Рендеровани оквир и подаци из процесора екрана или ДПУ-а се шаљу контролеру екрана који контролише ажурирање хоризонталних трака пиксела и на тај начин представља сваки нови оквир на приказ.

У случају да нема више долазних оквира у реду — замислите да се ЦПУ прегрева и да има проблема са доследним приказивањем оквира, екран одржава оквир док се не појави нови, а то се зове „Самоосвежавање панела“. За корисника, овај лепљиви оквир може изгледати као замрзнут на а смартфон.

Као што смо горе објаснили, произвођачи паметних телефона морају да калибришу параметре екрана да би добили жељену осветљеност, тонове боја и температуру, гама вредности итд. за различите режиме приказа. КСДА-ов аналитичар приказа, Дилан Рага, бележи у свом Анализа екрана Гоогле Пикел 4/4КСЛ, "савршена калибрација је прилично недостижна у масовној производњи." Погрешни кораци често доводе до варијација у перформансама и излазним бојама које су најочигледније при нижим осветљењима и због тога Пикел 4/4КСЛ, при лансирању, смањио је брзину освежавања на 60 Хз при ниском осветљењу.

Ова ограничења приморавају произвођаче уређаја да калибришу своје екране за само један или мали број режима приказа. Због овог ограничења, већина уређаја не може неприметно да се пребаци на ниже стопе освежавања на захтев како би смањила потрошњу енергије. Међутим, недавни напредак омогућио је Самсунгу да упадне прави први ОЛЕД екран паметног телефона са подршком за истинско динамичко или променљиво пребацивање брзине освежавања.

Динамичка брзина освежавања значи да се брзина освежавања екрана прилагођава на основу брзине кадрова садржаја који се гура на екран. Ово може резултирати много глаткијим померањем и анимацијама. Концепт варијабилне брзине освежавања био је популаран међу ПЦ играчима као решење за приказивање кидања и кидања. Компаније које производе ПЦ мониторе су сарађивале са произвођачима графичких картица као што су НВИДИА и АМД како би подржале њихове власничке технологије — НВИДИА Г-СИНЦ и АМД ФрееСинц. Ове технологије омогућавају бољу комуникацију између екрана и графичке картице глаткији видео излаз синхронизацијом брзине освежавања екрана са брзином кадрова видеа сигнал.

Динамичке брзине освежавања елиминишу било какву неусклађеност између брзине кадрова садржаја коју потискује ГПУ и брзине освежавања екрана

На паметним телефонима нешто слично је могуће уз помоћ Куалцомм-ова власничка К-Синц технологија који је први пут представљен са Снапдрагон 835. Слично технологијама које нуде НВИДИА и АМД, Куалцомм-ов К-Синц омогућава да брзина освежавања екрана одговара брзини кадрова коју приказује ЦПУ-ГПУ. Први телефон који је користио ову технологију био је прве генерације Разер Пхоне од 2018. Садржао је оно што је компанија назвала "УлтраМотион", користећи ИГЗО транзисторе танког филма који нису дозволили да се екран делимично освежи, али и да се то учини уз ефикасније коришћење енергије.

Значајно је да је динамичка брзина освежавања до сада била изводљива само на паметним телефонима са ЛЦД екранима, али Самсунг је обавезан да постави нови тренд са Самсунг Галаки Ноте 20 Ултра.

Зашто је прилагодљива брзина освежавања Галаки Ноте 20 Ултра велика ствар?

Тхе новонајављени Самсунг Галаки Ноте 20 Ултра је први паметни телефон са ОЛЕД екраном који подржава „прилагодљиву“ (или динамичку) брзину освежавања. То значи да брзина освежавања екрана Галаки Ноте 20 Ултра може неприметно да се пребацује између брзине освежавања од чак 10Хз и чак 120Хз у зависности од тога шта радите.

Као АнандТецх објашњава, екран на Галаки Ноте 20 Ултра освежава се различитим брзинама у зависности од апликације коју користите. За разлику од традиционалних екрана који се освежавају само одређеним брзинама (као што су 60Хз и 120Хз на панелу од 120Хз), нови Самсунг панел подржава много више корака као што су 10 Хз, 24 Хз, 30 Хз, 60 Хз и 120 Хз и лако се пребацује између њих без утицаја на осветљеност или боју излаз.

Обично се брзина освежавања на екрану Галаки Ноте 20 Ултра мења између 60Хз и 120Хз када играте игрице. Брзина освежавања остаје на 24Хз када гледате филмове (због биоскопски стандард од 24фпс) и смањује се на 10 Хз када читате. Имајте на уму да није јасно да ли екран има заиста динамичку (или променљиву) брзину освежавања јер би то захтевало брзина освежавања да буде у потпуности синхронизована са брзином кадрова, а чини се да то још није случај на Галаки Ноте 20 Ултра.

Пошто је Самсунг водећи произвођач АМОЛЕД екрана за паметне телефоне широм света, можемо очекивати „Прилагодљиви“ АМОЛЕД екрани са брзином освежавања ће постати доступни на будућим водећим уређајима са других уређаја творци. Неки од најранијих потенцијалних купаца могу укључити ОнеПлус док се компанија припрема да лансира свој ОнеПлус 8Т.

У међувремену, имамо и неколико савета за вас како да на најбољи начин искористите свој постојећи уређај.

Како наметнути већу брзину освежавања на паметном телефону

Сваки паметни телефон који има екран од 90Хз, 120Хз или 144Хз долази са менијем за подешавања који вам омогућава да прелазите између подржаних режима брзине освежавања. На пример, већина паметних телефона са екраном од 90Хз ће вам омогућити да подесите брзину освежавања између 90Хз и 60Хз, док паметни телефони са 120Хз екран би требало да вам омогући избор између 120Хз и 60Хз. АСУС РОГ Пхоне ИИ и РОГ Пхоне 3 такође вам омогућавају да изаберете интервале између (тј. 90Хз), што вам омогућава да преузмете већу контролу над брзином освежавања екрана, а тиме и потрошњом батерије.

У исто време, брзина освежавања се аутоматски смањује на 60 Хз у одређеним ситуацијама у већини прилагођених Андроид скинова, чак и када је подешена на вишу вредност. Конзистентност овог смањења може да варира у зависности од прилагођене Андроид коже и захтева од ОЕМ-а да стави на белу листу апликација које могу да користе већу брзину освежавања. Али ако не желите да се брзина освежавања аутоматски мења у различитим условима, понекад можете да је натерате на највећу могућу вредност на одређеним уређајима.

Ако поседујете ОнеПлус уређај са екраном од 90 Хз или 120 Хз, можете да користите АДБ команда за откључавање правих 90Хз/120Хз режима без обзира на апликацију. (Види како инсталирати АДБ на вашем рачунару!) Ова АДБ команда је подржана на ОнеПлус 7 Про, ОнеПлус 7Т, ОнеПлус 7Т Про, ОнеПлус 8, ОнеПлус 8 Про и нови ОнеПлус Норд. Поред тога, можете користити и АутоХз апликација од стране КСДА Рецогнизед Девелопер артер97 да бисте подесили брзину освежавања по апликацији.

Слично подешавање постоји на Реалме Кс2 Про и другим Реалме и ОППО паметним телефонима са екранима са високом брзином освежавања, међутим биће вам потребан роот да бисте наметнули већу брзину освежавања у свакој апликацији. На уређајима Гоогле Пикел 4 и Пикел 4 КСЛ можете пронаћи опцију „Присилно освежавање од 90 Хз“ у опцијама за програмере.

Како оверклоковати екран свог телефона

Такође можете оверклоковати екран на одређеним Ксиаоми уређајима. На пример, можете оверклоковати Ксиаоми Ми 9 до 84Хз, Редми К20 Про (Ми 9Т Про) до 69 Хз, и широк спектар других Ксиаоми или других уређаја који раде на прилагођеној Андроид кожи компаније — МИУИ — да до 69 Хз на Андроид 10 и 75 Хз на Андроид 9 Пие.

Пре него што почнете са процесом, требало би да прихватите ризике везане за оверклоковање екрана паметног телефона. То може повећати тенденцију вашег паметног телефона да се прегреје и може довести до трајног оштећења екрана.

Закључак

Брзина освежавања екрана постала је важна маркетиншка тачка за многе произвођаче паметних телефона. Док се брзина освежавања виша од 60 Хз доживљава као средство за лакше корисничко искуство, све више се такође сматра индикатором вишег квалитета приказа. Непотребно је рећи да брзина освежавања од 90 Хз, 120 Хз или више не значи да је екран заиста високог квалитета. Квалитет екрана зависи од технологије иза екрана, калибрације и оптимизације на софтверском и хардверском нивоу.

Надамо се да ће вам наше објашњење помоћи да разумете важност приказа веће брзине освежавања. Можете отићи до овај линк да сазнате брзину освежавања вашег паметног телефона и поделите резултате у коментарима испод.

Хвала КСДА Рецогнизед Девелопер јосхуоус за њихов допринос овом чланку.