เหตุใดอัตราการรีเฟรชของจอภาพจึงมีความสำคัญ

คุณลักษณะทั่วไปที่เพิ่มขึ้นทั้งในจอคอมพิวเตอร์และหน้าจอโทรศัพท์มือถือคืออัตราการรีเฟรชที่สูง จอภาพไม่แสดงภาพเคลื่อนไหวจริง ๆ แต่แสดงเป็นชุดของภาพนิ่ง แนวคิดนี้คล้ายกับของฟลิปบุ๊ก หากคุณแสดงภาพได้เร็วเพียงพอ ดวงตาของคุณจะรับรู้ผลลัพธ์เป็นภาพเคลื่อนไหว

อัตราการรีเฟรชของจอภาพและอัตราเฟรมของภาพเคลื่อนไหววัดเป็น Hz (เฮิรตซ์) หรือ FPS (เฟรมต่อวินาที) หน่วยนี้ใช้แทนกันได้โดยพื้นฐานแล้วเนื่องจากเป็นหน่วยวัด "การเปลี่ยนแปลงต่อวินาที" แบบเดียวกัน แม้ว่าหน่วยจะเหมือนกัน แต่อัตราการรีเฟรชของจอภาพโดยทั่วไปจะวัดเป็นเฮิรตซ์ ในขณะที่ภาพเคลื่อนไหวมักใช้ทั้งสองหน่วย

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าที่อัตราเฟรมต่ำกว่าสิบถึงสิบสองเฟรมต่อวินาที ตามนุษย์จะรับรู้ภาพแต่ละภาพ ด้วยการแสดงเฟรมต่อวินาทีมากขึ้น ภาพจะถูกรับรู้ว่ามีการเคลื่อนไหว แม้ว่าผู้ชมอาจยังถือว่าการเคลื่อนไหวนั้นกระตุก

อัตราการรีเฟรชทั่วไป

โดยทั่วไป ฟุตเทจทีวีสมัยใหม่จะบันทึกและแสดงที่ความถี่ 50 Hz หรือ 59.94 Hz เนื่องจากกล้องโทรทัศน์ได้รับการพัฒนาเพื่อล็อคความถี่ของการจ่ายไฟหลัก ในโลกส่วนใหญ่ นี่คือ 50 Hz อย่างไรก็ตามในสหรัฐอเมริกา แคนาดา ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ ตารางไฟฟ้าจะทำงานที่ 60Hz

ในประเทศที่ใช้แหล่งจ่ายไฟหลัก 60 Hz ปัญหาด้านภาพที่เรียกว่า "dot crawl" ถูกระบุในชุดทีวีขาวดำที่รับสัญญาณทีวีสีเมื่อมีการแนะนำทีวีสี พบว่าการลดอัตราเฟรมของสัญญาณทีวีสีลง 0.1% เป็น 59.94 FPS ช่วยลดปัญหาได้อย่างมาก ตั้งแต่นั้นมาอัตราเฟรมที่ลดลงก็ติดอยู่แม้จะไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป

ยิ่งเฟรมเรตต่ำ รูปภาพก็จะยิ่งได้รับการอัปเดตน้อยลงเท่านั้น ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนไหวทั้งหมดที่มีการกระตุกหรือกระตุก เอฟเฟกต์นี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในฉากภาพยนตร์ที่แสดงการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วหรือการแพนกล้องอย่างรวดเร็ว เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วภาพยนตร์จะถูกบันทึกที่ 24 FPS

เคล็ดลับ: ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือลักษณะของใบพัดเฮลิคอปเตอร์ในวิดีโอ ด้วยอัตราการรีเฟรชที่เหมาะสม ใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ดูเหมือนจะเคลื่อนที่ช้ามากหรือยืนนิ่ง สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะอัตราการหมุนของใบพัดนั้นสัมพันธ์กับอัตราเฟรมของกล้องอย่างสมบูรณ์หรือเกือบสมบูรณ์ ด้วยวิดีโอที่บันทึกและแสดงด้วยอัตราการรีเฟรชที่สูงขึ้น เอฟเฟกต์นี้จะลดลงและกำจัดให้หมดไป

สำหรับการเล่นเกมบนพีซีที่มีการแข่งขันสูง จอภาพอัตราการรีเฟรชที่เร็วขึ้นสามารถให้ความได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ เนื่องจากที่อัตราการรีเฟรชที่สูงขึ้น เหตุการณ์สำคัญ เช่น ศัตรูที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ มุม จะแสดงเร็วกว่าในเสี้ยววินาทีเมื่อเทียบกับการตรวจสอบอัตราการรีเฟรชที่ต่ำกว่า การเคลื่อนไหวที่ราบรื่นยิ่งขึ้นยังทำให้คาดเดาได้ง่ายขึ้นว่าคุณต้องเล็งไปที่จุดใดเพื่อให้ถึงเป้าหมายได้ง่ายขึ้น

เพื่อเปิดใช้งานความต้องการนี้สำหรับจอภาพที่มีอัตราการรีเฟรชสูง เป็นเรื่องปกติที่จะค้นหาจอภาพที่รองรับการรีเฟรช อัตราสูงถึง 120, 144 และ 240 Hz ที่งาน CES ในปี 2020 ได้มีการประกาศว่าจอภาพที่เร็วที่สุดมีอัตราการรีเฟรช 360 เฮิร์ตซ์

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบอัตราการรีเฟรชสูง

โดยทั่วไปแล้ว อัตราการรีเฟรชของจอภาพจะต้องให้ฟุตเทจที่กำลังเล่นอยู่มีอัตราการรีเฟรชที่สูงเท่ากันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ด้วยไฟล์เก็บถาวรวิดีโอและภาพยนตร์ เป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายเนื้อหาซ้ำด้วยอัตราเฟรมที่สูงขึ้น ดังนั้นบางครั้งจึงใช้เทคนิคที่เรียกว่าการแก้ไขเฟรม การแก้ไขเฟรมจะเพิ่มอัตราเฟรมเป็นสองเท่าโดยการแทรกเฟรมใหม่ระหว่างแต่ละภาพ เฟรมใหม่นี้จะขึ้นอยู่กับเฟรมเดิมทั้งก่อนและหลัง วิธีนี้จะช่วยให้วิดีโอที่เก่ากว่าดูราบรื่นขึ้นมาก แต่ต้องมีการประมวลผลภาพล่วงหน้าหรือกำลังประมวลผลที่เพียงพอบนอุปกรณ์แสดงผลเพื่อดำเนินการในแบบเรียลไทม์

การแก้ไขเฟรมทำงานได้ดีที่สุดเมื่ออัตราเฟรมการแสดงผลใหม่เป็นทวีคูณของต้นฉบับ ตัวอย่างเช่น หากฟุตเทจต้นฉบับถูกบันทึกที่ 30 fps และถูกสอดแทรกเป็น 60 fps เฟรมเดียวแบบง่ายจะต้องถูกสอดแทรกสำหรับทุกเฟรมจริง อย่างไรก็ตาม หากอัตราเฟรมเป้าหมายคือ 50 fps กระบวนการจะยากขึ้นมาก เนื่องจากมีเพียงสองในสามเฟรมที่ต้องการเฟรมที่มีการสอดแทรก ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่กระตุก

ในการเล่นเกมบนพีซีที่มีจอภาพอัตราการรีเฟรชที่สูงมาก ปัญหาทั่วไปคือการ์ดกราฟิกอาจไม่ทำงาน ล้มเหลวในการจับคู่อัตราเฟรมของจอภาพอย่างสม่ำเสมอ แต่ไม่สามารถให้อัตราเฟรมที่สม่ำเสมอได้ที่ ทั้งหมด. เพื่อแก้ปัญหานี้ จอภาพเกมสมัยใหม่จำนวนมากได้รวมคุณลักษณะที่เรียกว่าอัตราการรีเฟรชแบบแปรผันหรือ VFR VFR ช่วยให้จอภาพซิงโครไนซ์อัตราการรีเฟรชกับความเร็วที่การ์ดกราฟิกสร้างเฟรมเพื่อแสดง

VFR ป้องกันปัญหาที่เรียกว่าการฉีกขาดของหน้าจอ จอภาพไม่แสดงภาพทั้งหมดบนหน้าจอพร้อมกัน แต่จะเริ่มแสดงภาพจากบนลงล่าง การฉีกขาดของหน้าจอคือการที่จอภาพเริ่มแสดงเฟรมเก่าและระหว่างการดำเนินการดังกล่าว ได้รับเฟรมใหม่เพื่อแสดง และทำให้ส่วนที่เหลือของภาพสมบูรณ์ด้วยเฟรมใหม่ สิ่งนี้นำไปสู่ภาพหนึ่งภาพบนหน้าจอที่ประกอบขึ้นจากเฟรมสองเฟรมที่ไม่สอดคล้องกันเล็กน้อยเนื่องจากกล้องเคลื่อนที่

ข้อดีของการตรวจสอบอัตราการรีเฟรชสูง

โดยรวมแล้วอัตราการรีเฟรชที่สูงจะมอบประสบการณ์คุณภาพสูงกว่าการมอนิเตอร์อัตราการรีเฟรชที่ต่ำ นี่เป็นเพราะความราบรื่นที่เพิ่มขึ้นในเนื้อหาที่สามารถแสดงได้ เทคนิคสมัยใหม่ เช่น การแก้ไขเฟรมและการมอนิเตอร์อัตราการรีเฟรชแบบแปรผัน สามารถให้ผลลัพธ์ที่ราบรื่นยิ่งขึ้นสำหรับเนื้อหาที่เก่ากว่าและฮาร์ดแวร์ที่อ่อนแอกว่า เพิ่มช่วงของประสบการณ์ที่ได้รับการปรับปรุง

ในสถานการณ์ที่อิงตามเวลาตอบสนอง เช่น เกมการแข่งขัน จอภาพอัตราการรีเฟรชที่สูงสามารถให้ข้อได้เปรียบที่แท้จริงเหนือคู่ต่อสู้ มีสองส่วน ยิ่งแสดงภาพใหม่บ่อยเท่าไหร่ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น สังเกตเห็นว่าความนุ่มนวลของภาพที่เพิ่มขึ้นยังทำให้การดำเนินการที่แม่นยำยิ่งขึ้นง่ายขึ้นอีกด้วย ถ่าย.