На что влияет отклик монитора в игре

Изучаем время отклика монитора

Содержание

Содержание

Выбор монитора требует внимательного изучения его возможностей. Диагональ, разрешение и частота обновления, несомненно, значимые параметры, но не только они влияют на комфорт эксплуатации. Дорогая модель с впечатляющими характеристиками может быть не подготовлена для динамичных сцен и компьютерных игр. Для этого нужно учитывать время отклика монитора.

Экран — это связующее звено между пользователем и компьютером, поэтому несоответствие параметров дисплея ограничивает потенциал всей системы. На старом мониторе едва ли получится ощутить разницу между топовым и посредственным «железом».

Время отклика — что это

Под временем отклика подразумевают временной интервал, который требуется пикселю для изменения яркости свечения. Это время, нужное пикселю для переключения с одного цвета на другой. Параметр измеряется в миллисекундах (мс). Время отклика еще называют задержкой матрицы дисплея.

Мониторы с минимальным временем лучше отображают динамические сцены. Быстрое переключение между цветами пикселя обеспечивает максимальную детализацию каждого кадра.

Эффект видео в компьютерных мониторах обеспечивает быстрая смена кадров, которые, в отличие от кинопленки, не несут в себе информации о последующих и предыдущих кадрах. Размытие наглядно демонстрирует то, что пиксели не успели изменить цвет на нужный. Отсюда: чем меньше время отклика, тем лучше.

Время отклика связано с частотой обновления экрана. При скорости 60 кадр / с новое изображение генерируется каждые 16,7 мс. В одной секунде 1000 миллисекунд. Чтобы узнать время генерации нового кадра, нужно 1000 разделить на частоту обновления экрана. Чем больше время отклика, тем меньше времени на экране удержится корректное изображение. Из-за этого появляются шлейф и размытое движение. В таких условиях трудно разглядеть и определить точное расположение подвижного объекта.

Методы измерения

Время отклика демонстрирует физические возможности матрицы монитора. Кажется все просто, но это не так. Производители используют разные методики и условия измерения, и не всегда их публикуют. Разница в показаниях может отличаться в 2 и более раз. Использование разных методов измерений создает настоящий хаос.

GtG (grey to grey) — демонстрирует время переключения пикселя между оттенками серого. По ISO 13406-2 стандартным методом считается замер временного интервала, который нужен пикселю для перехода от 90 % до 10 % яркости. На практике это не всегда соответствует действительности, и производители часто выбирают собственные значения. Например, от 80 % до 30 %.

Чаще всего время отклика указывают в GtG. Параметр считается наиболее близким к реальным условиям эксплуатации. В реальности — время отклика у разных полутонов разное. Это значит, что светлые области будут переключаться с другой скоростью, нежели темные.

BtW (black to white) — отображает время, требуемое пикселю для перехода из выключенного состояния до 100-процентной яркости. Этот метод считается устаревшим, и в настоящее время не используется для обозначения времени отклика.

BtB или BWB

BtB или BWB (black white black) показывает время перехода из выключенного состояния пикселя до 100-процентной яркости, а затем обратно в выключенное положение. Активно использовался в прошлом, но уступил первенство методу GtG. Причина: изображение на дисплее редко подвергается глобальным переходам между цветами, хотя этот показатель наиболее полно демонстрирует время задержки матрицы.

MPRT (motion picture response time) — время отклика движущегося изображения, которое еще принято называть кинематографическим откликом. Некоторые бренды указывают этот параметр вместе с GtG.

MPRT — не является временем отклика пикселя. Это реакция матрицы на движение, которая наглядно показывает время существования шлейфа. Простыми словами: за такое время исчезнет шлейф при резкой остановке объекта. MPRT больше зависит от частоты обновления экрана, хотя связь со временем отклика пикселя тоже есть.

Чтобы сократить MPRT, разработчики используют MBR (motion blur reduction). Это технология, в основе которой лежит принцип стробоскопа, подразумевающий кратковременное отключение подсветки в конце времени кадра. Невооруженным глазом такой переход не заметить, зато визуально динамичные сцены становятся более четкими. Правда, технология MBR несовместима с адаптивным обновлением.

Реальный MPRT больше времени отклика GtG, что и показано на графике выше.

Можно ли измерить время отклика самостоятельно

Уже упоминалось, что время отклика — это физическое свойство матрицы. Измерить его самостоятельно будет проблематично. Без дорогостоящего оборудования и измерительных приборов погрешность расчетов будет ощутимой.

Считать этот параметр софтом без фотодатчика невозможно, хотя такую попытку предприняли разработчики TFT Monitor Test. Создатели не указали, как именно ведется расчет. При равных условиях два монитора могут выдать один результат, так что не стоит полагаться на полную достоверность теста. Однако у утилиты есть несколько полезных режимов, среди которых движущийся белый квадрат. Присутствие шлейфа и визуальные искажения выдают большое время отклика, но это лишь наглядная демонстрация.

Для тестирования может пригодиться утилита Pixperan Testing, а также онлайн-тесты Display Shin0by и Blur Busters UFO Motion Test.

Разгон монитора

Для ускорения отклика матрицы используют режим Overdrive (OD) или Response Time Compensation (RTC). У каждого производителя мониторов есть своя методика разгона, но общая суть сводится к одному: кратковременному повышению импульсов напряжения для ускоренного поворота кристаллов субпикселей. Разгон матрицы в режиме Overdrive безопасен, и не приводит к сокращению срока службы монитора. О возможности улучшения времени отклика может сказать наличие игрового режима в характеристиках модели.

Во всем нужна мера, и в разгоне монитора тоже. Максимальное ускорение отклика может вызвать другую проблему — артефакты Овердрайва.

Артефакты Овердрайва — светлое мерцание.

Производители предлагают пользователям набор из нескольких настроек режима Overdrive, из которых опытным путем можно подобрать подходящий вариант.

В каких случаях важно минимальное время отклика матрицы

Особое внимание этому параметру уделяют геймеры, и не просто так. Высокая скорость переключения пикселей в играх может стать реальным преимуществом. Благодаря минимальной задержке матрицы можно разглядеть важные детали в насыщенных динамичных сценах и своевременно реагировать на изменения ситуации.

Что это дает? Например, в шутерах при помощи «быстрого» монитора можно раньше заметить снайпера в оконном проеме. Кемперить тоже будет намного комфортнее, ведь противник с «медленным» монитором даже не заметит засады.

Чем выше навык геймера, тем больше преимуществ дает «ничтожная» разница всего в несколько мс.

Справедливости ради, нужно указать, что на реакцию игрока влияют и другие виды задержки, среди которых input lag, стабильность интернет-подключения (для онлайн-игр), время передачи сигнала от манипуляторов, но это уже другая история.

Требовательные игроки могут ощутить разницу времени отклика в любой игре, независимо от жанра. Даже в популярных браузерных играх по типу «Три в ряд». Во многих из них присутствует таймер, поэтому важна скорость реакции игрока. Кроме того, динамичные визуальные эффекты лучше выглядят на «быстрых» мониторах.

Сокращение времени отклика сделает анимацию детализированной, четкой, а значит, более привлекательной. На мониторе с минимальным временем отклика приятнее играть.

Исключение

В мониторах для создателей контента больше внимание уделено точности цветопередачи и расширению палитры цветов. Вот почему время отклика в таких случаях отодвигается на второй план.

Из этого следует: не все модели выбранной ценовой категории одинаково подходят для игр или работы.

Источник

Правда, мифы и особенности игровых мониторов — часть №1

В последние несколько лет явно прослеживается тренд на игровые комплектующие, и если с процессорами и видеокартами все вполне понятно, то игровые корпуса и игровые вентиляторы вызывают много вопросов. И, разумеется, стали появляться и игровые мониторы, причем массово: так, на CES 2020 было представлено около десятка моделей. Отношение к ним, в общем и целом, достаточно скептическое — дескать, обычных решений с FHD и 60 Гц полностью хватает, зачем эти навороты? Давайте разбираться, так ли это.

Раз глаз не видит больше 24 кадров, то зачем 144 Гц мониторы?

Когда речь заходит про герцовку монитора, то тут всплывают множество мифов. Самый популярный заключается в том, что раз фильмы показывают в 24 кадра в секунду, то, значит, нашему глазу этого достаточно, чтобы видеть не слайдшоу, а плавную картинку — а, значит, все эти 120 и даже 240 Гц мониторы — баловство. Однако тут важно понимать, что кадр из фильма и кадр, который видеокарта выводит на экран, сильно различаются. Кадр в фильме снимался с некоторой выдержкой, то есть он в любом случае слегка смазан и показывает движение, иными словами — внутри каждого кадра из фильма есть информация о предыдущем. Поэтому мозгу хватает всего 24 таких кадров секунду, что бы «слепить» из них плавное видео.

А вот кадр, который выводит на экран видеокарта, всегда четкий (разумеется, если мы не говорим о программном размытии в движении — motion blur), поэтому 24 таких кадра распознаются нашим мозгом как слайдшоу. Но сколько тогда нужно «компьютерных» кадров для плавности? А вот тут уже все индивидуально: в большинстве своем игроки на консолях вполне довольны 30 fps. Но на деле практически все люди замечают разницу между 30 и 60 Гц, а порог распознаваемости отдельных кадров лежит далеко за сотню — как показала презентация Nvidia на CES 2020, хватает людей, которые видят разницу между 240 и 360 Гц мониторами!

Но, разумеется, не стоит сразу бросаться покупать 240 Гц монитор. Проблема в том, что все его прелести вы сможете увидеть только в том случае, если контент будет выводиться со схожей частотой кадров. Иными словами, видео в 60 fps на YouTube будет выглядеть одинаково что на 60 Гц мониторе, что на 120 Гц, и даже на 360 Гц. В общем и целом, единственный контент, в котором вы можете увидеть под две сотни и больше кадров в секунду — это некоторые киберспортивные игры, и то для этого обычно потребуются быстрые процессоры и видеокарты.

В общем и целом, если вы не киберспортсмен, имеет смысл ограничиться 100-144 Гц мониторами. Выдать около сотни кадров в секунду в современных и не очень играх могут уже куда больше видеокарт, а разница с 60 Гц матрицами будет видна невооруженным глазом.

Время отклика монитора — не менее важный параметр, чем частота обновления

Думаю, многие замечали, что если быстро передвигать какое-либо окно по экрану, то за ним тянутся шлейфы. Это происходит из-за того, что пиксели в жидкокристаллических мониторах не могут изменять цвет моментально, им на это нужно определенное время — так называемая задержка матрицы или время отклика монитора.

Считать ее можно разными способами, в основном используют показатель grey-to-grey, или GtG: время, которое требуется пикселям, чтобы снизить яркость серого цвета с 80-90% до 10-50% (увы — каждый производитель тут использует свою методику). Данный показатель оказывается наиболее интересным, так как близок к реальному применению: очень редко в играх картинка резко сменяется с белой на черную (BtW, black-to-white), а вот смена яркости цветов происходит постоянно.

Типичная 60 Гц панель в достаточно дорогом ноутбуке с Core i5 и GTX 1660. Играть за ней в динамические игры будет не слишком приятно.

У обычных 60 Гц матриц такой показатель в среднем на уровне 30-50 мс. Много это или мало? Давайте посчитаем. В случае с 60 Гц монитором один кадр отображается на экране 1000 мс/60 = 17 мс. То есть время отклика соответствует отображению двух, а то и трех кадров на экране. К чему это приводит? Да ни к чему хорошему: в динамических играх матрица просто не будет успевать обновлять информацию на экране, что приведет к замыливанию картинки и шлейфам, а в худшем случае в этом цветовом месиве вы просто проглядите врага. В случае со 144 Гц мониторами все еще хуже: на каждый кадр отводится всего 7 мс.

Поэтому, выбирая игровой монитор, стоит внимательно отнестись к его времени отклика, причем не стоит смотреть на рекламные цифры в виде 1-3 мс: производители мониторов измеряют задержку различными хитрыми способами, и на деле по обзорам GtG может у таких матриц быть и 5, и 10 мс. Крайне желательно, чтобы время отображения кадра было больше времени задержки матрицы — это позволит свести шлейфы в динамических играх к минимуму.

Overdrive — разгон матрицы

Вот мы и перешли к чисто игровым функциям. Как я писал выше, большое время отклика = смаз картинки, поэтому производители придумали технологию компенсации времени отклика, которую назвали Overdrive. В чем ее суть? Обычно переход от черного цвета к белому для LCD-матриц происходит быстрее, чем между двумя градациями серого. Причина в том, что скорость изменения состояния пикселя зависит от приложенного к нему напряжения, а переход в «белое» состояние — это подача максимального напряжения, поэтому BtW быстрее GtG (что, к слову, и используют маркетологи при указании времени отклика матриц).

Отсюда возникает простая идея: а что если в начале каждого нового кадра подавать на пиксель высокие «разгонные» импульсы напряжения, которые значительно выше тех, которые нужны для реального нового значения цвета? Это даст «толчок» пикселю и позволит ему быстрее перейти в новое положение, существенно снизив задержку матрицы. Однако ложка дегтя в том, что такое резкое повышение напряжения не может пройти бесследно: нет, пиксели от этого не выгорают, просто могут появиться различные артефакты изображения типа светлого мерцания на серых фонах в динамических играх.

Хорошо видно, что при включенном Overdrive в режиме Normal меньше всего артефактов изображения. При этом включение этой функции на Extreme начинает инвертировать цвета, что еще менее приятно, чем выключение этой опции.

По этой причине производитель монитора обычно делает несколько настроек Overdrive, в том числе и возможность полностью его выключить. И уже для конкретного монитора нужно смотреть, что лучше — опять же, об этом пишут в развернутых обзорах.

Высокая частота + низкое время отклика = приятный геймплей

Теперь сложим все воедино и посчитаем общую задержку, которую мы получаем в играх. Она складывается из времени, которое нужно процессору и видеокарте, чтобы обработать ваше нажатие и передать картинку на дисплей. Оно составляет около 50 мс и его вполне можно считать константой. Далее в дело вступает монитор: у нас есть задержка при выводе нового кадра + время отклика.

Посчитаем этот показатель для «стандартной» 60 Гц панели со временем отклика в 40 мс. Худшее время задержки при выводе нового кадра — это если только что на экран вывелся кадр, и теперь нужно ждать 1000 мс/60 = 17 мс, чтобы вывести новый (это на деле не совсем так, но мы рассматриваем наихудший случай). Далее — время отклика, еще 40 мс. В итоге общая задержка получается 50 + 17 + 40 = 107 мс.

Теперь возьмем «игровую» 144 гц матрицу с задержкой GtG в 7 мс (это опять же достаточно много для современных матриц, но мы берем худший случай). Задержка при выводе нового кадра — 1000 мс/144 = 7 мс. Еще 7 мс время отклика. В итоге получаем общую задержку в 50 + 7 + 7 = 64 мс.

Сложно сказать, как Nvidia считала задержку, однако статистика по флик-шотам (быстрым выстрелам с разворота) вполне красноречива: чем быстрее матрица, тем их больше. Причем основной прирост идет при переходе с 60 Гц на 120, что еще раз говорит о том, что переплачивать за более быстрые панели стоит только киберспортсменам.

В итоге выигрыш в задержке более полутора раз. И это главная причина того, что на быстрых матрицах вам проще играть и попадать во врагов. Так что, как видите, игровые мониторы действительно могут так называться, и это не маркетинг.

AMD FreeSync и Nvidia G-Sync — убираем разрывы в изображении

Большая часть мониторов имеют фиксированную герцовку, однако в динамическом контенте, таком как игры, количество кадров в секунду постоянно меняется. К чему это приводит? Опять же ни к чему хорошему: изображение выводится на дисплей даже в том случае, если вывод части предыдущего кадра ещё не закончен полностью — оставшаяся часть буфера приходится на текущее обновление экрана. Именно поэтому каждый выведенный на монитор кадр при несовпадении частоты и fps будет по сути состоять из двух кадров, отрендеренных видеокартой.

Выглядит это как разрыв изображения, что очень некрасиво:

Как можно в этим бороться? Ну, самый простой способ — это включить вертикальную синхронизацию, то есть принудительно выводить на экран столько кадров, сколько в нем герц. В случае, если видеокарта может выдать большее количество fps, она будет простаивать, а вы получите приятную нерваную картинку. Ну а если монитор 60 Гц, а видеокарта может выдать всего 30-40 fps? В таком случае некоторые кадры будут отображаться на экране вдвое дольше, чем должны, то есть задержка вывода будет скакать между 17 и 34 мс. Разумеется, это будет ощущаться на деле как «вязкое» управление, и играть так будет неприятно.

Какой выход из данной ситуации? Принудительно синхронизировать частоту обновления монитора с количеством кадров, выводимых видеокартой. Иными словами, монитор будет подстраиваться под видеокарту и выводить кадр столько времени, сколько нужно видеокарте на рендеринг следующего, который он снова выведет без всяких задержек. Как итог — вы получаете по сути вертикальную синхронизацию при любом fps. Ну, почти любом.

На данный момент существуют две технологии, которые позволяют убрать разрывы при выводе динамического контента — это AMD FreeSync и Nvidia G-Sync. Разница между ними в том, что первая технология использует для синхронизации частоты развертки и fps видеокарту, а данные об этом передаются по DisplayPort. Вторая технология требует в мониторе наличия специального чипа, который пропускает через себя видеопоток с видеокарты и «подгоняет» под него частоту обновления монитора. Очевидно, что второй подход дороже, причем временами значительно: переплата за чип от Nvidia доходит до 10-20 тысяч рублей.

Что же лучше? Еще год назад я бы сказал, что этот вопрос не корректен: видеокарты от AMD умеют работать только с FreeSync, а видеокарты от Nvidia умели тогда работать только с G-Sync. Однако с учетом того, что видеокарты GTX 1000 и RTX 2000 используют видеоинтерфейс DisplayPort 1.2, дабы соответствовать требованиям VESA компании Nvidia пришлось некоторое время назад добавить в вышеуказанные видеокарты поддержку FreeSync под видом G-Sync Compatible.

Выходит, что переплачивать за G-Sync теперь нет смысла? Опять же не совсем так. В теории, FreeSync может работать на частотах обновления монитора от 9 до 240 Гц, чего более чем достаточно для подавляющего большинства мониторов и игр. Но что мы видим на практике? Многие даже достаточно дорогие мониторы с ценником выше 1000 долларов поддерживают адаптивную герцовку лишь в узком диапазоне 48-90 Гц (весь список мониторов есть тут). И это при том, что сами они могут быть и 144 Гц! То есть получается, что или вы теряете преимущества быстрой матрицы и играете с

60 fps, или же вы забываете про FreeSync и играете со 100+ fps, но терпите разрывы изображения.

144 Гц, IPS, разрешение 2К — и поддержка FreeSync мелким текстом внизу: от 35 до 90 Гц. Смысл в ней в таком диапазоне не совсем понятен.

Разумеется, есть и такие мониторы, которые поддерживают FreeSync в диапазоне от 48 до 240 Гц, но их очень немного. При этом у мониторов с G-Sync такой проблемы нет: все они гарантированно поддерживают адаптивную герцовку в диапазонах от 30 Гц до родной частоты обновления матрицы. Согласитесь, это куда приятнее и охватывает весь диапазон «играбельного» fps.

В итоге ситуация получается следующей: для пользователей видеокарт от AMD выбора нет, не хотите видеть разрывы — берите монитор с FreeSync, хотите при этом высокую герцовку — придется поискать подходящее решение, которое зачастую может быть дороже видеокарты. Для пользователей видеокарт от Nvidia ситуация интереснее: если хотите плавную картинку без разрывов при любом нормальном fps — имеет смысл переплатить за монитор с G-Sync. Но если есть желание сэкономить — можете окунуться в мир FreeSync мониторов, которых на данный момент около 1000 штук. Драйвером поддерживаются они все, так что выбор по герцовке остается только за вами.

Во второй и заключительной части статьи мы поговорим про остальные «фишки» игровых мониторов, такие как многозонная подсветка, вставка черного кадра и некоторые другие.

Источник

На что влияет отклик монитора в игре

Диагональ экрана монитора — это ключевая характеристика, во многом определяющая его стоимость. По соотношению цены и впечатлений от работы с монитором в 2020 году есть смысл смотреть на модели с диагональю от 27 дюймов. Если задумываться о еще больших диагоналях, уже можно присматриваться к мониторам с изогнутым экранам — на больших диагоналях это оправданно и, наряду с изогнутыми экранами в фитнес-браслетах, это второй сценарий использования изогнутых дисплеев, одобряемых нашей редакцией. В отличие от телевизоров, мы сидим непосредственно перед монитором, поэтому задействуется периферическое зрение, что, в свою очередь, действительно создает реальный эффект присутствия. Но стоит понимать, что это доплата за технологичность, которая обойдется в совсем не символическую сумму.

При этом в случае с современным геймерским монитором оправданным будет разрешение не FullHD (1920×1080), которое можно оставить для бюджетных задач, просмотра фильмов и компьютеров с совсем не геймерским железом, а 4K (3840×2160). Новые игры (и, соответственно, видеокарты) в таком разрешении будут выглядеть невероятно эффектно, обеспечивая высокий уровень детализации картинки в 4К. Более экзотические варианты еще большего разрешения будут стоить тех же дополнительных денег, что не укладывается в сценарий прагматической покупки, к которому мы стремимся. Конечно же, видеокарта для работы с таким монитором должна не просто вытягивать такое разрешение, но и обеспечивать высокий fps (частоту кадров в секунду) для комфортной картинки и преимуществ перед противниками, к которым мы еще вернемся. Самое важное, что нужно знать о более высоком разрешении — это повышенная четкость и детализации картинки (простая арифметика: больше пикселей дает более четкую картинку, где можно разглядеть больше деталей).

Источник