Hvorfor er monitorens opdateringshastighed vigtig?

En stadig mere almindelig funktion i både computerskærme og mobiltelefonskærme er en høj opdateringshastighed. Skærme viser faktisk ikke levende billeder, de viser en række stillbilleder. Konceptet ligner det for en flipbog, hvis du viser nok billeder hurtigt nok, opfatter dine øjne resultatet som et levende billede.

En skærms opdateringshastighed og billedhastigheden for et levende billede måles i enten Hz (Hertz) eller FPS (Frames Per Second). Enhederne er i det væsentlige udskiftelige, da de er det samme mål for "ændringer pr. sekund". På trods af at enhederne er de samme, måles skærmens opdateringshastighed typisk i hertz, mens levende billeder normalt bruger begge enheder.

Forskning har vist, at ved billedhastigheder under ti til tolv billeder i sekundet opfatter det menneskelige øje individuelle billeder. Når flere billeder vises i sekundet, opfattes billedet som værende i bevægelse, selvom seeren stadig kan betragte bevægelsen som rykkende.

Fælles opdateringshastigheder

Moderne tv-optagelser optages og vises typisk ved enten 50 Hz eller 59,94 Hz. Dette skyldes, at fjernsynskameraer blev udviklet til at låse til frekvensen af ​​strømforsyningen. I det meste af verden er dette 50 Hz, men i USA, Canada, Japan og Sydkorea kører det elektriske net ved 60 Hz.

I lande, der bruger en 60 Hz strømforsyning, blev et visuelt problem kaldet "dot crawl" identificeret i sort-hvide tv-apparater, der modtog farve-tv-signaler, da farve-tv blev introduceret. Det blev opdaget, at en reduktion af billedhastigheden af ​​farve-tv-signalet med 0,1 % til 59,94 FPS reducerede problemet markant. Siden da har den reducerede framerate holdt sig fast, selvom der ikke længere er behov for det.

Jo lavere billedhastighed, desto sjældnere opdateres billedet, dette fører til, at al bevægelse ser ud til at ryste eller stamme. Denne effekt er især mærkbar i filmscener, der viser enten meget hurtige bevægelser eller hurtig panorering, da film typisk optages ved 24 FPS.

Tip: Et relativt velkendt eksempel på dette er udseendet af helikopterrotorblade i videoer. Givet den rigtige opdateringshastighed ser helikopterens rotorblade ud til at bevæge sig meget langsomt eller stå stille. Dette sker, fordi rotorbladenes rotationshastighed tilfældigvis synkroniserer perfekt eller næsten perfekt med kameraets billedhastighed. Med video optaget og vist ved højere opdateringshastigheder kan denne effekt mindskes og udryddes.

Til konkurrencedygtig pc-spil kan en hurtigere opdateringshastighedsmonitor give en ydeevnefordel. Dette skyldes, at ved højere opdateringshastigheder vises nøglebegivenheder, såsom en fjende, der bevæger sig rundt om et hjørne, brøkdele af et sekund hurtigere, end de ville være på en skærm med lavere opdateringshastighed. Den mere jævne bevægelse gør det også nemmere at forudsige præcis, hvor du skal sigte for at ramme målet.

For at muliggøre denne efterspørgsel efter skærme med høj opdateringshastighed er det relativt almindeligt at finde skærme, der understøtter opdateringshastigheder på op til 120, 144 og 240 Hz. Ved CES i 2020 blev den hurtigste skærm annonceret til at have en opdateringshastighed på 360 Hz.

Problemer relateret til en High Refresh Rate Monitor

Skærmens opdateringshastighed kræver typisk også, at de optagelser, den afspilles, har samme høje opdateringshastighed for at opnå de bedste resultater. Med video- og filmarkiver er det umuligt at genoptage indhold ved højere billedhastigheder, så en teknik kaldet frame-interpolation bruges nogle gange. Rammeinterpolation fordobler i det væsentlige billedhastigheden ved at indsætte en ny ramme mellem hvert billede. Denne nye ramme er baseret på den originale ramme både før og efter den. Dette kan hjælpe ældre video til at se meget glattere ud, men kræver enten forbehandling af optagelserne eller nok processorkraft på displayenheden til at udføre behandlingen i realtid.

Rammeinterpolation fungerer bedst, når den nye skærmbilledehastighed er et multiplum af originalen. For eksempel, hvis den originale optagelse blev optaget ved 30 fps og blev interpoleret til 60 fps, så skal der interpoleres et enkelt enkelt billede for hvert ægte billede. Hvis målet frame rate er 50 fps, bliver processen dog meget sværere, da kun to ud af hver tre frames har brug for en interpoleret frame, hvilket fører til et hakkende resultat.

I pc-spil med skærme med meget høj opdateringshastighed er en almindelig vanskelighed, at grafikkortet måske ikke kun fejler i at matche skærmens billedhastighed, men det kan slet ikke give en ensartet billedhastighed. For at løse dette problem inkluderer mange moderne spilskærme en funktion kaldet variabel opdateringshastighed eller VFR. VFR gør det muligt for en skærm at synkronisere sin opdateringshastighed med den hastighed, som grafikkortet producerer rammer for at vise.

VFR forhindrer et problem kaldet screen tearing. Skærme viser ikke hele billedet på skærmen på én gang, i stedet begynder de at vise billedet oppefra og ned. Skærmrivning er, hvor skærmen begynder at vise en gammel ramme og derefter halvvejs med at gøre det, får en ny ramme at vise og fuldender resten af ​​billedet med den nye ramme. Dette fører til, at det ene billede på skærmen består af to rammer, der er lidt forkert justeret i forhold til hinanden på grund af kameraets bevægelse.

Fordele ved en monitor med høj opdateringshastighed

Samlet set giver en høj opdateringshastighed en højere kvalitetsoplevelse end en skærm med lav opdateringshastighed. Dette skyldes den øgede glathed i indholdet, det kan vise. Moderne teknikker såsom billedinterpolation og skærme med variabel opdateringshastighed kan give et mere jævnt resultat for ældre indhold og svagere hardware, hvilket øger rækken af ​​forbedrede oplevelser.

I scenarier baseret på reaktionstider, såsom konkurrerende spil, kan monitorer med høj opdateringshastighed give reelle fordele i forhold til modstandere. Dette kommer i to dele, jo oftere et nyt billede vises, jo hurtigere kan en vigtig ændring bemærkes, den øgede glathed af billedet gør det også lettere at udføre mere præcise handlinger.