Miért fontos a monitor frissítési gyakorisága?

Mind a számítógép-monitorok, mind a mobiltelefonok képernyőjén egyre gyakoribb jellemző a magas frissítési gyakoriság. A monitorok valójában nem mozgóképet, hanem állóképsorozatot jelenítenek meg. A koncepció hasonló a flipbookéhoz, ha elég gyorsan mutatsz elég képet, a szemed mozgóképként érzékeli az eredményt.

A monitor frissítési gyakoriságát és a mozgókép képkockasebességét Hz-ben (Hertz) vagy FPS-ben (Frames Per Second) mérik. A mértékegységek lényegében felcserélhetők, mivel a „másodpercenkénti változás” mértéke azonos. Annak ellenére, hogy a mértékegységek azonosak, a monitor frissítési gyakoriságát jellemzően hertzben mérik, míg a mozgóképeknél általában mindkét mértékegységet használják.

A kutatások kimutatták, hogy tíz-tizenkét képkocka/másodperc alatti képkocka-sebességgel az emberi szem egyedi képeket észlel. Ha több képkocka jelenik meg másodpercenként, a kép mozgónak tűnik, bár a néző továbbra is szaggatottnak tekintheti a mozgást.

Közös frissítési gyakoriság

A modern TV-felvételeket általában 50 Hz-en vagy 59,94 Hz-en rögzítik és jelenítik meg. Ennek az az oka, hogy a televíziós kamerákat úgy fejlesztették ki, hogy rögzítsék a hálózati áramellátás frekvenciáját. A világ nagy részén ez 50 Hz, azonban az Egyesült Államokban, Kanadában, Japánban és Dél-Koreában az elektromos hálózat 60 Hz-en működik.

Azokban az országokban, amelyek 60 Hz-es hálózati tápegységet használnak, a színes TV bevezetésekor a színes TV-jeleket fogadó fekete-fehér TV-készülékeknél a „pont átjárás” nevű vizuális problémát észleltek. Felfedezték, hogy a színes TV-jel képfrekvenciájának 0,1%-kal 59,94 FPS-re való csökkentése jelentősen csökkentette a problémát. Azóta a csökkentett képkocka sebesség megmaradt, annak ellenére, hogy már nincs rá szükség.

Minél alacsonyabb a képfrissítés, annál ritkábban frissül a kép, ami azt eredményezi, hogy minden mozgás remeg vagy akadozik. Ez a hatás különösen észrevehető a nagyon gyors mozgást vagy gyorsan pásztázó felvételeket megjelenítő filmjeleneteknél, mivel a mozgóképek rögzítése általában 24 FPS-sel történik.

Tipp: Ennek viszonylag közismert példája a helikopter rotorlapátjainak megjelenése a videókban. A megfelelő frissítési gyakoriság mellett úgy tűnik, hogy a helikopter rotorlapátjai nagyon lassan mozognak, vagy mozdulatlanul állnak. Ez azért történik, mert a rotorlapátok forgási sebessége tökéletesen vagy majdnem tökéletesen szinkronizálódik a kamera képfrekvenciájával. Nagyobb frissítési gyakorisággal felvett és megjelenített videóval ez a hatás csökkenthető és felszámolható.

Versenyképes számítógépes játékokhoz a gyorsabb frissítési gyakoriságú monitor teljesítményelőnyt jelenthet. Ennek az az oka, hogy nagyobb frissítési gyakoriság mellett a kulcsfontosságú események, mint például a sarkon mozgó ellenség, a másodperc törtrészével gyorsabban jelennek meg, mint egy alacsonyabb frissítési gyakoriságú monitoron. A simább mozgás azt is megkönnyíti, hogy pontosan megjósolható legyen, hogy pontosan hol kell megcéloznia a célt.

A nagy frissítési gyakoriságú monitorok iránti igény kielégítése érdekében viszonylag gyakran találunk olyan monitorokat, amelyek akár 120, 144 és 240 Hz-es frissítési gyakoriságot is támogatnak. A 2020-as CES-en bejelentették a leggyorsabb monitort, amely 360 Hz-es frissítési frekvenciával rendelkezik.

Magas frissítési gyakoriságú monitorral kapcsolatos problémák

A monitor frissítési gyakorisága általában azt is megköveteli, hogy a lejátszott felvétel ugyanolyan magas legyen a legjobb eredmény elérése érdekében. A videó- ​​és filmarchívumokkal lehetetlen a tartalmat nagyobb képkockasebességgel újraforgatni, ezért néha a képkocka-interpolációnak nevezett technikát alkalmazzák. A képkocka-interpoláció lényegében megduplázza a képkocka-sebességet azáltal, hogy minden kép közé új képkockát illeszt be, ez az új képkocka az előtte és utána lévő eredeti képkockán alapul. Ez elősegítheti, hogy a régebbi videó sokkal simábban nézzen ki, de vagy a felvétel előzetes feldolgozása, vagy a megjelenítőeszköz elegendő feldolgozási teljesítménye szükséges a feldolgozás valós idejű végrehajtásához.

A képkocka-interpoláció akkor működik a legjobban, ha az új képkockasebesség többszöröse az eredetinek. Például, ha az eredeti felvételt 30 képkocka/mp sebességgel vették fel, és 60 fps-re interpolálták, akkor minden valódi képkockához egyszerűen egyetlen képkockát kell interpolálni. Ha azonban a megcélzott képkockasebesség 50 fps, akkor a folyamat sokkal nehezebbé válik, mivel minden harmadik képkocka közül csak kettőnek van szüksége interpolált képkockára, ami akadozó eredményhez vezet.

A nagyon magas képfrissítési gyakoriságú monitorokkal rendelkező számítógépes játékokban az a gyakori probléma, hogy a grafikus kártya nem csak hogy nem tud következetesen illeszkedni a monitor képfrissítési sebességéhez, de egyáltalán nem tud egyenletes képkockasebességet biztosítani. A probléma megoldására sok modern játékmonitor tartalmaz egy változó frissítési gyakoriságnak vagy VFR-nek nevezett funkciót. A VFR lehetővé teszi a monitor számára, hogy szinkronizálja a frissítési gyakoriságát azzal a sebességgel, amellyel a grafikus kártya képkockákat állít elő a megjelenítéshez.

A VFR megakadályozza a képernyőszakadásnak nevezett problémát. A monitorok nem jelenítik meg egyszerre a teljes képet a képernyőn, hanem felülről lefelé kezdik megjeleníteni a képet. A képernyő szakadásakor a monitor elkezd egy régi keretet megjeleníteni, majd ennek során egy új keretet kap a megjelenítésre, és a kép többi részét kiegészíti az új kerettel. Ez azt eredményezi, hogy a képernyőn egy kép két képkockából áll, amelyek a kamera mozgása miatt kissé eltérnek egymástól.

A nagy frissítési gyakoriságú monitor előnyei

Összességében a magas frissítési gyakoriság jobb minőségű élményt nyújt, mint egy alacsony frissítési gyakoriságú monitor. Ez a megjeleníthető tartalom megnövekedett simaságának köszönhető. Az olyan modern technikák, mint a képkocka-interpoláció és a változó frissítési gyakoriságú monitorok simább eredményt biztosítanak régebbi tartalmak és gyengébb hardverek esetén, növelve a jobb élmények körét.

A reakcióidőn alapuló forgatókönyvekben, mint például a versenyjáték, a nagy frissítési gyakoriságú monitorok valódi előnyt jelenthetnek az ellenfelekkel szemben. Ez két részből áll, minél gyakrabban jelenik meg egy új kép, annál hamarabb észrevehető egy fontos változás, a kép megnövekedett simasága a pontosabb műveleteket is megkönnyíti.