Frame rate что это в мониторе hp

0

что такое frs в мониторе

Что такое частота обновления экрана монитора и как она влияет на восприятие

Содержание

Содержание

Частота обновления экрана — один из самых неоднозначных параметров монитора. Одни утверждают, что чем она выше, тем лучше, а малая частота снижает качество изображения и вредит зрению. Другие уверены, что высокая частота — это для тех, кому деньги девать некуда, и что глаз все равно не различает частоту выше 25 Гц. Истина, как всегда, где-то посредине.

Что такое частота обновления экрана?

Вне зависимости от того, что мы видим на экране — статичную картинку или динамичный видеоролик — монитор постоянно выводит на экран серию изображений. Просто в первом случае все кадры будут более-менее одинаковы, а во втором расположение деталей на экране будет меняться от кадра к кадру, создавая иллюзию движения. Частота же смены кадров и есть «частота обновления экрана».

Совсем как в кино, поэтому многие вспоминают про стандартные для кинофильмов 24 кадра в секунду, т.е. 24 Гц. Если в кинотеатре никто не жалуется на «низкую частоту обновления», так зачем на мониторе нужно больше?

Существует устойчивый миф, что 24 Гц — это максимальная частота, воспринимаемая человеческим глазом. И что именно поэтому выбран такой стандарт для кино, а более высокая частота кадров просто не имеет смысла.

Развеять этот миф очень просто — достаточно запустить на компьютере какую-нибудь игру, позволяющую задавать скорость вывода кадров на экран (FPS). Игру лучше выбрать попроще, чтобы видеосистема уверенно обеспечивала высокий FPS. Попробуйте выставить в ней сначала FPS 24 и понаблюдать, а потом выше — например, 50. В динамичных сценах разница будет очевидна.

В кино это не так заметно из-за того, что каждый кадр фильма снимается с некоторой выдержкой, поэтому движущиеся объекты будут смазаны. Это смягчает переход от кадра к кадру и дополнительно «убеждает» наш мозг в том, что объект движется.

Кстати, многие игры также научились «смазывать» объекты, обеспечивая более плавное движение при невысоком FPS. Этот эффект называется motion blur. А частота кадров в кино была выбрана скорее из экономических показателей: меньше частота кадров — короче пленка и проще механика киноаппарата и проектора. Нужна была частота, которая обеспечивает более-менее плавное движение на экране, но при этом не требует больших затрат. Почему именно 24? Потому что при такой частоте минутный расход пленки составлял ровно 30 ярдов, что упрощало расчет количества пленки и, соответственно, бюджета съемок.

60 Гц — мало или достаточно?

Еще один миф, связанный с частотой обновления экрана, — это вред для глаз. Дескать, мониторы с низкой частотой обновления мерцают, что ведет к усталости глаз и, в перспективе, даже к заболеваниям. Следует признать, что это не совсем миф — мерцающее изображение действительно вредно для зрения. И мониторы действительно могут мерцать. Вот только это никак не связано с частотой обновления экрана.

Раньше, когда все мониторы делались на основе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), причиной мерцания экрана действительно была частота обновления. В ЭЛТ люминофор на экране светится только в момент «пробегания» по нему электронного луча. Поэтому чем меньше была «частота монитора», тем заметнее мерцал экран. 60 Гц для такого монитора было совершенно недостаточно.

Однако изображение на экране ЖК-монитора не гаснет в промежутке между обновлениями кадров. Да, на некоторых мониторах заметно мерцание, но не из-за обновления экрана, а из-за режима работы ламп подсветки. Фактически, на статичном изображении нет никакой разницы между мониторами с частотой обновления в 60 Гц и 200 Гц. Если вы используете монитор для работы, в высокой частоте нет необходимости. 60 Гц вполне достаточно.

Не требуется высокая частота и в том случае, если вы любите смотреть видео на экране монитора. Несмотря на то, что кинопленка уже стала историей, стандарт в 24 кадра в секунду остается основным для видеоконтента. Качественное видео иногда снимают с частотой в 60 кадров/сек, а вот большая частота кадров встречается редко. Причины примерно те же, что и сто лет назад: чем больше частота кадров, тем больше объем файла и выше требования к камере и к производительности процессора плеера. Поэтому нет никакого смысла в мониторе с частотой обновления больше 60 Гц, если он нужен вам для просмотров фильмов. По крайней мере, пока.

Кому же нужна высокая частота?

В абзаце, где шла речь о 24 кадрах, не зря упоминалась компьютерная игра. Именно в динамичных играх наиболее заметно влияние частоты обновления. Но если вы любите после работы «погонять в танчики», не спешите бежать в магазин за 240-герцовым монитором. Сначала определитесь, действительно ли вам нужна высокая частота обновления.

А вот киберспортсменам высокая частота обновления действительно важна. Игрок с монитором на 100 Гц получает реальное преимущество перед теми, кто «сидит» на 60 герцах. Именно по этой причине появляются мониторы с частотой 240, 280 и даже 360 Гц.

Впрочем, не все способны воспользоваться эффектом от увеличения частоты обновления. Исследования показали, что мозгу достаточно 13 мс на то, чтобы распознать изображение, но вот на то, чтобы правильно отреагировать на полученный кадр, может потребоваться в десятки раз больше времени. Не стоит рассчитывать, что, сменив монитор, вы сразу и многократно улучшите свои игровые показатели.

Частота обновления и вертикальная синхронизация

Еще один аргумент в пользу высокой частоты обновления — с ее помощью можно устранить влияние рассинхронизации частоты обновления и FPS игры. Поскольку эти числа часто не совпадают, может случиться так, что перерисовка кадра игры попадет на момент обновления экрана. В итоге на одну половину экрана будет выведен предыдущий кадр, а на другую половину — последующий.

Если кадры сильно отличаются (например, когда игрок быстро движется или крутится на месте), на экране будут заметны неприятные рывки изображения. Переход на большую частоту не избавит от этого явления, но оно станет куда менее заметным за счет того, что «резаный» кадр будет демонстрироваться намного меньше.

Некоторые мониторы предлагают решить эту проблему без увеличения частоты обновления — при помощи технологий (G-Sync, V-Sync и Freesync), подгоняющих перерисовку кадра к обновлению экрана.

Но и в этом решении есть минусы. Во-первых, технология должна поддерживаться как монитором, так и игрой. Во-вторых, при работе V-sync могут теряться некоторые кадры, что не нравится киберспортсменам.

Частота обновления и время отклика

Время отклика — это период, который требуется пикселям экрана для изменения цвета после получения соответствующей команды. Очевидно, что этот параметр связан с частотой обновления экрана: за время между сменами кадров экран должен не только успеть перерисоваться, но и некоторое время экспонироваться. К примеру, на частоте 100 Гц время демонстрации каждого кадра составляет 10 мс (1000 мс /100 Гц). Если время отклика монитора больше, то нет никакой пользы от высокой частоты обновления, даже наоборот — будет некоторый вред. Когда время отклика сравнимо со временем экспозиции кадра, в динамичных сценах пиксели не успевают «набрать» цвет и правильных цветов на экране вы просто не увидите. Зато заметите «след» старого изображения, отображающегося одновременно с новым.

Поэтому, выбирая монитор с высокой частотой обновления, смотрите, чтобы время отклика у него было минимальным и хотя бы не превышало интервал, необходимый на перерисовку кадра (1000 / частота в Гц).

Выводы

Высокая частота обновления монитора — это не то, что требуется каждому. Если вы не проводите часы за 3D-шутерами или симуляторами, вряд вы вообще ощутите эффект от увеличения частоты обновления. А вот киберспортсменам высокая частота обновления монитора даст реальное преимущество. Да и просто любители динамичных игр почти наверняка (если позволит производительность системы) заметят улучшение игрового процесса, которое последует за увеличением частоты.

Что такое «частота кадров в секунду»? 24, 30 и 60 FPS

Разбираемся, от чего зависит и на что влияет кадровая частота в играх, кино и мультипликации.

Кадровая частота (англ. frame rate) — это количество кадров, сменяющих друг друга за секунду. В кино, анимации или видеоиграх термин зачастую используют, чтобы пояснить, насколько изображение получилось «плавным». Единица измерения такой частоты тоже есть — это буквально кадры в секунду (англ. frame per second, или FPS). Чем их больше, тем «плавнее» изображение: если для фильмов норма — 24 кадра в секунду, то в разговорах про игры обычно упоминают цифры от 30 до 60.

Это, впрочем, не предельные значения. Так, в классических мультфильмах Уолта Диснея кадровая частота — 12 FPS, но картинка всё равно достаточно «плавная», чтобы не раздражать зрителей, — всё благодаря приёмам аниматоров. А вот профессиональный киберспортсмен, играя на самом современном компьютере, вполне может увидеть до 300 кадров в секунду. Рассказываем, откуда такой разброс и что в этом «фреймрейте» важного.

Сценарист и копирайтер. Утверждает, что видел все фильмы и прошёл все игры, но редакция отказывается ему верить.

24 кадра в секунду

24 FPS — стандарт в кинематографе. Показатель, наиболее комфортный для зрителя.

Впервые частоту киносъёмки осознанно выбрали пионеры кинематографа — братья Люмьер. Она тогда составляла 16 кадров в секунду. Это был строгий расчёт — расход 35-миллиметровой киноплёнки составлял ровно один фут (0,3048 метра) в секунду.

Во времена немого кинематографа скорость показа фильма нередко превышала частоту съёмки. Киномеханик, который вращал ручку проектора, подбирал темп в зависимости от настроения фильма и «темперамента» публики — от 18 до 30 кадров в секунду.

Ситуация изменилась с появлением звукового кино. Поскольку разная скорость воспроизведения меняла частоту звука и голоса становились выше, американские кинокомпании задумались о стандарте фреймрейта. В 1926 году таким стандартом стал показатель в 24 FPS — создатели кино выбрали его как компромисс между «плавностью» картинки, расходом плёнки и возможностями техники. Как раз с этой частотой мы смотрим фильмы по сей день. Хотя исключения тоже бывают.

Кто-то снимает быстрее?

Современные режиссёры иногда проводят эксперименты с увеличением кадровой частоты, чтобы сделать изображение «плавнее» и тем самым усилить погружение. Один из самых известных примеров — «Хоббит» Питера Джексона, снятый с частотой 48 FPS.

Другой пример — фильм «Гемини» Энга Ли, снятый с частотой и вовсе 120 кадров в секунду.

Правда, чтобы увеличить в фильме кадровую частоту, вовсе не обязательно снимать его с высоким фреймрейтом — порой достаточно и современного телевизора с функцией «сглаживания движения» (англ. motion smoothing).

Дело в том, что частота обновления экрана у нынешних ТВ превышает общепринятую кадровую частоту кино — это может быть и 50 Гц против 24 FPS, и даже 120 Гц против тех же 24 кадров. Иногда это приводит к тому, что изображение начинает дёргаться и дрожать. Чтобы решить проблему, изобрели «сглаживание движения» — эта технология анализирует движение объектов и создаёт дополнительные кадры, будто бы заполняя ими «пустые» места.

Звучит здорово, однако на деле motion smoothing только портит изображение. Резкость картинки заметно увеличивается, порой возникают артефакты изображения, а естественная «смазанность» сцены, специально созданная режиссёром, становится едва заметной, сбивая фокус. И в результате возникает «эффект мыльной оперы».

По этой причине режиссёры и актёры выступают против технологии, называя её проклятием кинематографа. Хорошо, что пока это лишь опция, которую при желании можно просто отключить.

А что с кадрами в мультфильмах?

Сегодня во время съёмок кино оператор выставляет на камере нужную частоту. Всё сложнее, если речь идёт о мультипликации, ведь каждый кадр необходимо нарисовать вручную. По кадровой частоте анимация делится на несколько видов:

Чтобы снять 20 минут мультфильма в анимации вида 1s, необходимо нарисовать порядка 28 000 уникальных рисунков. Это весьма непростая задача, и потому мультипликаторы идут на всевозможные уловки, чтобы зритель не заметил недостающих кадров. Так, анимацию 1s чаще всего применяют только в активных сценах — например, если персонаж бежит.

Постепенно в создании анимации появились новые секреты. Первым работу мультипликаторов оптимизировал Уолт Дисней: ведущие художники сперва рисовали основные кадры (англ. keyframes), а после этого в дело вступали художники-фазовщики — они рисовали «промежуточные фазы движения»
(англ. in-between) и доводили анимацию до финального вида. Эти термины остаются актуальными для аниматоров и сегодня.

Для экономии кадров художники идут и на другие хитрости. Скажем, рисуют фон и на статичный рисунок накладывают прозрачные целлулоидные плёнки с подвижными элементами. А ещё аниматоры зацикливают кадры или же «раскладывают» персонажей и объекты в несколько слоёв — например, анимируют только губы на неподвижном лице.

В японской анимации — аниме — художники для упрощения своих задач зачастую пропускают промежуточные рисунки — фазовки. Из-за этого эмоции на лице персонажа меняются моментально.

В аниме также существует термин sakuga — это моменты, когда качество картинки возрастает и доходит до стандарта 1s. Приём используют для заставок, сюжетных поворотов или экшн-сцен.

Сколько кадров в видеоиграх?

Оптимальный фреймрейт в играх выше, чем в кино, — он начинается с 30 кадров в секунду. С точки зрения технологий кадровая частота в игровой индустрии работает иначе, нежели в кино, однако суть та же — чем больше FPS, тем лучше. Кроме того, именно счётчик FPS — главный показатель производительности той или иной игры.

Частота в 60 FPS обеспечивает куда более «плавное» изображение. Впрочем, важнее стабильная производительность. Высокий фреймрейт, который время от времени неожиданно «падает» до 35–45 кадров, игрок воспринимает хуже, чем стабильные 30 FPS. Любой такой сбой воспринимается как лаг, ведь мозг игрока «настраивается» на определённую кадровую частоту.

Кадровая частота игры во многом зависит от того, на какой платформе она запущена. Так, на ПК единственное ограничение в большинстве случаев — мощность «железа», которое может быть очень разным. Зачастую это вызывает дополнительные проблемы при оптимизации игры: сделать так, чтобы она работала одинаково на всех компьютерах, попросту невозможно — комбинаций «железа» слишком много.

При создании версий для игровых приставок, где установлены фиксированные комплектующие, ситуация немного проще — оптимизировать игру приходится под тот или иной «стандарт» (в зависимости от конкретной приставки). В этом случае, правда, возникает другая проблема: нередко мощности устройства не хватает для частоты в 60 кадров, и тогда разработчики искусственно ограничивают фреймрейт на отметке в 30 FPS. Это компромисс — низко, зато стабильно.

Правда, с появлением консолей нового поколения — Xbox Series X и PlayStation 5 — многие компании и студии при разработке стали целиться именно в 60 FPS, поскольку «железо» позволяет. По крайней мере, пока. Если верить рекламе, новые консоли способны выдавать и 120 FPS, но это, конечно, касается относительно «лёгких» с точки зрения графики игр.

«Мы никогда не пытались ограничить разработчиков в том, чего они пытаются добиться на нашей платформе, будь то 60 FPS на Xbox 360 или 4K и 60 FPS на Xbox One X. Мы хотим дать им инструменты для того, чтобы они создавали свои игры на любой из наших платформ. В поколении Xbox One X мы уже достигли момента, когда игры выглядят потрясающе, но у нас есть простор для того, чтобы сделать их ещё лучше. Я хочу, чтобы игры ощущались столь же здорово, как и выглядят. Думая о будущем, мы хотели сосредоточиться не только на количестве пикселей, но и на ощущениях от игр, которые обеспечивает высокий фреймрейт».

Фил Спенсер, глава Xbox.
Интервью, 2020 год

Похожего мнения придерживаются и разработчики, которые сотрудничают с Sony.

«Разрешения 4K достаточнo, его хватит надолгo. Но мне хочется вместо того, чтобы оставаться на уровне 60 кадров в секунду, поднять частоту до 120 или даже 240 кадров в секунду. Я думаю, это то, что изменит игры».

Кадзунори Ямаути, руководитель разработки серии Gran Turismo.
Интервью, 2020 год

И если в одиночных играх кадровая частота играет роль важную, но всё-таки не принципиальную, то в киберспорте высокий показатель FPS — залог успеха.

И не только он: ещё при подборе техники для соревнований профессиональные игроки учитывают частоту обновления экрана монитора. От неё зависит, как часто и быстро обновляется изображение на дисплее каждую секунду. Так, при частоте 60 Гц кадр меняется каждые 16 миллисекунд, при 144 Гц — каждые 6 миллисекунд.

Когда монитор обновляется с такой скоростью, разница не видна глазу, всё дело в мелкой моторике. После нескольких лет тренировок киберспортсмен в той же Counter-Strike: Global Offensive использует лишние 10 миллисекунд для более точного наведения прицела. Для реализации своего потенциала профессиональным игрокам необходима техника с максимальными характеристиками, даже несмотря на то, что упомянутая Counter-Strike — не слишком требовательная к «железу» игра.

Ещё один пример — Call of Duty: Black Ops — Cold War. Компания NVIDIA, которая выпускает видеокарты, в 2019 году провела исследование «фликшотов» — этим термином обозначают ситуации, когда игрок в шутере очень резко целится во врага и метко стреляет. В случае с Black Ops частота обновления 360 Гц улучшает качество стрельбы на 4% — по сравнению с монитором на 240 Гц. И этот небольшой перевес может оказаться решающим во время соревнования.

Глубина цвета в мониторах (8bit+A-FRC) 10bit, 10bit (8bit+FRC), 12 bit

Что такое глубина цвета в мониторах и телевизорах

В мониторах производители могут указывать глубину цвета или количество передаваемых цветов. Экран монитора может передавать цвета с количеством цветовых оттенков например 8 бит, цвет имеет глубину 2 в 8 степени это означает, что один цвет может быть показан с 256 оттенками, в свою очередь оттенки могут комбинироваться, поскольку матрица экрана может отразить 3 цвета (синий, зелёный, красный) то количество оттенков в 8 битной матрице монитора будет 256х256х256=16777216 это 16,7 миллионов цветов.

Какая может быть глубина цвета в мониторе, телевизоре

Экраны с глубиной цвета 6Bit

6 бит — 0,26млн. цветов, такие матрицы ставят в самые дешёвые мониторы и телевизоры, это матрицы изготовленные по технологии TN, мониторы с такими экранами используются для офисной работы, совершенно не предназначены для работы с графикой.

Экраны с глубиной цвета 8bit

8 бит — 16.7млн. мониторы и телевизоры среднего класса более менее подходят для работы с графикой. Это экраны изготовленные по VA или IPS технологии. Довольно неплохое качество изображения для большинства пользователей.

Экраны с глубиной цвета 10bit

10бит — 1,07млрд цветов такие мониторы и телевизоры подходят для работы с фотографиями и других работ требующих качественных цветовых переходов. 10 bit экраны устанавливаются в топовые мониторы и телевизоры. Имееют очень качественую картинку.

Видеокарта компьютера способна передавать глубину цвета как правило не менее 8 бит, а более мощные 10 бит.

Экраны с глубиной цвета 12bit

12 bit экраны очень редкие используются очень мало, причина дороговизна в производстве, небольшой рынок. Как правило такие экраны используются только в дорогих устройствах специального назначения. Пример медицинские диагностические мониторы, когда градация цветовых оттенков играет важную роль. Но стоимость такого монитора раз в 10 больше обычного.

Что означает (8bit+FRC), (6bit+FRC)

Дабы адаптировать мониторы к мощностям видеокарт был придуман дизеринг или технология (FRC) Frame rate control. Чуть позже технология была применена и в телевизорах.

Чтобы создать большее число оттенков было придумано заставить мигать подсветку пикселей. Благодаря такому усовершенствованию визуальное восприятие цветов стало больше и производители стали такие матрицы называть более лучшими и они получили обозначение A-FRC. На самом деле подсветка не совсем мигает, правильней сказать подсветка имеет несколько уровней яркости. Быстро меняя яркость подсветки меняется оттенок изображения, добавляется количество оттенков. Особых затрат для этого не надо, но позволяет позиционировать телевизор или монитор как устройство более высокого класса.

6bit+FRC, 8bit+FRC что это

(8bit+A-FRC) или (8bit+FRC) — если в характеристиках монитора встретится такое обозначение, то надо понимать, что реально монитор может показывать изображение с глубиной 8 бит, но в нём применена технология FRC и визуально изображение будет сопоставимо с монитором имеющим глубину цвета в 10 бит. Так ли это сказать трудно, обычному пользователю, без специальных приборов проверить работу FRC не возможно. Но логика подсказывает, что мониторы и телевизоры с FRC не могут быть сопоставмы с мониторами которые поддерживают реальные 8 бит или 10бит.

С экранами (6bit+FRC) — всё аналогично.

Но зачем это нужно, исследования показали, что максимально человек может различать до 10 млн.цветов и в зависимости от физиологии конкретного человека, уровень восприятия цветов колеблется от 3000 до 10млн. Людей способных распознавать миллионы цветов, всего несколько на 1000. Так зачем 10 бит панели, если человек не в состоянии распознавать большее количество оттенков. Ответ в индивидуальном восприятии, кто то видит больше оттенков с красным цветом, кто то зелёным. Визуально монитор с глубиной цвета в 10bit будет показывать более красивое изображение для любого человека.

Но для решения большинства задач вполне достаточно 8 битного монитора.

Factors Affecting PC Monitor Responsiveness

If you ask a user what they look for when buying a monitor they may respond by saying “a good resolution”, “good colours” or “good image quality”. Some users, particularly gamers, are also quite particular about the motion performance of a monitor and will be looking for something that is responsive. As with other factors affecting the overall image quality, there are a lot of different aspects to consider here. Unfortunately for the consumer, a true picture of ‘responsiveness’ is never painted by manufacturer specifications. In this article we break through the confusion, taking a detailed look at the key factors affecting responsiveness.

Input lag

When considering the responsiveness of a monitor you must consider what the user feels when trying to interact with the monitor as well as what they see with their eyes. Input lag is all about the delay between the graphics card sending a frame to the monitor and the monitor displaying that frame. The basic component of input lag which affects the feel is referred to as the signal delay and is commonly measured in milliseconds. There are of course other sources of latency beyond simply this signal delay and not all of it comes from the display itself. This is covered in this excellent article by AnandTech, but we shall be focusing on just the monitor here. A lower input lag is advantageous because it leads to a snappier feeling when you interact with the display using your mouse or other controller.

Monitors will process the image in various ways before outputting it – some models do this more extensively than others. It is not too uncommon for higher end screens in particular to use internal scalers to handle non-native resolutions, which can add significant input lag. Sometimes the signal must pass through the scaler even if scaling is not required (i.e. running the monitor at its native resolution). Manufacturers will sometimes give PC monitors a dedicated mode which will bypass much of the signal processing; sometimes a dedicated ‘low input lag’ or similar setting that can be activated through the OSD (On Screen Display). To measure the signal delay accurately requires specialist equipment such as an oscilloscope and photo diode. This will allow you to specifically determine the signal delay rather than the overall latency. Often when websites or users measure input lag they will be using a camera to capture apparent differences between a display of known input lag and their display of choice. This will be done using a stop clock or special software such as SMTT (Small Monitor Test Tool).

A stopwatch application

Such methods can give a reasonable idea of input lag, particularly if you have a good reference screens (known input lag) to benchmark against. Because they rely on a visual interpretation of a display’s output they are influenced by the pixel transitions themselves (response time) and not just the pure signal delay. It is important to differentiate between these two as the signal delay significantly affects how responsive a monitor feels. Response times primarily affect how the monitor looks, as we focus on later. What we ‘see’ and ‘feel’ can of course be closely connected. But really, the pixel response affects what we like to call ‘visual latency’ rather than ‘felt latency’. It’s often included in what most websites and users will refer to as input lag, though what people are usually more interested in is how the monitor will feel, which is more heavily weighted towards the signal delay element.

As an Amazon Associate I earn from qualifying purchases made using the below link. Where possible, you’ll be redirected to your nearest store. Further information on supporting our work.

Many people have become obsessed with comparing input lag values, even without appreciating the inherent inaccuracies of many of the figures they’re seeing. Sometimes users will sweat over a few milliseconds difference, the sort of difference that could be accounted for purely by the measurement method’s margin of error. However the figures have been derived, it’s important to appreciate that different people have different tolerances to input lag. Some would much prefer a screen with next to no input lag (

Refresh rate

Fixed refresh rate

The next factor worth considering affects how responsive the monitor feels and looks to the user; refresh rate. Traditionally, LCD monitors run at a refresh rate of 60Hz under their native resolution. This means that up to 60 discrete frames of information can be displayed every second with a 16.66ms ‘gap’ between frames. This value can be altered to a degree, but there’s a defined maximum. An increasing number of monitors now run in their native resolutions at a refresh rate of 120Hz or higher (e.g. 144Hz, 165Hz, 240Hz etc.). A 120Hz refresh rate allows the monitor to display twice as much information every second, outputting up to 120 discrete frames of information with a 8.33ms ‘gap’ between frames. The diagram below gives a visual demonstration of these differences.

A diagram comparing refresh rates

In this diagram the 60Hz monitor shows a progression of a single frame, between Frame 1 (red blob) and Frame 2 (yellow blob). Over this same 16.67ms time period the 120Hz monitor has progressed two frames, displaying ‘Frame 2’ after 8.33ms and moving on to ‘Frame 3’ (green blob) by the end of the 16.67ms period. What this means in practice is that the 120Hz monitor is able to output content at up to 120 frames per second. At this frame rate each discrete frame is displayed for half the length of time compared to a 60Hz monitor running at 60fps. This reduces the level of perceived blur and increases the visual fluidity of scenes, as we’ll come onto later. The monitor also responds twice as frequently to user input updates, such as mouse movements, which when combined with relatively low input lag gives the user superior feedback and a much more ‘connected’ feel. For these reasons such models are popular amongst gamers and also facilitate smoother active 3D playback. Models with even higher refresh rates are now quite ubititous.

Variable refresh rate (Nvidia G-SYNC, AMD FreeSync and HDMI 2.1 VRR)

As you can hopefully appreciate from the above there is a very close relationship between refresh rate and frame rate – or the monitor and the rest of the system. It’s all good and well having a monitor with a high refresh rate, but to gain maximum benefit from it the frame rate needs to keep up with the refresh rate. Some users like to use ‘VSync’ to prevent the frame rate exceeding the refresh rate and to ensure that the GPU only sends new frames to a monitor when it’s ready to move onto its next refresh cycle. With the GPU holding frames in this way there is an inherent delay which adds to the overall input lag. This ‘penalty’ becomes less severe as the refresh rate increases but it still exists. With VSync enabled you also get a degree of stuttering on occasions where the frame rate falls below the monitor refresh rate. This leads to a situation where the screen has finished drawing a frame and should be moving onto the next frame, but the GPU isn’t ready to send it. The GPU therefore sends the first frame to the monitor again instead of sending a new one – so the monitor redraws the frame. To minimise latency and stuttering as much as possible you can disable VSync instead, which many gamers do. But then the frames being sent to the monitor and the monitor’s refresh cycle are left to go out of sync. So the monitor ends up displaying new frames in the middle of its refresh cycle. Because monitors typically refresh from top to bottom you end up with a new frame being displayed only on the top of the monitor, whereas the bottom of the monitor is still displaying the old frame. This leads to ‘tearing’, either with distinct tear-lines or an associated displacement of objects (‘juddering’). This is potentially distracting and unsightly, which is exactly what leads some users to turn to VSync. But there are some alternative solutions, one of which is Nvidia G-SYNC.

Essentially what the little chip above does is dynamically adjusts the refresh rate of the monitor to match, in real time, the frame rate of a game or other content. That way you gain the traditional benefits of having VSync enabled with the benefits of VSync disabled all at the same time. The chip can only be used on certain monitors, most of which will have it pre-installed in the factory. If you’d like to know more about the experience, check out our dedicated G-SYNC article which tells you more about the technology and the benefits it can bring alongside links to any relevant news pieces or reviews of G-SYNC models we’ve tested. AMD also has a variable refresh rate (VRR) technology dubbed ‘FreeSync’ which doesn’t require the same sort of specialist hardware inside the monitor itself. The technology was initially demonstrated on a laptop using the native capabilities of its eDP (embedded DisplayPort). For desktop monitors the DisplayPort 1.2a and more recent DP specifications support VRR (referred to by VESA as ‘Adaptive-Sync‘), via an optional extension. This has been pivotal to making AMD FreeSync a reality for the consumer. Newer iterations of the technology also work over HDMI on many monitors. Adaptive-Sync can also be used by other graphics hardware, including 10th Generation Intel Core “G” CPUs, more recent Intel processors and discrete graphics hardware. Nvidia now assesses Adaptive-Sync capable monitors for VRR compatibility on Nvidia GPUs (GTX 10 series and newer). If a monitor passes this testing, it’s marked by Nvidia as ‘G-SYNC compatible’. This means the models provide a ‘G-SYNC like’ (Adaptive-Sync) experience for Nvidia users even though the monitor itself isn’t a ‘full fat’ G-SYNC model with G-SYNC module. Some Adaptive-Sync capable models not marked as ‘G-SYNC compatible’ may still work with the technology on Nvidia GPUs, but the company makes no guarantees the VRR side of things will work properly if at all. This is something we now test in our reviews of Adaptive-Sync capable monitors.

A key advantage of ‘full fat’ G-SYNC (complete with module) that isn’t usually carried over to Adaptive-Sync models is variable overdrive. Normally, the optimal pixel response time setting of a monitor that applies to its maximum refresh rate will not be optimal if that refresh rate falls. As it does during frame rate dips, with VRR technology enabled. The monitor is optimised using this setting at its maximum refresh rate, in terms of its balance between fast pixel responses and relatively low overshoot – concepts that are explored in the proceeding section. At lower refresh rates, the voltage surges required to speed up the pixel response times are not the same. And using this stronger overdrive impulse causes more noticeable overshoot, or more specifically overshoot that persists for longer and is therefore much easier to perceive. Without the pixel response behaviour changing, this increases further as refresh rate draws closer to the floor of operation. A term used to describe the lowest refresh rate supported by the monitor under VRR. Depending on the model and how things are tuned, this may be quite eye-catching and it would therefore be recommended that the user manually switches to a lower pixel overdrive level if their frame rate dips signifcantly below the ceiling of operation (maximum refresh rate) of the monitor. In contrast, G-SYNC modules with their variable overdrive control automatically re-tune the pixel overdrive to a broad range of different refresh rates to strike a good balance between pixel response speed and low overshoot. HDMI 2.1 has its own integrated VRR standard as well, which can be accessed by devices such as the PS5 which don’t support Adaptive-Sync. It can also be leveraged via Nvidia GPUs (‘G-SYNC’) and in our testing it offers a very similar experience to using Adaptive-Sync on a particular model.

In terms of certification programs for monitor VRR, we’ve already introduced ‘G-SYNC Compatible’ and cover this and the different ‘tiers’ of G-SYNC in our dedicated article. Whilst “AMD FreeSync” is often broadly used to describe the use of Adaptive-Sync with an AMD GPU or system, AMD also has their own certification system which has evolved a bit over the years. There are now 3 distinct tiers. There’s the basic tier (‘AMD FreeSync’) which promises low latency and a tear-free experience via DP and HDMI – if a monitor supports Adaptive-Sync via DP but not HDMI it will not gain FreeSync certification. This wasn’t originally the case as the technology was initially only supported via DisplayPort. There’s ‘AMD FreeSync Premium’ which requires the inclusion of a 120Hz+ refresh rate alongside LFC (Low Framerate Compensation) at a minimum Full HD resolution. LFC allows the monitor to stick to a multiple of the frame rate with its refresh rate, to remove tearing and stuttering below the floor of operation (lowest refresh rate supported). Finally, there’s ‘AMD FreeSync Premium Pro’ which includes an HDR focus. Though in practice, if a monitor supports HDR and VRR they can usually be used together and everything will work as expected. Regardless of whether you’re using an AMD GPU or system, or an Nvidia GPU – and regardless of whether the monitor is ‘FreeSync Premium Pro’ certified. Finally, VESA has their own certification program for ‘AdaptiveSync Display’ (or ‘MediaSync Display’, for some lower refresh rate displays) that looks at specific criteria. Including putting a limit on flickering levels – as well as overshoot levels at maximum refresh rate, using the default overdrive setting. The certification level for ‘AdaptiveSync Display’ includes a number, which corresponds to the maximum refresh rate supported.

Response time

The refresh rate clearly has a significant bearing on how responsive a display looks and feels to the user but it certainly isn’t the end of the story. In the previous ‘blob diagram’ you will recall there were ‘gaps’ between frames. On a CRT monitor these gaps are blank spaces where nothing is displayed on the screen – aside from the remnants of the image as it fades away due to phosphor persistence (a momentary ‘afterglow’, rapidly fading in intensity). At 60Hz a CRT will simply flick from one frame to the next like clockwork every 16.66ms, displaying each frame very briefly. This is why, particularly at lower refresh rates, the user may notice a flickering as the monitor alternates between displaying the gap and displaying a frame of information. The vast majority of LCDs (and some other non-CRT technologies) use a technique called ‘sample and hold’ to display their images. This means that a frame (sample) is displayed to the user (held) for the entire duration of the ‘gap’, after which the next frame is sampled and then held.

Drawing the next frame isn’t instantaneous on an LCD, either. It is influenced by the pixel response time; the time taken to transition a pixel from one colour (state) to another. It doesn’t actually depend on the specific colour (e.g. red to blue vs. green to blue) but on the lightness or intensity of the shade. This is known as the greyscale or ‘grey’ value, running from the darkest shade (0% grey = black) to the lightest shade (100% grey = white). A transition from black to white, for example, will typically take a different length of time to a transition from 25% grey to white. Remember that in this instance grey simply refers to the intensity of the shade – it could in fact represent a colour such as dark blue (25% grey) or light blue (75% grey). It’s also worth noting that although the response time isn’t influenced by anything other than the grey values, some colour transitions may give more obvious trailing due to how receptive people are to particular colours.

Pixel response times are commonly quoted by manufacturers as ‘grey to grey’ values with figures such as 1ms, 2ms or 5ms. Unfortunately there is no common measurement standard for this and, as explained above, not every pixel transition will occur at the same speed. Often the manufacturers will cherry pick their values so that they represent one of the most rapid pixel transitions a PC monitor will perform. Whilst some transitions may occur at the quoted speed, others might not happen anywhere near as quickly. The diagram below illustrates the difference between a 8ms pixel transition and one occurring twice as quickly (4ms). For clarity a standard sample and hold LCD with 60Hz refresh rate is used in this example.

A diagram comparing response times

The top row in the diagram shows a transition occurring between a red blob (frame 1) and a yellow blob (frame 2) at a response time of 8ms grey to grey. After 8ms the completed yellow blob is displayed for the remaining duration of that frame (an extra 8.67ms). The bottom row shows this same transition but at a response time of 4ms grey to grey. The completed yellow blob (frame 2) is shown after only 4ms and then held for the remaining 12.67ms of the frame. The shorter time spent in the transitional phase between red and yellow leads to what is essentially less trailing or ghosting.

In this example the transition occurs between one state (red) and another (yellow) and would go no further until a new transition is called for in the next frame. In reality rapid response times such as this are typically achieved on LCDs by using a pixel overdrive circuit external to the panel itself. This overdrive process is also known as RTC (Response Time Compensation) or grey to grey acceleration. Voltage surges are applied to ‘push’ the pixels into the desired state more rapidly – something that is very common on LCDs of all panel types. If the disparity between the native speed of a transition and the speed of the accelerated transition is great then it sometimes requires an aggressive voltage surge to achieve it. This will invariably lead to a situation where the transition won’t just stop at the desired endpoint but will actually ‘overshoot’. The consequences include visible artifacts (RTC errors) such as inverse ghosting. This may include ‘dirty trailing’ or ‘shadowy trailing’ that is darker than the object or background shades. Some may sub-categorise this as ‘undershoot’, as it results from a fall below the desired end point of the transition rather than a rise above it. Or it may include bright ‘halo’ trails, which are brighter than the object or background shades and may be quite colourful as in the example below. This form of inverse ghosting (overshoot) is particularly eye-catching and potentially more distracting than regular trailing.

Overshoot artifacts

On modern TN monitors most grey to grey transitions occur at around 4-10ms without overdrive but can be pushed to as low as 1ms or slightly below using moderately strong overdrive. Without overdrive IPS-type panels are more sluggish, giving response times during grey to grey transitions typically around 8-16ms. With moderate overdrive some grey to grey response times on IPS-type panels can fall to around 3-6ms which can significantly reduce trailing. On most VA panels grey to grey transitions are very sluggish and usually occur between 14ms and 30ms without overdrive. With moderate overdrive you can bring some of these transitions down to around 4ms whilst others will stubbornly remain well above 10ms. For all of these panel types balance is key. It is possible to drive down response times even further using more aggressive overdrive, but often the consequences of this (visible artifacts) outweigh the benefits. The image below gives an extreme example of the visual joys that can accompany the use of very aggressive pixel overdrive.

Extreme inverse ghosting

Sampling method

Impulse vs sample and hold

Any long-term CRT users, particularly gamers, will recall that there was a distinctly different feel to gaming on a CRT. Modern LCDs have generally rapid response times and high refresh rates which certainly help reduce trailing and perceived blur. But still there is something missing. Objects that remained sharp during brisk movements on the CRTs may seem relatively blurry on even the fastest LCDs. As mentioned in the opening paragraph of the previous section, there is a distinct difference between how CRTs and most LCDs sample images. It is this that is the missing piece of the jigsaw and the major factor in perceived motion blur. LCDs and OLEDs typically adopt a ‘sample and hold’ (or ‘follow and hold’) approach to displaying an image whereby a frame (sample) is displayed to the user until the next frame needs to be drawn (hold). In contrast, CRTs use an ‘impulse-type’ approach whereby each frame is flicked on momentarily and then no new information is shown on the screen until the next frame is required. Let’s summarise these differences with another infamous ‘blob diagram’, this one being a sort of conglomeration of the two previous diagrams.

A diagram comparing sampling methods

The typical LCD is always displaying information, whereas the CRT only displays information for very short periods of time. The sample and hold approach used by your typical LCD monitor has consequences for the perceived clarity of motion. When your eyes track movement on such a display they are fed a continuous stream of information and are continuously moving. Your eyes are at various different positions throughout the screen refresh. This results in perceived motion blur – a blur that would persist even if the pixels themselves were transitioning extremely quickly. Some studies suggest that response time actually only accounts for around 30% of perceived blur on a 60Hz monitor with 16ms response time (Pan et al. 2005). On models with faster pixel response times it accounts for even less of the perceived blur. Refresh rate also plays an interesting role in all of this. At a refresh rate of 60Hz the pixel response times are only really a significant limiting factor in terms of overall perceived blur if they are above about 8ms, which is half of the frame refresh cycle. On a 120Hz PC monitor you need pixel response times to fall below

4ms and for 240Hz below

2ms for a strong performance, which is again half of the refresh cycle. Whilst minor clarity improvement can be seen if response times are improved beyond this, an increased refresh rate and frame rate is required to yield significant further improvement on a sample and hold monitor. This is why it is typically TN or increasingly fast IPS-type panels that make the best candidates for high refresh rates in LCD form. And why OLEDs will give a lot of headroom in this area.

Pixel responses aside, the significance of eye movement and refresh rate really cannot be understated when it comes to motion blur. You will recall from earlier in the article that an increased refresh rate on an LCD improves the smoothness of motion because visual information is being fed to the user more rapidly. Trailing appears greatly reduced despite the pixel response behaviour typically remaining similar to when the monitor is running at 60Hz using the same overdrive settings. This increased smoothness is actually largely down to a decrease in perceived motion blur. Frames are being held for a much shorter duration and your eyes are being fed a greater number of distinct frames – as a result, your eye movements are reduced. But there is still a greater degree of eye movement and hence blur than on a CRT. On a CRT the information is flashed at you extremely briefly followed by no information (a blank screen). As a result, your eyes aren’t spending much time at all tracking motion and the perceived blur is significantly decreased.

A simple demonstration

You can perform a quick demonstration of how eye movement influences perceived blur by looking at your mouse pointer on a sample and hold display. Stare at a fixed point on the screen while moving the mouse pointer across this point, moving the mouse at a moderate pace from side to side. The white space above this paragraph should give you a normal mouse cursor and an area to focus on. You should see a set of distinct mouse pointers as you move your mouse from side to side. Now allow your eyes to follow the mouse pointer and notice that you see a slightly blurry pointer rather than several distinct pointers. Don’t move the pointer too rapidly or do this too many times as you will probably make yourself dizzy. There are also some useful demonstrations of how influential eye movement is on this page. This is part of a broader collection of tests called ‘UFO Motion Tests’, which are designed to help users analyse the motion performance of their display. The animation below is one such demonstration – note how different the animation appears if you keep your eyes stationary (stare at top UFO) vs. track motion (follow the bottom UFO).

PWM (Pulse Width Modulation usage)

PWM (Pulse Width Modulation) is a method used to modulate backlight brightness on some sample and hold LCDs and backlight or pixel brightness on some sample and hold OLEDs. There is an excellent article dedicated to this on TFT Central, well worth a read if you’re interested in learning more about it. Rather than using a varying direct current to modulate brightness, the PWM-controlled light source is rapidly ‘flicked’ on and off to achieve a given brightness. Some people are sensitive to this rapid flickering effect and can suffer from visual discomfort. The flickering also has repercussions for how ‘blur’ on moving objects is perceived on a monitor. Because the image essentially disappears very briefly when the PWM-regulated light source flicks off there can be visible fragmentation in the blur we perceive when viewing moving images. The fragmented blur is termed a PWM artifact. The video below gives a rough idea of this effect. It is obviously constrained by the limitations of the camera recording the video and the video output (particularly the low frame rate), but the PWM artifacts manifest themselves in a similar way in practice. It’s also worth noting that this fragmentation reduces eye movement and can therefore have a positive effect on perceived blur via mechanisms discussed earlier and indeed in the following paragraph.Some OLEDs adopt PWM-like behaviour such as 60Hz OLED panels flickering at 120Hz for this reason. For many, though, the downsides of the flickering and unsightly appearance of the PWM artifacts can outweigh can outweigh the potential benefits.

LightBoost and strobe backlights

Introducing strobe backlights

‘Normal’ LCDs and CRTs use a completely different sampling method, as explored previously. However; it is possible to modulate the backlight of an LCD monitor in such a way that it samples frames like a CRT and therefore provides a reduction in perceived motion blur. Scanning or strobe backlights are those that pulse ‘on’ and ‘off’ in much the same way as a CRT, allowing an LCD to display information to a user for only a fraction of a second every frame and display nothing at all for the remaining time. This impulse-type behaviour not only reduces motion blur by reducing the amount of time the eye spends moving, it also hides much of the pixel transition process – including overdrive artifacts that may be generated by aggressive grey to grey acceleration. One of the most popular systems used on LCD TVs is Sony ‘Motionflow’. Basic ‘Motionflow’ involves the use of MCFI (Motion-Compensated Frame Interpolation) technology whereby intermediate frames are created and inserted between real frames to increase refresh rate. ‘Motionflow XR’ combines this MCFI with a strobe backlight. ‘Motionflow Impulse’ uses a strobe backlight exclusively, without any sort of interpolation. Samsung uses an alternative called ‘Clear Motion Rate’ (CMR) that combines a strobe backlight on LCDs and pixel strobing or ‘Black Frame Insertion’ (BFI) on OLEDs with other motion enhancements. Panasonic also uses a strobe method they refer to as ‘Backlight Scanning’ (BLS) on some of their TVs.

Nvidia LightBoost – for PC users

Strobe backlight technologies such as these are readily used by LCD TV manufacturers, whilst OLED screens sometimes offer pixel strobing or BFI modes. It’s not uncommon to see such modes available on high refresh rate PC monitors now as well, with a technology called ‘LightBoost’ responsible for spurring up initial interest in this. This is a low-latency strobe backlight technology developed Nvidia. It was designed to complement Nvidia’s 3D Vision 2 stereoscopic system. The shutter glasses, which are an integral part of 3D Vision and any ‘active 3D’ system, have the left and right lenses alternately open and close so that each eye sees a different frame and a 3D picture emerges. LightBoost-compatible monitors are able to shut off their LED backlights in between frames and momentarily pulse them on at very high brightness to display each frame. The ‘on phase’ (or pulse) may last a couple of milliseconds, if that, and peaks at a brightness exceeding the monitor’s usual static 100% brightness. The off phase lasts for the remainder of the frame duration; until a new frame needs to be shown to the user and the next momentary brightness pulse occurs. Using this technology, where the backlight itself is acting as a shutter, allows the shutter glasses themselves to remain open for longer and let more light in – hence the primary purpose of the technology and the name itself.

Nvidia LightBoost

Another advantage of this system is that the monitor is no longer ‘sampling’ like a regular LCD but rather like a CRT. Your eye movements are reduced due to the very short ‘on phase’. During its normal intended operation, where 3D content is being viewed with 3D Vision 2 glasses, crosstalk is reduced. But where things get really interesting is when you take away the shutter glasses entirely and start viewing 2D content. Because LightBoost is specifically designed for 3D viewing, using it for smoother (‘CRT-like’) 2D viewing can’t be done ‘officially’. However; it can be done very easily without any risk to your monitor or the rest of your system. An individual who goes by the pseudonym ‘ToastyX’ has developed a utility called ‘StrobeLight’ which allows a user to very simply toggle LightBoost on and off on compatible monitors without needing a 3D Vision 2 set or even an Nvidia graphics card.

There are drawbacks to enabling LightBoost. Whilst the fluidity benefits are great if you’re running at a frame rate matching the refresh rate, there is rapid degradation in smoothness as the frame rate dips even slightly below this. In particular stuttering becomes much more pronounced as it isn’t masked by motion blur. The relative drop in apparent smoothness is far greater than for the equivalent frame rate drop with LightBoost disabled and some users will actually find disabling LightBoost preferable. In other words if you can’t maintain high frame rates ideally equal to the refresh rate then you can end up with an inferior rather than superior motion experience. Another key issue is that OSD control of the image is shut off and image quality is adversely affected – it is, after all, designed for a 3D viewing environment with active shutter glasses rather than direct 2D viewing. The image appears dimmer, more muted and colour balance is affected to varying degrees (depending on monitor model). There is also a mild flickering similar to what you would observe on a 120Hz CRT. There are individuals who are adversely affected by the PWM (Pulse Width Modulation) used on many LCD monitors but find this CRT-like flickering perfectly tolerable. There are other users who find the added fluidity of the image actually helps with eyestrain and related problems, whilst others dislike the CRT-like flickering which is of a different nature to PWM flickering. Some of the image imbalances mentioned can be partially addressed by adjusting values such as gamma and colour channels in the Nvidia Control Panel or Catalyst Control Centre. It also helps to set contrast as high as it will go without lighter shades becoming badly crushed or bleached, using an appropriate reference that will show when light shades start blending into bright white too readily. Image quality aside, the motion blur reduction that can be achieved by LightBoost during normal 2D viewing (at high frame rates) is reason enough for some people to use it. We’ll explore just how much difference it can make to motion blur shortly, but first we’ll take a quick look at some alternative computer-based technologies that follow similar principles.

Other PC monitor strobe backlight technologies

Enabling LightBoost makes a significant difference to the level of motion blur a user experiences. The activation process may seem a bit ‘hack-like’, but that’s because LightBoost is only officially endorsed for use as a 3D feature and is being exploited for its 2D blur-reduction benefits. Samsung’s now discontinued SA750 and SA950 series 120Hz monitors had similar functionality integrated into it with its ‘Frame Sequential’ 3D mode. This sets the backlight into a strobe mode that was intended for 3D viewing but could also be used for viewing in 2D with reduced motion blur. Many manufacturers have now adopted strobe modes designed specifically for blur reduction during 2D viewing. This is advantageous as the image can be optimised for 2D viewing and activating the strobe function doesn’t have quite the same negative effect on colours as LightBoost does. As with LightBoost there is a reduction in perceived brightness and the monitor will ‘flicker’ like a high-refresh rate CRT as the backlight strobes. You also get rapid degradation in the smoothness of motion and the appearance of quite noticeable stuttering if the frame rate drops much below the refresh rate of the monitor; the strobe must be closely synchronised with the monitor’s refresh rate to be effective in reducing motion blur.

There are many alternative strobe backlight settings now offered by manufacturers. EIZO, a manufacturer focused primarily on high-end monitors, was an early adopter of strobe backlight technology designed for 2D viewing. The EIZO FDF2405W and FG2421 were two such monitors using this technology. These models employ stroboscopic backlights, using a process dubbed ‘Turbo 240’ on the gaming model, to help reduce motion blur and overcome some of the inherent responsiveness limitations of their VA LCD panels. Here, some of the inherently slow VA pixel transitions can be partially hidden during the extended ‘backlight off’ periods. BenQ have also adopted a strobe backlight mode named simply ‘Motion Blur Reduction’, first seen on the XL2720Z, XL2411Z and XL2420Z 144Hz gaming monitors. This can be used in conjunction with a range of refresh rates which will help users who are unable to maintain a frame rate matching the refresh rate of the monitor (for example 144fps on a 144Hz model). Some strobe backlight technologies include:

Обзор WQHD-монитора HP Z27u G3: продвинутый рабочий инструмент

Монитор HP Z27u G3 был протестирован по нашей методике при помощи колориметра X-Rite i1 Display Pro Plus в сочетании с референсным спектрофотометром X-Rite i1 Pro 2, программного комплекса Argyll CMS c графическим интерфейсом dispcalGUI и программой HCFR Colormeter. Все операции осуществлялись в Windows 10 Pro x64 c последними обновлениями. Во время основного этапа тестирования частота обновления экрана составляла 60 Гц. В ходе проверки использовалась видеокарта RTX 2060.

В соответствии с методикой мы измерим следующие параметры монитора:

• яркость белого, яркость чёрного, коэффициент контрастности при мощности подсветки от 0 до 100 % с шагом 10 %;
• цветовой охват;
• цветовую температуру;
• гамма-кривые трёх основных цветов RGB;
• гамма-кривую серого цвета;
• отклонения цветопередачи DeltaE (по стандарту CIEDE1994);
• равномерность подсветки, равномерность цветовой температуры (в кельвинах и единицах отклонения DeltaE) при яркости в центральной точке 100 кд/м 2 .

Все описанные выше измерения проводились до и после калибровки. Во время тестов мы измеряем основные профили монитора: выставленный по умолчанию, sRGB (если доступен) и Adobe RGB (если доступен). Калибровка проводится в профиле, выставленном по умолчанию, за исключением особых случаев, о которых будет сказано дополнительно. Для мониторов с расширенным цветовым охватом мы выбираем режим аппаратной эмуляции sRGB, если он доступен. Перед началом всех тестов монитор прогревается в течение 3-4 часов, а все его настройки сбрасываются до заводских.

Также мы продолжим нашу старую практику публикации профилей калибровки для протестированных нами мониторов в конце статьи. При этом тестовая лаборатория 3DNews предупреждает, что такой профиль не сможет на 100% исправить недостатки конкретно вашего монитора. Дело в том, что все мониторы (даже в рамках одной модели) обязательно будут отличаться друг от друга небольшими погрешностями цветопередачи. Изготовить две одинаковые матрицы невозможно физически, поэтому для любой серьёзной калибровки монитора необходим колориметр или спектрофотометр. Но и «универсальный» профиль, созданный для конкретного экземпляра, в целом может поправить ситуацию и у других устройств той же модели, особенно в случае дешёвых дисплеев с ярко выраженными дефектами цветопередачи.

⇡#Рабочие параметры

В совокупности в мониторе HP производитель предлагает девять готовых режимов (два из которых с дополнительными настройками) и возможность проведения ручной коррекции значений RGB Gain почти для каждого из них. Для тестирования мы использовали интерфейс DP 1.4, но проводили дополнительную проверку и для Type-C – разницы в цветопередаче нет.

По умолчанию настройки основных параметров у Z27u G3 выглядят следующим образом:

• Color – sRGB (D65);
• Brightness – 65;
• Contrast – 100 (заблокировано);
• Dynamic Contrast – Off (заблокировано);
• Black Stretch – Off (заблокировано);
• Response Time – Level 1;
• Sharpness – Level 4.

В ходе ручной настройки (100 кд/м 2 и 6500 кельвин) они приняли следующий вид:

• Color – sRGB (D65) + RGB Gain Adjust (255/249/243);
• Brightness – 21;
• Contrast – 100 (заблокировано);
• Dynamic Contrast – Off (заблокировано);
• Black Stretch – Off (заблокировано);
• Response Time – Level 2;
• Sharpness – Level 3.

Сам режим был выбран из-за максимально точной заводской настройки и возможности довести её до идеала буквально за минуту. Большая часть бесполезных настроек осталась заблокирована для ручных правок (что хорошо). Нам осталось снизить яркость, слегка отрегулировать значения RGB, увеличить степень разгона матрицы Overdrive и снизить настройку резкости до Level 3, поскольку по умолчанию текст на Z27u G3 выглядит чересчур контрастно, с цветными контурами (артефактами).

⇡#Яркость белого, яркость чёрного, коэффициент контрастности

Проверка осуществлялась в режиме sRGB (D65) при настройках по умолчанию.

Максимальная яркость оказалась практически на заявленном уровне и составила 335 кд/м 2 , а минимальное значение — 31 кд/м 2 . Для большинства рабочих условий такой диапазон окажется более чем достаточным, переживать тут не за что.

В свою очередь коэффициент контрастности у Z27u G3 слегка вышел за пределы заявленного в ТХ уровня и оказался равным 1030:1 в среднем. Это очень хороший результат для современного IPS-монитора — многие (особенно игровые на Nano-IPS) демонстрируют цифру почти на треть ниже.

⇡#Результаты при стандартных настройках (sRGB D65)

Для первоначальной оценки цветопередачи изучим возможности монитора при настройках по умолчанию. Для них производитель установил режим эмуляции sRGB с точкой белого D65 и точной заводской калибровкой. В нём происходит небольшое подмешивание компонент в чистые цвета для сужения ЦО до необходимого уровня. Сдвинутый пик в синей области для так называемого «Аппаратного Low Blue Light» никуда не делся, но не влияет на точность цветопередачи.

Согласно проведенным измерениям, монитору HP покорилось соответствие sRGB на 96,3 % против заявленных 99 %. Если учесть, что тут используется слегка модифицированная W-LED-подсветка и что никакого отношения к сегменту профессиональных мониторов для работы с цветом монитор не имеет, такой результат можно отнести к очень высоким: покрытие точное, без выхода за пределы стандартного цветового пространства.

Точка белого настроена на уровне выше среднего, но слегка сдвинута относительно D65, однако это норма для монитора, полежавшего на складе не один месяц, ну и разницу в используемом оборудовании для замеров у нас и у производителя тоже нельзя не учитывать.

Что касается стабильности оттенков серого, то тут вопросов нет вовсе: паразитные оттенки отсутствуют, а точки чёрно-белого клина лежат максимально близко друг к другу.

По гамма-кривым мы можем отметить лёгкий увод средних оттенков, что приводит к небольшому увеличению контрастности. Крайние тёмные полутона хорошо различимы, нет и проблем с передачей светов.

Тест на точность цветопередачи из среды Argyll CMS в целом подтверждает сказанное нами. Монитор действительно прошёл высокоточную настройку на заводе и смог продемонстрировать это на все 100 %. Так держать!

⇡#Результаты после ручной настройки и калибровки

Сделать картинку максимально точной и снизить нагрузку на глаза благодаря снижению рабочей яркости мы решили в ходе ручной настройки и дальнейшей калибровки проверенного выше режима. Также улучшить впечатления от картинки на экране также помогло изменение режима разгона матрицы и снижение резкости для того, чтобы избавится от видимых цветных вкраплений на тексте.

После таких манипуляций цветовое соответствие sRGB слегка увеличилось и добралось почти до 98 %, без выхода за пределы изучаемого пространства.

Точка белого пришла в норму, а стабильность ЦТ оттенков серого из-за внесённых LUT-правок чуть снизилась.

Минимальные коррекции гамма-кривых оказалось сложно увидеть на представленных картинках, но в действительности они позволили нам улучшить различимость в тенях и обеспечили изменение контрастности изображения до необходимого уровня.

Совсем не удивительно, что в таком состоянии HP Z27u G3 смог с легкостью показать 0,2 единицы DeltaE94 в среднем и 0,96 в максимуме. С подобными результатами вопросов при работе с цветом в пределах стандартного цветового пространства точно не возникнет.

⇡#Результаты в режиме Native

Дополнительно мы решили проверить режим Native, в котором, если исходить из его названия, монитор HP должен был продемонстрировать свои возможности без внесённых коррекций. Это подтвердил как полученный спектр подсветки, так и все последующие результаты.

В данном режиме используемая подсветка демонстрирует свои максимальные возможности, а поэтому треугольник ЦО выходит за пределы пространства sRGB.

Точка белого сдвинута ближе к 7200 К с лёгким паразитным оттенком, а вместе с ней на границе области DeltaE<10 расположились и все оттенки серого.

Средняя гамма в 2,41 подтверждает визуально увеличенную контрастность картинки — таким образом, Native больше соответствует другому доступного у Z27u G3 режиму BT.709 (D65).

В таких условиях низкие результаты по уровню точности цветопередачи – то, чего режим Native полностью заслуживает. Есть ли смысл в его использовании при наличии sRGB (D65)? Конечно же, нет.

⇡#Результаты в режиме Night

По нашему обычаю, мы решили исследовать что-то похожее на программный Low Blue Light, для которого HP нашли своё название – Night. Это дополнительная настройка к уже интегрированному «аппаратному LBL», однако внесенные изменения здесь куда более сильные, чем мы видели в других мониторах.

В изучаемом режиме стандартная яркость снижается до 116 нит, в два раза уменьшается глубина чёрного поля, цветовое соответствие sRGB устанавливается на 91 %, а треугольник ЦО сдвигается в пространстве в область с красными оттенками.

Впервые мы наблюдаем цветовую температуру порядка 2900 К в настольном мониторе — в сочетании с красноватым паразитным оттенком. Стабильность ЦТ оттенков серого снижается до среднего уровня, а измеренные оттенки оказались за пределами изучаемого участка CIE-диаграммы.

На гамма-кривые режим Night действует негативно: усиливается контрастность, появляется очевидный дисбаланс между RGB каналами, что напрямую влияет на точность цветопередачи.

Настройка подобного рода, с нашей точки зрения, не позволяет дополнительно снизить нагрузка на глаза при работе ночью со слабым внешним освещением. Контрастность надо было снижать, а точку белого и оттенки серого не загонять настолько сильно в область с тёплыми оттенками, отчего картинка на мониторе выглядит красно-коричневой. По итогу лучше остановится на стандартных настройках с «аппаратным Low Blue Light» и по необходимости вручную вносить необходимые коррекции в RGB Gain Adjust.

Равномерность подсветки дисплея проверялась после снижения яркости в центральной точке монитора до уровня 100 кд/м 2 и цветовой температуры в

6500 кельвин. Система компенсации неравномерности подсветки в изучаемой модели не применяется.

Картинка выше демонстрирует фотографию белого поля при определённой экспопоправке в ходе съёмки (в темноте) и дальнейшей программной обработки для более наглядного представления равномерности подсветки.

На белом проблемы равномерности подсветки — как по уровню яркости, так и по цветовой температуре — видны исключительно в двух верхних углах. На оттенках серого разница усиливается и становится совсем очевидной.

Среднее отклонение от центральной точки составило всего 11,5 %, максимальное не превысило 22,2 %. Результат ниже среднего и, скорее всего, на этом сказалась толщина корпуса, в котором матрице немного тесно, а давление на её края выше, чем в более толстых конкурентах.

С равномерностью цветовой температуры дела обстоят несколько лучше, чем с яркостью. Среднее отклонение составило 2,7 %, максимальное 7,4 %, а разница между минимумом и максимумом после настройки составила 550 кельвин. Результат хороший, правда, характер отклонений схож с результатами равномерности яркости и поэтому усиливает заметность проблем по равномерности подсветки в целом.

Теперь посмотрим на равномерность подсветки и различные цветовые эффекты в случае с чёрным полем. Сделаем мы это по двум фотографиям, снятым на разном удалении от экрана (

С точки зрения углового Glow-эффекта изучаемый монитор показывает вполне обычный результат для IPS-матрицы – четыре зоны по углам с паразитными засветками. Их заметность и размер зависят от расстояния до экрана – чем ближе, тем они больше. Ну и конечно, от установленной яркости подсветки и уровня внешней освещённости в рабочем помещении они тоже зависят: чем выше яркость экрана и чем ниже яркость в комнате, тем сильнее заметен Glow.

При отдалении от экрана Glow полностью исчезает, но мы становимся свидетелями наличия двух засвеченных углов сверху с грязно-жёлтым оттенком. Они, как стало ясно, усиливает и без того неслабый Glow-эффект — и именно поэтому на нашем экземпляре Z27u G3 он выражен сильнее сверху, а не в нижних углах, как обычно бывает. Зато у монитора не наблюдается эффекта облаков (clouding), как у *VA-панелей, и нет горизонтальных или вертикальных полос.

⇡#Визуальная оценка изображения и особенности модели

⇡#Качество градиентов и бандинг

По заявлению производителя, в мониторе используется псевдо-8-битная матрица (6 бит + FRC), способная продемонстрировать достаточно качественные, плавные градиенты как при стандартных установках, так и после ручных правок.

Правда, даже минимальные правки в LUT видеокарты негативно сказываются на тоновых переходах. В нашем случае в диапазоне 0-40 % появилось порядка 4-5 сегментов с выраженными паразитными оттенками, а вместе с ними — вдвое больше резких переходов. Впрочем, для такой связки (6+2) это вполне обыденное явление, а если учитывать редкую матрицу от Winstron – и вовсе не удивительно. С другой стороны, если вам не принципиальна максимально точная цветопередача, то монитор вполне может обойтись ручной настройкой яркости и цветовой температуры, после чего можно будет произвести профилирование дисплея без LUT-правок. Так вы сохраните градиенты на изначально высоком уровне.

Свойственен монитору HP и такой эффект, как «бандинг»: на сложных тёмных участках тестового изображения видны отчётливые резкие переходы.

⇡#Скорость матрицы

Теперь перейдём к теме скорости монитора. Первое, что стоит понимать: герой обзора – не игровой дисплей. Поэтому время отклика и максимальная частота вертикальной развёртки — пожалуй, последнее, на что стоит обращать внимание при выборе.

Производитель ограничил максимальную частоту уровнем 59-60 Гц, а для любителей экспериментов предоставил возможность повлиять на длину шлейфов ручной настройкой параметра Response Time.

По умолчанию степень разгона установлена в положение Level 1, и, вероятно, это уровень, когда разгон дезактивирован. При переходе на второй уровень шлейфы резко сокращаются и появляются еле различимые артефакты, которые становятся куда заметнее на бесполезных для простого пользователя Level 3 и Level 4. Исходя из этого простого эксперимента мы выбрали оптимальный уровень для постоянной работы – Level 2.

Если вы ни разу не видели игровых моделей с частотой 120+ Гц, до сих пор обходитесь стандартными 60-Гц решениями, не играете и хотя бы не обращаете внимания на скоростные показатели, то Z27u G3 не создаст вам дополнительных проблем. Он точно быстрее схожих по ТХ скорости мониторов на базе *VA, а его IPS-матрицы на 100 % хватит для выполнения привычных вам задач, даже если ими вдруг будут игры. Если же у вас возникнет желание сделать монитор чуточку побыстрее, то единственным вариантом будет, как уже отмечалось, второй уровень OD.

⇡#Углы обзора и Glow—эффект

С углами обзора у монитора всё в порядке благодаря использованию IPS-type-матрицы.

При незначительных изменениях угла просмотра в горизонтальной плоскости картинка на экране совсем не меняется. Если увеличить угол до 30-45 градусов, то изображение становится чуть менее контрастным, немного снижается насыщенность некоторых цветов, слегка высветляются тени, появляется очень слабый паразитный оттенок в той или иной части экрана — ничего необычного. При изменениях в вертикальной плоскости картинка на экране портится быстрее.

От Glow-эффекта тестируемый монитор не избавлен, поскольку построен на базе матрицы IPS-типа. Именно из-за Glow стабильность картинки на экране может показаться невысокой, что влияет и на комфорт работы в тёмном помещении, особенно при просмотре фильмов и работе в ПО с тёмным интерфейсом. В зависимости от положения пользователя перед экраном с чёрной заливкой паразитный оттенок и степень его проявления сильно варьируются.

Демонстрирует себя Glow-эффект и на цветных изображениях, особенно если картинка выполнена в тёмных оттенках. В этом случае при взгляде со стороны появляется тёплый или холодный паразитный оттенок — зависит от того, с какой стороны смотреть. При проверке на других картинках результат может быть совсем другим (как показано выше на цветном изображении), но общие закономерности останутся в силе. Впрочем, ничего необычного в этом нет.

⇡#Кристаллический эффект, Cross-hatching, ШИМ и др.

В мониторе HP Z27u G3 используется полуматовая защитная поверхность матрицы.

На фотографии выше видна классическая IPS-структура пикселей, без мультидоменного управления. Картинка приятная, без выраженного кристаллического эффекта, который практически не появляется и при изменении угла просмотра. Антибликовые свойства очень хорошие, от эффекта Cross Hatching изучаемая модель монитора полностью избавлена.

Качество проработки шрифтов и мелких элементов некоторой части пользователей может показаться неидеальным в силу наличия цветных контуров вокруг букв, но некоторые потребители воспримут это за норму. Впрочем, если показалось —проблема легко исправима.

Производитель в очередной раз для настроек по умолчанию выбрал Sharpness – Level 4. Добиться результата как у конкурентов можно переводом значение на Level 3 (вторая картинка выше). Сначала вам может показаться, что изображение стало мутным, но не стоит делать выводы так скоро. Подождите 5-10 минут, а после снова активируйте Level 4 — и узнаете, что такое «перешарп». Sharpness — Level 3 видится нам оптимальной настройкой, которую мы и советуем выставить сразу же, чтобы никаких претензий к шрифтам не было.

По заявлению производителя, дисплей обладает Flicker-Free-подсветкой, что и было подтверждено в ходе наших тестов. При любом уровне яркости ШИ-модуляция не используется либо её частота составляет несколько килогерц или даже десятки килогерц. За свои глаза пользователи могут быть спокойны. Осталось не забывать о необходимости делать перерывы в работе и не выставлять слишком высокую яркость при низкой или средней внешней освещённости.

Блок питания в мониторе встроенный. Паразитные звуки ни он, ни управляющая электроника не издают — всё тихо и спокойно.

⇡#Выводы

В лице монитора Z27u G3 компания HP выпустила крайне конкурентоспособное решение. Оно полностью соответствует заявленным особенностям и стоит удивительно немного для устройства подобного рода. Безусловно, 38-40 тысяч рублей – не то чтобы мало, но попробуйте найти монитор с таким же спектром возможностей среди конкурентов по схожей цене. Нет таких? Про то и речь!

HP Z27u G3 отлично подойдёт для тех, кому по душе минимализм и стиль. Он изящно выглядит, сделан из качественных материалов и визуально прекрасно сочетается со многими ноутбуками благодаря своему цвету и металлическим поверхностям. Возможность передачи питания до 100 Вт через USB Power Delivery обеспечит бесперебойную работу подавляющего большинства переносных устройств, в том числе и при полной нагрузке (мы проверяли – всё в порядке). А широкий выбор интерфейсов и наличие функций PbP|PiP упростят подключение — как монитора к компьютеру, так и периферии к монитору.

Не меньше герой обзора подходит и для ценителей точной цветопередачи. Пусть сейчас в моде расширенный цветовой охват, но точное соответствие стандарту sRGB не становится менее востребованным, и Z27u G3, к счастью, повторяет заявленные в отчёте о заводской калибровке высокие результаты. К тому же матрица во всех экземплярах одна и та же, так что шанс на повторение столь удачного результата очень даже высок.

Вы можете увидеть похожие на HP модели за большие деньги — и главным их отличием будет только покрытие более современного пространства DCI-P3. Но задайте себе вопрос: с чем вы будете в нём работать и нет ли у вас «аллергии» на непривычно насыщенные красный и зелёный цвета? Не нашли ответа? Тогда не создавайте себе лишних проблем и приобретайте устройства со стандартной подсветкой и 95-100 % покрытием sRGB, желательно без выхода за его границы – как у Z27u G3.

В общем, HP Z27u G3 — отличный монитор как для офиса, так и для домашнего офиса, пусть даже и с парой небольших недостатков. Тонкий и безрамочный со всех четырёх сторон экран – это стильно и современно, но, как показывает опыт, такая конструкция негативно сказывается на равномерности подсветки. Нашему экземпляру повезло с равномерностью цветовой температуры, однако равномерность по уровню яркости у него неидеальная и видны засветы на чёрном поле (это без учёта Glow-эффекта – мы разделяем эти два понятия, в отличие от многих потребителей). Также из-за псевдо-8-битной IPS-матрицы заметен бандинг-эффект, а любые, даже самые малые правки в LUT видеокарты приводят к сильной порче градиентных заливок. К счастью, обычному пользователю эти правки не понадобятся — монитор с завода настроен очень точно. Удачи в правильном выборе!

С файлового сервера 3DNews.ru можно скачать цветовой профиль для этого монитора, который мы получили после процедуры калибровки.

Достоинства:

• строгий, но стильный дизайн корпуса, отличающийся от решений других брендов (в наше время это редкость);
• отличное качество материалов и сборки;
• широкий выбор интерфейсов для подключения, включая USB Type-C с PD 100 Вт и DP-Out (MST) для подключения второго дисплея напрямую к основному монитору, в обход системного блока;
• USB-коммутатор на борту с четырьмя портами для работы с периферией;
• наличие VESA-совместимого крепления через переходник из комплекта поставки;
• обновлённое меню и 5-позиционный джойстик управления – пускай и не такой удобный, как у некоторых других мониторов;
• высокое соответствие стандарту sRGB и высокая точность заводской настройки – остаётся только отрегулировать яркость подсветки под свои условия работы;
• идеальная стабильность цветовой температуры оттенков серого;
• качественные градиенты при настройках по умолчанию и после ручных правок;
• широкий диапазон изменения яркости при стабильно высоком коэффициенте контрастности выше заявленного в ТХ;
• адекватный уровень скорости для 60 Гц IPS и возможность увеличить скорость с помощью изменения уровня разгона;
• отсутствие ШИ-модуляции во всём рабочем диапазоне подсветки матрицы и изменённый спектр для снижения нагрузки на глаза («аппаратный фильтр Low Blue Light» в действии);
• еле различимый кристаллический эффект при любых рабочих условиях и отсутствие Cross-Hatching.

Недостатки:

• невысокая равномерность подсветки на светлом поле из-за одинаковых проблем по яркости и цветовой температуре (они усиливают видимость друг друга);
• проблемы подсветки на чёрном поле (без учёта Glow-эффекта) – частая проблема тонких мониторов с «безрамочными» панелями;
• выраженный «бандинг» эффект – впрочем, тут дела обстоят лучше, чем на большинстве *VA-мониторов.

Может не устроить:

• особенности проработки текста и мелких элементов при настройках резкости по умолчанию – в HP в очередной раз делают на свой вкус, но этот вопрос легко решается изменением Sharpness на уровень 3;
• отсутствие поддержки технологий адаптивной синхронизации и возможности работы с HDR-контентом;
• значительное ухудшение качества воспроизведения градиентов после калибровки монитора – причиной тому, скорее всего, является псевдо-8-битная матрица, которая и без того работает в режиме эмуляции sRGB;
• cильный Glow-эффект на чёрном поле;
• стандартный цветовой охват матрицы вместо расширенного DCI-P3 в некоторых решениях конкурентов – хотя для большинства это скорее плюс, чем минус.

Благодарим магазин KNS digital solutions за предоставленный на тестирование монитор HP Z27u G3.

Эта хитрая функция улучшит качество изображения на ваших умных ТВ и приставках. Включаем AFR

В закладки

Производители электроники ежегодно добавляют всевозможные фишки и опции, чтобы продать нам новый гаджет взамен старого, который вполне нормально работает. Мы видим это на примере наших любимых iPhone, iPad и Mac. Менять устройства каждый год нет особого смысла, иногда даже переход через 2-3 поколения не даёт серьёзных преимуществ в повседневном использовании.

Нечто подобное происходит и на рынке телевизоров. В арсенале каждой компании есть с десяток полезных и не очень фишек, которые во всю продвигают маркетологи и навязывают консультанты в магазинах.

Есть одна наиболее важная и полезная опция, наличие которой нужно проверять при покупке телевизора в 2021 году – AFR. Эта фишка гарантирует комфортное воспроизведение видео с любого источника с любыми параметрами картинки.

Включить AFR можно как в самом телевизоре, так и добавить поддержку при помощи подходящей ТВ-приставки. Сейчас расскажем, что это за опция и как проверить её работу.

Зачем нужен AFR

AFR (Auto Frame Rate) – это способность телевизора или приставки автоматически менять частоту выходного сигнала под частоту воспроизводимого контента.

На сегодняшний день существует общепринятый мировой стандарт частоты кадров для киносъёмки – 24 кадра в секунду. Кроме этого есть множество других распространённых стандартов:

► 25 кадров в секунду – частота кадров во время съёмки видео для перевода в европейский стандарт разложения 625/50.

► 26 кадров в секунду – частота съёмки для панорамной системы Синерама (Cinerama).

► 29,97002616 кадров в секунду – используемая в телевизионном стандарте NTSC, частота кадров. Стандарт распространён в странах Северной Америки и части стран Азии.

► 30 кадров в секунду – частота кадров, которая применялась в ранних версиях широкоформатного кинематографа и IMax.

► 48 кадров в секунду – частота кадров, которая используется в современных системах IMAX HD и Maxivision 48.

► 50 кадров в секунду – частота кадров в европейском стандарте телевидения высокой чёткости.

► 59,94 кадров в секунду — точная полукадровая частота телевидения высокой чёткости для стандарта NTSC.

► 60 кадров в секунду – частота киносъёмки для американского стандарта телевидения высокой чёткости.

Добавьте к этому консоли, смартфоны, видео- и экшн-камеры и записанный на компьютере стриминговый контент, который тоже может иметь свою частоту кадров и не совпадать с телевизионной.

Как видите, во всем мире существует множество разных стандартов для производства видеоконтента, каждый из которых имеет свою частоту кадров. При этом количество фреймов из одного стандарта сложно привести к другому стандарту без видимых потерь, артефактов или побочных эффектов.

Что такое judder эффект и как его увидеть

Одной из неприятных особенностей данной ситуации является так называемый judder-эффект. Если картинка в видео выше понравилась, и вы не заметили ничего необычного, то быстрее закройте данную статью и забудьте про Auto Frame Rate навсегда.

Если же за тестовые 20 секунд глаза сильно напряглись и начали уставать – продолжаем изучать тему.

С judder-эффектом сталкивается любой покупатель нового телевизора или Smart-TV бокса. В рекламном ролике или магазине на тестовых стендах транслируются специальные ролики, который сняты с поддерживаемой для каждой модели частотой кадров и разрешением. Все выглядит максимально плавно, эффектно и реалистично.

Но когда счастливый обладатель нового “телека” приносит его домой и начинает воспроизводить свой контент, его ждёт небольшое разочарование.

У поставщика кабельного телевидения или T2 используется одна частота кадров, вещающие в цифровом формате IPTV-каналы имеют другую частоту, контент в стриминговых видеосервисах настроен на третью частоту. Загруженные вами видео могут как совпадать по частоте с любым из перечисленных вариантов, так и иметь свой уникальный показатель.

Если количество кадров в секунду у контента совпадёт с настройками ТВ (или будет кратно параметрам), пользователь увидит чёткую картинку без рывков и размытия. В противном случае будет наблюдаться тот самый judder-эффект.

Большинство современных телевизоров поддерживают работу на частоте 60 Гц или 120 Гц. При этом они без проблем справляются с контентом, который снят с частотой 30 или 60 кадров в секунду. Всё это кратные значения и, например, панель с частотой 120 Гц при воспроизведение ролика с частотой 30 кадров в секунду будет отображать каждый кадр по четыре раза.

Так же гладко пройдёт воспроизведение 24-кадрового ролика на экране с частотой 120 Гц (по пять повторений каждого кадра). А вот на экране с максимальной частотой 60 Гц 24-кадровое видео уже будет выглядеть неидеально.

Вот так это выглядит на графике:

Трансляция 24-кадрового контента на частоте 60 Гц

Получается так называемый эффект “телесин” в соотношении два к трём. Один кадр видео телевизор будет отображать 2/60 доли секунды, а следующий кадр видео будет длиться 3/60 доли секунды и так далее. Глаз человека очень чётко заметит такой эффект дрожания или подтормаживания картинки. Не будет общего ощущения плавности, любой голливудский шедевр превратится в любительское видео с дешёвой камеры.

Всевозможные системы сглаживания (или так называемые “уплавнялки”) сейчас есть в арсенале любого крупного производителя телевизоров и матриц. Умные системы способны добавлять недостающие кадры и делать частоту фреймов кратной частоте выводимого сигнала. Так в нужных местах появится лишний кадр, и указанного выше эффекта наблюдаться не будет.

Наглядное сравнение картинки можете увидеть на тестовом видео ниже. Все кадры в правом ролике воспроизводятся с одинаковой частотой, а слева каждый второй кадр длится заметно дольше. Некоторые увидят разницу только при замедлении видео, а некоторые смогут разглядеть эффект и в динамике.

К сожалению, работает данная фишка не всегда правильно. При просмотре динамических роликов или спортивных трансляций judder-эффект максимально заметен. Так футбольный мяч после удара превращается в комету или дыню, либо автомобиль во время ускорения резко меняет свою форму и становится смазанным. В эти моменты встроенная в телевизор система помогает добавить недостающие кадры и сделать картинку более чёткой.

Эта же система способна испортить просмотр динамических сцен в кино. Когда, по задумке режиссёра, кадр должен иметь эффект размытия или быть смазан, телевизор делает его слишком резким и появляется эффект съёмки на любительскую камеру.

Чтобы полностью избавиться от judder-эффекта, частота выходного сигнала должна быть равна или кратна показателю fps воспроизводимого видео. Только такой способ трансляции позволить избежать видимых искажений и смотреть контент в таком виде, как задумали его создатели.

Что даёт Auto Frame Rate

Параметры Auto Frame Rate с поддержкой смены частоты и разрешения экрана

Именно для этого и нужна фишка под названием “Auto Frame Rate“. Наличие данной опции в телевизоре или приставке будет лучше сотни искусственных “уплавнялок” и “сглаживалок” картинки.

В идеале система должна подстраивать не только частоту кадров, но и разрешение. Так получится смотреть контент без каких-либо искажений. Телевизор при этом не будет делать апскейл картинки, самостоятельно дорисовывая несуществующие пиксели.

Разделяют два вида Auto Frame Rate: системный и программный. В первом случае фишка включается на уровне всей используемой системы (телевизионной ОС или операционки ТВ-бокса), а во втором – только в конкретном приложении-плеере.

Настройка Auto Frame Rate на уровне операционной системы Android TV

Первый случай более удобный, не требует дополнительных настроек и срабатывает сразу же после активации. Просто находим тумблер “Auto Frame Rate” в параметрах своей панели или в настройках Android TV и активируем его. Фишка появилась в Android TV начиная с шестой версии и есть в параметрах многих фирменных ТВ-оболочек.

После активации система будет пытаться распознать количество кадров в любом просматриваемом контенте и автоматически подстраивать частоту экрана под видео. С одной стороны это удобно, но с другой – любая смена видеорежима приводит к пропаданию картинки на 1-3 секунды.

Если просто включить фильм и смотреть его за один раз без перерывов, потерпеть пару секунд на смену режима можно. Другое дело, когда вы будете смотреть телевизионные каналы, IPTV, YouTube или просто трейлеры фильмов в каталоге стримингового сервиса. При переключении на новый канал или при начале воспроизведения любого ролика картинка на экране будет пропадать на несколько секунд. Подобный эффект возможен даже при перемотке видео.

Включение Auto Frame Rate в популярном плеере Vimu на Android TV

Программный способ требует настройки, но имеет неоспоримые преимущества. Можно включить Auto Frame Rate только в нужных приложениях. Есть возможность задать отсрочку его включения, например, установить 5-секундную задержку, которой хватит для пауз при переключении каналов или перемотке видео. Когда окончательно выберите контент для просмотра, приложение активирует Auto Frame Rate и сменит частоту экрана.

Многие сторонние приложения-плееры имеют умные алгоритмы активации AFR и не требуют от пользователя никаких ручных манипуляций. Утилиты вроде KODI, Smart Youtube, Perfect Player, Vimu, Amazon Video, TiviMate и другие уже имеют встроенный Auto Frame Rate.

Как проверить правильную работу Auto Frame Rate

Во-первых, фишку должен поддерживать телевизор или подключенный TV-бокс. В случае с приставкой телевизор должен уметь менять частоту вывода и разрешение по HDMI. Так умеет большинство современных ТВ-панелей, но проверить спецификацию все-таки стоит.

Во-вторых, телевизор должен поддерживать все распространённые частоты FPS. Чаще всего для комфортного воспроизведения фильмов требуется поддержка 24 кадров в секунду.

В-третьих, работе Auto Frame Rate не должны мешать встроенные системы повышения чёткости изображения.

Возможны ситуации, когда заявленная поддержка AFR со стороны производителя ТВ просто не работает из-за конфликта с другими фишками либо когда опция поддерживается на приставке, но неверно воспринимается телевизором и не даёт нужного эффекта.

Если все указанные выше условия соблюдены, можно проверить правильность работы AFR в вашем конкретном случае.

1. Настройте правильное разрешение. Перейдите в параметры телевизора или используемой приставки и установите правильное разрешение для используемой матрицы. Если телевизор поддерживает разрешение 4K – устанавливайте его, не нужно ставить 1080p по умолчанию на такой панели. И наоборот – не завышайте разрешение воспроизводящего устройства, если его не поддерживает матрица.

Не всегда AFR поддерживает смену разрешения и неверно установленный параметр не позволить получить максимальное качество картинки.

2. Верно выберите подходящую частоту. Здесь все зависит от наиболее предпочитаемого вида контента. Например, при регулярном просмотре IPTV следует установить частоту кадров на значение 50. В этом случае AFR не будет менять параметры экрана в большинстве сценариев использования.

Можете воспользоваться параметрами контента, которые указаны в первом разделе статьи или узнать рекомендуемую частоту кадров у поставщика своего контента.

3. Включите фишку Auto Frame Rate. Она может иметь различные названия в зависимости от используемой операционной системы или оболочки. Например, на многих распространённых моделях TV-боксов с Android TV фишка называется HDMI self-adaption и находится в разделе Playback Settings.

4. Установите подходящий режим работы фишки (если в настройках предусмотрена такая опция). Обычно производители предлагают два режима: частичный (part mode) с переключениям режима только при указанных частотах контента или полный (total mode) с переключением на любую частоту воспроизводимого контента.

5. Скачайте тестовый ролик на приставку. И включите его воспроизведение на устройстве.

Видео будет выглядеть как на примере выше.

6. Используйте любое стороннее приложение-камеру для iOS или цифровую камеру в ручном режиме.

7. Установите выдержку на отметку 1 секунда и сделайте фото телевизора.

Если Auto Frame Rate включён и работает правильно, увидите на снимке равномерно окрашенную серую доску. Это значит, что панель за секунду отображает кадры с подсветкой каждого из квадратов.

Если Auto Frame Rate не включился или конфликтует с какой-то другой фишкой телевизора, то вы увидите изображение-шахматку. Оно свидетельствует о том, что за секунду панель не успевает отобразить все нужные кадры. Так можно самостоятельно убедиться в работе фишки на ваших устройствах.

Теперь вы знаете, за какой фишкой гнаться при выборе современного телевизора в 2021 году.

В закладки