記得古時候,人們普遍以為人眼的刷新率只有 24 Hz,后來 60 Hz 刷新率的顯示器逐漸普及,大家發(fā)現(xiàn)仿佛也能感受到 60 Hz 的絲滑,F(xiàn)在一部分人先富了起來,用上了 120Hz 甚至 240 Hz 的顯示器,他們表示:“用過就回不去了!”
看來人眼是隨著科技發(fā)展和廣告文案而進化的。
隨著手機廠商的帶貨,大家現(xiàn)在買顯示器和手機也開始將刷新率列入考慮范疇。但是刷新率與其他屏幕參數(shù)相比是否真的重要?值得我們多掏錢嗎?
首先還是要從基礎說起,理解刷新率與幀率關系的朋友可以跳過這段。
屏幕呈像不是靜態(tài)的,只要屏幕亮起,即使顯示靜態(tài)的畫面也在不斷刷新,而 1s 內屏幕刷新的次數(shù)就是刷新率,單位 Hz(赫茲)。刷新率高低由屏幕決定。
屏幕顯示動態(tài)畫面時,實際上是在播放稱為「幀」的連續(xù)圖像,而播放幀的速率稱為幀率。就像手翻書一樣,每一頁就是一幀,翻得越快固定時間內瀏覽到的「幀」就越多,畫面就越流暢。
刷新率可以理解為幀率的硬上限。當使用 120Hz 的手機播放一段 24FPS 的視頻(大多數(shù)網絡視頻都是 24FPS),即便顯示器每秒刷新 120 次,但每秒看到的動態(tài)圖像數(shù)量其實只有 24 張(屏幕每 5 次刷新才換一幀)。當我們玩一個最高只支持 60FPS 的游戲時是一個道理,即便買到了 120Hz 的顯示器也只能體驗到 60FPS。
同理當我們玩一個不鎖幀(幀率無上限)的游戲時,因為有顯示器刷新率這個硬上限存在,即便軟件顯示刷新率有 8888FPS,實際上我們看到的畫面也只有最高 ,120FPS罷了。
所以我們下面討論的內容建立在是幀率與刷新率都持平的基礎下。
明白刷新率和幀率的關系后就知道,當幀率足夠高時高刷新率將帶來更絲滑流暢的體驗。
但是高刷新率的觀感提升并不是無限的,實驗表明 60FPS 提升到 120FPS 的感知更強,而 120FPS 提升到 240FPS 的感知則不太明顯。
四分之三的人無法分辨 120FPS 與 240FPS 的區(qū)別
除了最直觀的絲滑感受外,高刷新率還有其他好處。
前面我們說了顯示器隨時都在刷新,但實際上顯示器并不是「夸嚓」一下就把整個畫面刷新出來,而是以逐行掃描的形式,分區(qū)刷新。只是這個速度非?,我們感覺不到。
當系統(tǒng)提供的幀率遠遠超出刷新率時,顯示器正刷新第一張圖像,系統(tǒng)已經把第二圖像送來,這時顯示器不會等第一張圖像刷新完畢,而是直接將已經刷新完成的部分替換成第二張圖像。樣就造成了屏幕一部分顯示第一張圖像而另一部分顯示第二張圖像,看起來畫面就撕裂了。
高刷新率的一個好處就是硬上限高了,系統(tǒng)輸出幀率往往不會超出硬上限太多,這就避免了畫面撕裂的情況。
不過現(xiàn)在通過軟件優(yōu)化,強制同步幀率與刷新率對齊也能避免低刷新率屏幕的畫面撕裂,例如垂直同步、Gsync、Freesync等。
高刷新率延遲更低。一個 60Hz 的顯示器它每幀的延遲永遠不會低于16.67ms(1000ms÷60Hz),而在 120Hz 顯示器上這個延遲被縮短到 8.33ms,240Hz 則是 4.16ms。
低延遲最直觀的感受就是屏幕流暢了。
差距明顯?但這是 0.25 慢速播放
另外還有一個隱性加成是屏幕更加「跟手」了。
同樣是慢速播放,正常速度差距不會這么明顯
但低延遲對于射擊游戲玩家來說卻是物理外掛般的存在。
射擊游戲的畫面運動非常劇烈,每一次拉搶、轉身,攝像機的移動距離非常大。實驗證明更高的刷新率對人的判斷力、反應力、射擊準確性都非常有影響。
其實也不難理解,敵人從 A 移動到 B 的時間是撈定的,在相同的距離內高刷新率顯示器可以顯示更多他移動時的圖像,讓我們更容易判斷他的確切位置。所以低刷新率顯示器上我們有時會發(fā)現(xiàn)明明感覺沒有打中,但人卻倒下了,就是顯示器還沒刷新,但在游戲服務器中他已經到達那個位置了。
不過對于非硬核射擊游戲玩家來說,高刷新率最多只能讓你感覺更流暢了。比如同樣是競技的 MOBA 類(DOTA、英雄聯(lián)盟等),因為操作的人物移動都比較慢,也不會猛拖畫面,高刷新率就無法提供實質幫助。
根據英偉達的調查,高刷新率玩家的吃雞戰(zhàn)績明顯高于低刷新率玩家。
絕地求生玩家平均 FPS 與他們的擊殺死亡比
目前大多數(shù)電影依然采用 24FPS 拍攝,我們并不會感到電影卡頓,那為什么玩游戲的時候低于 60FPS 就會覺得難受呢?
普通人類的眼睛只能對焦到很小一塊區(qū)域,并且無法平滑移動這個焦點。你可以嘗試將視覺焦點從屏幕頂部移動到底部,會發(fā)現(xiàn)只是一跳一跳的對焦。
所以當我們快速晃動腦袋或者試圖鎖定一個高速移動的物體時,因為眼睛來不及對焦,最后只能捕捉到一個模糊的輪廓。這種模糊就叫做動態(tài)模糊。
拍攝電影的攝像機也是同理,攝影機捕捉到的每一幀都不僅僅是一瞬間的畫面,還包含一整個曝光時間段上的很多信息,這一整個曝光時間段的運動信息/位移信息都被保留下來。
所以當我們拍攝移動的物體時自帶模糊效果,和人眼直接看到的很像。這也是為什么我們不會感覺電影卡頓的原因之一。
而玩游戲時顯卡實時輸出精準的渲染圖像,圖像中每一個遠處近處、邊邊角角都是無比清晰,不帶任何模糊信息。圖像不斷刷新,物體從 A 移動到 B 但卻不帶任何運動和位移信息,感覺就像是瞬移一樣。這種感覺就是卡頓。
所以現(xiàn)在的游戲會加入「動態(tài)模糊」功能,在顯卡渲染圖像后,再通過算法提供假的動態(tài)模糊。以模擬真實世界中的模糊效果。
但假的總歸是假的,現(xiàn)實中的運動和模糊都非常復雜,算法無法完美模擬模糊效果,開啟動態(tài)模糊只能讓我們感覺好一些。
模糊來自同一方向,并且程度都一樣
雖然這里都是以游戲舉例,但其實任何交互后在屏幕上呈現(xiàn)結果的操作都是一個原理,例如用手指上下滑動屏幕,用鼠標拖動窗口等。
當有一天刷新率高遠遠超出人眼識別能力,我們將不再需要算法模擬的動態(tài)模糊。
當然以上只是與刷新率有關的部分,并不是畫面卡頓的全部原因。
小淙認為如果你是專一的射擊游戲玩家,那高刷新率帶來的收益還是值得的。
如果你不是射擊游戲玩家,我認為刷新率不應該是首要考慮對象。即便它會帶來顯而易見的流暢感提升,即便大家都在說「用了就回不去了」,但并不能說明現(xiàn)在的60Hz刷新率屏幕就是廢品,主機游戲大多以 30FPS 運行我們也不會感覺卡頓。
穩(wěn)定的幀率比刷新率重要的多。
盲目追求高刷新率不如先提升屏幕尺寸、分辨率、色域等,帶來的價值更大。
因為升級高刷新率并不是換一塊屏幕那么簡單。在入手高刷新率屏幕前,你還需要確保顯卡能夠提供足夠的幀率。因為要處理的圖像更多,自然會增加顯卡的負擔。
而手機和筆記本等移動設備還不得不考慮續(xù)航問題,在一加 7Pro 的續(xù)航測試中, 90Hz 刷新率比 60Hz 的續(xù)航低了 1—3 個小時。