В документации для любого компьютерного монитора или современного ЖК телевизора содержится характеристика — частота обновления экрана. Не всегда даже продавцы консультанты способны объяснить, как влияет частота на изображение, в чем отличие картинок с 50, 100 и 200Гц, и какие показатели выбирать лучше. Однако существует довольно заметная разница: число Гц на качестве сказывается существенно. Иногда стоит увеличить сумму на приобретение более удачной модели, где будут плавные переходы динамических кадров и четкое изображение.
Показатель частоты монитора не нужно путать с частотой в съемках кино, которая равна 24 к/с. Еще существует показатель теле контента с 50 кадрами. Развертка или частота обновления экрана измеряется в герцах. Количество Гц указывает, сколько за секунду кадров используемая панель готова показать.
Чем выше частота регенерации монитора, тем картинка будет более четкой, а мерцания и «смазанные» движения будут отсутствовать.
Если посмотреть в историю, то морально устаревшие телевизоры и мониторы имели скромную частоту 50 Гц. В них при быстром перемещении объекта «размазанные» сюжеты не скрывались. Затем стали использоваться более технологичные устройства, в который частота обновления экрана стала составлять 100 Гц. В новых моделях неприятное мерцание устранили полностью, но качество было не лучшее.
Теле контентом выдается 50 к/с, что соответствует 50 Гц. Обновленными моделями промежуточные кадры «дорисовывались», что обеспечило незначительное увеличение четкости картинки до удовлетворительного уровня. Поэтому частота обновления строк оказывает существенное влияние. Если произвести сравнение с предшественниками, то экраны считались отличными, но отсутствовала более качественная альтернатива.
Высокое качество картинки способна обеспечить частота обновления экрана с показателем минимум 200 Гц. При таких параметрах цифровая видео обработка способна проецировать уже 3 дополнительных промежуточных кадра. Хотя производители оговорят, что частоты в телевизоре 100 Гц будет вполне достаточно сейчас, но есть нюансы. Если одновременно включить 2 телевизора, которые имеют разную частоту развертки экрана с показателями 100 и 200 Гц, разница будет заметна. Во внимание следует принимать данные про разрешение экрана. В современных видах 4К телевизоров 120 Гц будет достаточно.
Процесс развертки: техническое описание
Чтобы понять, что означает частота обновления кадров монитора и как осуществляется дорисовка кадров, следует разобрать виды ЖК мониторов и телевизоров, которые присутствуют сейчас на рынке.
- LCD. Были одними из начальных разработок серии ЖК телевизоров. Сейчас отличаются относительной дешевизной. Появилось множество новых технологий, внедряемых в улучшенные модели. В соответствии со сравнительными параметрами, они уступают LED моделям. Изображение формируется на основе флуоресцентной CCFL подсветки. Данные изделия не отличаются картинкой хорошей четкости. С имеющейся частотой развертки телевизора более 100 Гц мерцание отсутствует полностью.
- LED. Являются усовершенствованной категорией мониторов LCD, которые дополняются системой подсветки изображения с помощью диодов LED. Подобные мониторы имеют высокие показатели контрастности. По площади экрана может быть разное размещение диодов, что оказывает влияние на качества картинки. При маркировке «Edge LED» подсветка сосредотачивается только в торцевых частях. Стоимость данного телевизора будет дешевле, но и изображение несколько хуже.
- Плазменная панель. Для них не нужна дополнительная подсветка. Использующиеся плазменные ячейки подсвечиваются путем воздействия на люминофоры ультрафиолетовыми лучами. Если сравнивать с двумя вышеперечисленными вариантами, то именно плазма дает более высокую контрастность и глубокие темные оттенки. Недолговечность компенсируется доступной стоимостью, после 3 – 4 лет работы панель начинает выгорать, а качество картинки заметно снижается. Список минусов дополняют частые сбои при использовании съемных модулей и ощутимое потребление энергоресурсов.
- OLED. В современном мире относится к вершине теле прогресса. Первые варианты изогнутых телевизоров появились в 2015 г. Подобное экстравагантное исполнение не имело большого спроса. Затем стали появляться плоские привычные OLED изделия. Производители смогли обеспечить высококачественную картинку без использования дополнительной подсветки. Достоинства данной технологии очевидны при сравнении с OLED.
Теперь рассмотрим, что такое частота обновления экрана. Телевизионный ряд, который предоставляется по некоммутируемым каналам связи, составляет 50 к/с. С помощью цифровой обработки видео каждый кадр копируется и показывается дважды. Таким образом появилась частота кадров монитора 100 Гц. Такая частота монитора для игр является доставочной. Эта технология исключает наиболее не комфортный дефект изображения, заключающийся в мерцании.
В дальнейших разработках были использованы технологии компьютерной анимации. В ней техника за основу берет 2 кадра и обеспечивает создание промежуточных интеллектуальных способов. Получается четкое и плавное движение. Отличием от ПК стало отсутствие понятия у дисплея обновления экрана телевизора какая картинка должна быть следующей – «будущий кадр». Кадры дорисовываются на основе анализа прошлых. Это залог плавного и точного изображения. Узнать, какая лучше частота обновления монитора можно путем просмотра движущихся объектов на высокой скорости. Они должны быть не размытыми и четкими.
Что предлагается на современном рынке?
В наиболее современных панелях сейчас у телевизора частота обновления составляет 600 и 800 ГЦ и с наличием встроенной Sub-Field Driving технологии. Подобная технология – это залог непревзойденного качества картинки. У покупателей появляются разные сомнения про такие параметры. Недоверие к производителям стала появляться с момента выхода подобной техники на рынок. В то время маркетологи приписывали в телевизорах частоту обновления, а технология дорисовки картинок вставляла не копии кадров, а обычные черные картинки. Пользователи не были способны их воспринять. Тогда какая частота монитора лучше для глаз и как проверить обновления монитора как узнать точный показатель частоты?
В современных ЖК телевизорах популярных марок показатель частоты соответствует заявленным параметрам, в этом не стоит сомневаться. Наилучшим для глаза человека будет качественное изображение без мерцаний и хорошо проявившее себя при динамических сценах.
На что влияет разрешение?
Когда рассматривается частота развертки монитора, необходимо упомянуть и иные важные показатели. Важно обращать внимание на экранное разрешение, которое значительно влияет на качество картинки. Измеряется показатель в пикселях.
Путем непрерывного развития и совершенствования технологий, все новые модели значительно лучше предыдущих. Еще недавно пик популярности приходил на модели с 720 p, а Full HD только появились и имели вдвое повышенную цену. Сейчас их цена почти сравнялась. На современном рынке уже присутствуют модели 4K Ultra HD.
В новом 4К или UHDTV отличная цветопередача. Здесь в телевизорах частота обновления в 120 Гц способна обеспечить реалистичное, четкое и чистое изображение. Сейчас сложно оценить, что лучше – использование полного погружения в 3D или новый формат разрешения с сверхреалистичными картинками. Хотя разрешение и отходит на второй план, но еще продолжительное время будет активно использоваться. Много контента «заточено» под 1080p, а фильмы в UHDTV форме еще практически не выпускают. Поэтому определить, какая частота лучше для телевизора, можно только по качеству входящего сигнала.
Итоги
Принимая во внимание все вышеперечисленные параметры, можно сделать такие выводы:
- Развертка отвечает за четкую раскадровку подвижных объектов и плавное изображение.
- Разрешение обеспечивает для каждого кадра реалистичную прорисовку, чтобы рассматривать все детали, передавать точный цвет и движение.
- Во время выбора телевизора, лучше анализировать в совокупности ключевые параметры.
Теперь Вы знаете, на что влияет частота обновления монитора. При покупке включайте экран и сравнивайте в магазине изображение. Консультанты на словах никогда не смогут описать качество изображения различных моделей. Если подойти к выбору с долей критичности, удовлетворение и максимальный комфорт от покупки будут на высоте.
Монитор (дисплей) – устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Различают мониторы на электронно-лучевых трубках и жидкокристаллические. Его основными потребительскими параметрами являются: размер мониьора и размер точки экрана, максимальная частота регенерации изображения.
Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения – дюймы. Стандартные размеры: 14"; 15"; 17"; 19"; 20"; 21". В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19–21 дюйм. Выделяют три принципиально различающихся разновидности мониторов – на базе электронно-лучевой трубки (CRT), газоразрядные и жидкокристаллические (TFT). Два последних вида благодаря своей конструкции не выделяют излучения, в отличие от моделей с электронно-лучевой трубкой.
Размер точки экрана или шаг маски (0,25-0,27) – изображение на экране состоит из точек, размер которых колеблется от 0,24 до 0,27 мм. Чем меньше размер точки экрана, тем четче и точнее полученное изображение;
Частота регенерации, или частота кадров, изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек, хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.
Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным – 85 Гц, комфортным – 100 Гц и более.
Качество изображения, которое пользователь видит на экране монитора, во многом зависит не только от самого монитора, но и от контроллера, который управляет работой монитора. Такой контроллер называется видеоконтроллер (видеоадаптер, видеокарта). Это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой монитора. Основным компонентом видеокарты является память, где хранятся передаваемые процессором числа, характеризующие каждый пиксель монитора. Для видеоадаптеров на сегодняшний день применяется память только одного типа – DDR (динамическая оперативная память). Цифроаналоговые преобразователи преобразуют эти числа в аналоговые сигналы, необходимые для работы монитора. Для ускорения процесса обработки видеоданных и разгрузки при этом центрального процессора ЭВМ современные видеокарты имеют свой собственный видеопроцессор. Видеокарта может быть интегрирована в системную плату или подключаться к специальному разъему – AGP-порту – ускоренный графический порт. Обязательно присутствует на карте и разъем для подключения монитора. Видеокарта может содержать в себе TV-тюнер (устройство для приема телевизионного сигнала), видеовыходы для второго (и даже третьего) монитора, разъемы для подключения антенн.
К основным характеристикам видеоадаптера можно отнести следующие:
1. Чипсет – NVIDIA Riva TNT, NVIDIA GeForce, RADEON
2. Объем памяти – 16 – 512 Мбайт
3. Выход на телевизор – наличие TV-тюнера
4. Наличие видеоускорителя – возможность построения изображений без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем – преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители бывают двух типов – ускорение плоской (2D) и трехмерной графики (3D).
5. Возможность подключения второго монитора.
Краткая характеристика периферийных устройств ввода информации (клавиатура, манипулятор мышь, сканер), их назначение
Клавиатура – клавишное устройство ввода в персональный компьютер алфавитно-цифровых (знаковых) данных и команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. Клавиатура имеет свой порт на задней панели системного блока. Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока.
Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам
Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.
Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом – это одна из функций операционной системы. Соответственно способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.
Манипуляторы (мышь, трекбол и др.) – специальные устройства ввода и управления, облегчающие взаимодействие пользователя и ПЭВМ.
Манипулятор мышь бывает трех видов: механическая, оптическая и оптическая беспроводная. Несмотря на большое разнообразие форм и размеров, мыши имеют единые принципы работы. При перемещении мыши по поверхности это перемещение преобразуется в последовательности импульсов, передаваемых в ПК. При нажатии кнопок мыши их код также передается в ПК, где специальная программа управления мышью (драйвер мыши) преобразует последовательности импульсов и коды нажатия кнопок в определенные действия. В зависимости от способа определения перемещения – механического, связанного с перемещением частей устройства, или оптического, основанного на фиксации перемещения с помощью оптических приборов, различают соответственно механические и оптические мыши. Принцип работы мыши заключается в следующем.
При перемещении мыши по поверхности расположенный в ее основании шарик начинает вращаться, приводя в движение расположенные внутри корпуса ролики. Эти ролики смонтированы относительно друг друга под углом 90° и, соприкасаясь с шариком, могут вращаться только по часовой или против часовой стрелки, преобразуя произвольное движение шарика в движение в двух взаимно-перпендикулярных направлениях (X и Y). При перемещении мыши строго горизонтально или строго вертикально приводится в движение только один из роликов, показывающий движение либо в направлении X, либо в направлении Y соответственно. Электронные схемы мыши преобразуют движения роликов в последовательности импульсов, передаваемые в ПЭВМ.
Оптическая мышь, в отличие от механической, не имеет никаких движущихся элементов, а для фиксации перемещения используются оптические приборы.
Сканеры
Для ввода в ПЭВМ текстовой или графической информации наиболее часто используется устройство, называемое сканером. Он создает оцифрованное (переводит аналоговое изображение в цифровое) изображение документа и помещает его в память компьютера.
В настоящем существует два основных типа сканеров: ручной и настольный. Однако встречаются и комбинированные модели. С ручными сканерами сталкивался почти каждый. Например, сканеры штрих-кодов, используемые в супермаркетах. Но существуют модели и для домашнего применения.
Для того чтобы ввести в компьютер документ при помощи ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода встроен индикатор. Большинство современных ручных моделей автоматически «склеивает» части вводимого изображения.
Наиболее распространенный тип – настольные сканеры, существующие в трех видах: планшетные, рулонные и проекционные.
В рулонных сканерах считывающая головка неподвижна и относительно нее протягиваются отдельные листы или рулон сканируемого документа. Внешне это напоминает работу факсимильного аппарата.
В проекционных сканерах документ кладется на рабочую поверхность изображением вверх, где и находится перемещающийся блок сканирования. Основная особенность типа – возможность сканирования проекций трехмерных предметов.
Наиболее распространенные планшетные сканеры напоминают копировальные машины: открывается крышка, лист располагается на стеклянной пластине изображением вниз, крышка закрывается. Сканирующая головка перемещается относительно бумаги.
Принцип работы сканера относительно прост. Луч света (специальная лампа, расположенная в корпусе сканера) «пробегает» по сканируемой поверхности, при этом светочувствительными датчиками воспринимается яркость и цветность отраженного света и преобразуется в двоичный код. Введенную с помощью сканера и графическую, и текстовую информацию компьютер воспринимает как «картинку», поэтому для преобразования графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.
Качество сканера определяется качеством пяти основных параметров: разрешающая способность, разрядность, динамический диапазон, источник света и шум.
В числе ключевых технических характеристик компьютерных дисплеев и телевизионных мониторов - частота обновления. В каких случаях данный параметр допускается? Когда желательно корректировать вручную? В каких ситуациях данного рода процедура не имеет целесообразности?
Что такое частота экрана?
Монитор компьютера или экран телевизора работает по принципу последовательности кадров. То есть примерно так, как кинопроектор. Частота кадров при воспроизводстве фильма - порядка 25-30. В случае с монитором ПК или экраном телевизора данный показатель должен быть выше, так как выстраиваемая картинка гораздо сложнее, чем видеоряд на пленке. Общее правило - чем больше показатель частоты, тем четче изображение и тем приятнее смотреть на экран.
Частота и тип экрана
Есть несколько технологических типов реализации экранов и мониторов. Самые современные - это ЖК, LCD и LED. Относительно устаревшими считаются CRT. ЖК-телевизора или монитора (по аналогичной технологии) при этом определяется с учетом иных принципов, чем в случае с приборами, в которых установлены электронно-лучевые проекторы. В случае с ЖК-дисплеем картинка прорисовывается на всем пространстве экрана сразу.
Если речь идет о CRT-дисплеях - построчно. Поэтому, если частота обновления экрана ЖК-телевизора и электронно-лучевого агрегата одинакова, то качество с высокой вероятностью будет отличаться в пользу устройства первого типа. Более того, если соответствующий показатель составляет порядка 60 ГЦ (количество обновлений дисплея в секунду), то в случае с CRT-мониторами будет очень заметным мерцание.
Настройка частоты для CRT-дисплеев
Поэтому мы уделим настройке электронно-лучевых дисплеев особое внимание. Как изменить частоту обновления экрана CRT-типа в Windows на примере версии XP? Очень просто. Необходимо войти в Затем выбираем "Экран". Открыв соответствующее окно, необходимо найти закладку "Параметры". Далее - "Дополнительно". Там, скорее всего, будет список из нескольких вариантов.
Какую частоту обновления экрана ставить? Для CRT-мониторов рекомендуемое значение - 85 ГЦ. Если данной цифры нет в списке, то это, скорее всего, связано с тем, что на ПК не установлен заводской драйвер видеокарты. Его необходимо скачать в Интернете или же поискать на дисках, которые прилагались к ПК при продаже. Можно также попробовать обратиться в сервисный центр с просьбой помочь с драйвером.
CRT-дисплеи: нюансы
Отметим, что практически во всех операционных системах есть возможность изменить такой параметр, как частота обновления экрана. Windows 7 как самая современная и, казалось бы, не требующая существенного вмешательства в настройки со стороны пользователя, не исключение. В этой версии ОС алгоритм настройки нужных параметров практически тот же. Через "Панель управления" устанавливается нужная частота обновления экрана. адаптирована к выставлению соответствующих настроек? Практически все версии Windows справляются с задачей одинаково. Правда, что касается самых свежих версий ОС (той же Windows 7), в них могут быть некоторые сложности с драйверами для устаревших устройств. Но они решаемы - как правило, любое ПО соответствующего типа можно найти в Интернете.
Также при работе в Windows 7 алгоритм выхода на нужные настройки несколько отличается от сценария в XP. Нужно войти в "Панель управления", затем нажать на "Экран", после - выбираем изменение его параметров. Затем - "Дополнительные настройки". Далее переходим на вкладку "Монитор", где находим настройки частоты.
Отметим также - при выставлении в Windows всех версий соответствующих параметров не следует снимать галочку около пункта "Скрыть режимы, которые монитор не использует". Дело в том, что технологически экран, конечно, способен работать с настройками вне рекомендованных. Но на практике это может создать проблемы со стабильностью работы ПК. Поэтому, если пользователь задается вопросом, как поменять частоту обновления экрана, если нужного параметра нет, а доступные значения ниже, чем желательные для CRT-экранов, первое, что мы ему порекомендуем - установить самые свежие драйверы на видеокарту.
Фактор разрешения
В некоторых случаях качество изображения на CRT-дисплее зависит от разрешения. При более высоких его значениях на экране помещается попросту больше элементов. А в случае, например, с фотографиями или видео, есть возможность просматривать их более детально. Оптимальные параметры разрешения зависят, прежде всего, от величины экрана в дюймах. Но, в принципе, пользователь может поэкспериментировать с выставлением разных значений. Отметим, что поменять разрешение можно, используя тот же алгоритм, что и при смене частоты экрана - через "Панель управления" и "Экран".
Отметим также, что при слишком большом разрешении выставить 85 ГЦ не всегда получится. И это, кстати, одна из возможных причин, почему нужная цифра может отсутствовать в списке частот. Поэтому, если драйверы стоят самые свежие, а 85 ГЦ не присутствует в списке, можно попробовать немного уменьшить разрешение монитора.
Частота ЖК-дисплеев
Следует отметить, частота обновления картинки на экране ЖК-дисплеев - в большинстве случаев параметр, не имеющий особого значения. Просто потому, что более или менее современные мониторы еще в заводских условиях настроены так, что корректировка частоты попросту не требуется. Даже если она равна 60 ГЦ, что может быть критичным для ЭЛТ-дисплеев, заметного мерцания изображения не будет в силу технологической специфики, о которой мы сказали выше. Вместе с тем, что касается ЖК-дисплеев, - для них более важен другой параметр - скорость обновления пикселей. Во многих случаях его, к слову, отождествляют с "частотой" экрана - даже в среде IT-специалистов. Это, строго говоря, не совсем верно. Хотя бы потому, что скорость обновления пикселей выражается не в герцах, а в другой единице - миллисекундах. Но если данный термин употребить в контексте "частоты", никто, пожалуй, не обвинит нас в недостатке технической грамотности. Поэтому мы, употребляя термин "частота" в отношении ЖК-дисплеев, будем понимать его как "скорость обновления пикселей".
Итак, какова лучшая частота обновления экрана в ЖК-мониторах? Самое главное - обеспечить оптимальное соответствие данного параметра потоку кадров, генерируемому видеокартой компьютера. То есть если, например, эта микросхема будет выдавать картинку с частотой в 60 герц, а ЖК-монитор не будет обладать достаточной скоростью обновления пикселей (таковым можно считать показатель примерно в 30-40 миллисекунд), то изображение на экране будет казаться "плывущим". Чем меньше соответствующий параметр на дисплее, тем лучше. Идеально, если он не превышает 15 миллисекунд. Как правило, вопрос, как увеличить частоту обновления экрана ЖК-типа, не стоит. В свою очередь, скорость обновления пикселей - параметр в большинстве случаев заводской. Изменить его в домашних условиях проблематично. Поэтому стоит обращать внимание на него непосредственно при покупке экрана.
Технологический аспект
Практически аналогичные закономерности характерны также и для других цифровых устройств, в которых используется ЖК-дисплей. То есть, например, частота обновления экрана ноутбука - параметр столь же "закрытый" для корректировки, как и в случае с мониторами для ПК.
Возможная разница в качестве изображения на в крайне редких случаях зависит от выставленных значений частоты. Практически всегда ключевой фактор - это уровень технологий, предопределяющих, главным образом, скорость обновления пикселей. Менее важно, какая установлена частота обновления экрана. Какая лучше технология построения картинки с точки зрения "пикселизации" и цветопередачи для конкретной модели монитора - определяет в первую очередь бренд-производитель. Экраны устаревших типов, конечно, могут "выдавать" не вполне качественное изображение. Но что касается современных изделий, существенных проблем с ними, как правило, не возникает. Также отметим, что кроме "частотного" фактора, на качество картинки влияет большое количество других параметров, характерных для экранов ПК и ноутбуков. Это разрешение, характеристики видеокарты.
Частота экрана ЖК-телевизоров
Каковы особенности функционирования дисплеев на ЖК-телевизорах? Что касается ключевых закономерностей - они, в принципе, те же, что на компьютерных экранах. То есть на большинстве современных телевизионных дисплеев частота обновления достаточна, чтобы изображение не "прыгало". Что касается скорости обновления пикселя - как правило, бренды-производители телевизоров стараются оптимизировать все под характеристики экрана. Поэтому особых проблем, связанных с "плавающей" картинкой, на современных ТВ не наблюдается.
Вместе с тем, частота обновления экрана телевизора - параметр, характеризующийся рядом особенностей. Каких, например? Вновь отметим некоторую двойственность употребления технических терминов. Дело в том, что есть как таковая частота обновления экранной картинки - в отношении нее работают те же принципы, что и для соответствующих типов компьютерных мониторов. Есть, в свою очередь, другой параметр, кадровая частота видеоряда, который характерен именно для телевизоров.
Касательно второй характеристики - можно провести прямую аналогию с кинопленкой. Этот параметр характеризует, сколько кадров в секунду проходит через пространство экрана. В большинстве современных ЖК-телевизоров он составляет 50 ГЦ. Очевидно, этого более чем достаточно для производства фильмов - там частота кадров, как мы уже сказали выше, как правило, в пределах 30 единиц за секунду.
Таким образом, частота обновления экрана телевизора - параметр важный, но, как и в случае с компьютерами, дополнительной корректировки, как правило, не требующий, и не подлежащий ей по умолчанию. Аналогично - с кадровой частотой видеоряда. Данный параметр - также типично заводской.
ТВ: характеристики матрицы
Можно также отметить, что технические характеристики ТВ включают ряд дополнительных параметров. Таких как, например, время отклика матрицы. Как работают ЖК-дисплеи? На кристалл, являющийся "зерном" общей картинки на дисплее, попадает электрический импульс, вследствие чего пиксель светится. Однако в силу технологических особенностей гаснет он не сразу. И потому на экране, даже после того, как на него выведен новый кадр, может на доли секунд оставаться еще не успевшая исчезнуть предыдущая картинка. Вследствие этого изображение, подобно тому, как это происходит на экранах ПК, может казаться "плавающим". Но стоит отметить - современные модели ЖК-телевизоров, как правило, снабжены аппаратными компонентами, способными корректировать такое поведение дисплея. К тому же отклик матрицы на ТВ-экранах, которые сейчас выпускаются, как правило, минимален. То есть и в случае с ЖК-телевизорами вопрос, как увеличить частоту обновления экрана, практически не стоит. Собственно, возможности для корректировки соответствующего параметра у владельцев ТВ в большинстве случаев отсутствуют.
Частота дисплеев ПК и ТВ: выводы
Итак, мы узнали, что такое частота обновления экрана, какая лучше для CRT-мониторов, в которых соответствующий параметр в ряде случаев требует ручной корректировки в настройках Windows. Какие выводы касательно изученных особенностей дисплеев разных типов мы можем сделать?
Эквивалентная частота обновления экрана в CRT-мониторе и ЖК практически ничего не значит с точки зрения сравнения качества изображения. Хотя бы потому, что принципы построения картинки в каждом случае разные. Вторая причина - на жидкокристаллических дисплеях частота - скорее, второстепенный фактор качества изображения. Более важен другой параметр - скорость обновления пикселей.
Качество картинки, как в случае с ЖК-экранами компьютеров, так и относительно CRT-дисплеев, во многом определяется характеристиками видеокарты. При этом часто бывает так, что соответствующего типа микросхема технологически отстает от монитора. То есть, например, дисплей имеет минимальный показатель скорости обновления пикселей, а видеокарта не может задействовать данный ресурс в полной мере. На практике это может выражаться в том, что при запуске компьютерных игр с высокой частотой видеоряда какие-то элементы картинки будут прорисовываться не вполне четко. Хотя, опять же, отметим - подобного рода проблемы достаточно редко встречаются сегодня. Что же касается фильмов, объективных причин того, чтобы качество видеоряда при их воспроизводстве зависело от частоты (и в большинстве случаев - скорости обновления пикселей), быть не может, просто потому, что фильмы - это, как правило, видеопоток до 30 кадров. Аналогично - с ЖК-телевизорами, особенно в современных модификациях. В них установлена оптимальная частота обновления экрана. Какая лучше модель справляется с оптимальным воспроизводством видеоряда - вопрос, при ответе на который правомерно обращать внимание, прежде всего, на уровень технологий, применяемых брендом. Частота - аспект в данном случае второстепенный.
Человеческий глаз - удивительный орган: он может моментально сфокусироваться на любом предмете, будь он в полуметре от глаз, или в сотне метров. Он может различить даже небольшое движение на периферии зрения. Но при этом он, увы, инертен, и поэтому, если показывать человеку ряд картинок с определенной частотой, то начиная с определенного количества картинок в секунду нам будет казаться, что это уже не статичные изображения, а движение. Но вот вопрос - начиная с какой частоты так происходит?
Начнем немного издалека - с «технического устройства» глаза. В нем есть два типа чувствительных к свету клеток (фоторецепторов): это палочки и колбочки. Палочки отвечают за черно-белое зрение, но при этом у них низкая инертность. Колбочки же отвечают за цветное зрение, и их инертность выше. В человеческом глазу в центральной части много колбочек и мало палочек, а на периферии наоборот - превалируют палочки. Это разумно - менее инертные палочки могут заметить даже небольшое движение на границе зрения, ну а потом мы поворачиваем голову и смотрим, что же это за движение уже центральной частью, где много колбочек, и видим затаившегося льва в кустах. Но вот мониторов или телевизоров, которые полностью охватывают весь угол зрения, нет, поэтому мы в основном смотрим на него прямо, то есть в основном используются более инертные колбочки. Но вот насколько они инертны?
Первое мнение - 24 кадра в секунду хватит всем, и его очень любят киношники: ведь это позволяет им экономить пленку. Получился такой результат чисто экспериментально - это минимальный fps в видео, при котором оно все еще кажется нам видео, а не слайд-шоу. Но тогда почему 24 кадра в компьютерной игре кажется нам мало? Ответ прост - один кадр, снятый камерой, является суперпозицией всего происходящего, пока был открыт затвор. Иными словами, гоночная машина, при снятии ее камерой, выглядит так:
А вот в игре, где каждый кадр - это четко просчитанная видеокартой картина в каждый момент времени, любой скриншот будет выглядеть четко (если, конечно, размытие не сделано програмно).
Поэтому 24 fps в видео достаточно, так как каждый кадр имеет в себе информацию, позволяющую склеить его и с предыдущим, и с последующим. А вот в играх это не так, и 24 кадра в секунду там мало. Но сколько нужно fps в играх? Экспериментаторы решили пойти другим путем - не показывать человеку игру, постепенно увеличивая fps и спрашивая, стала ли она плавной. Они решили определить инертность глаза, то есть время, которое нужно ему для обработки информации об одном кадре. И оно оказалось около 20 мс, отсюда легко получается, что глазу для плавности достаточно 50 fps. И тут многие делают несколько неправильный вывод - ну если 50 fps достаточно, то возьму-ка я монитор с частотой в 60 Гц (с небольшим запасом) и буду любоваться плавной картинкой.
В чем же их ошибка? А ошибка в том, что fps и Гц это не одно и тоже - первое это кадры, которые отображает матрица, а второе - это количество поступающих на нее сигналов в секунду. Казалось бы, даже по определению это одно и то же. Но мы забываем про то, что у мониторов есть время отклика. К примеру, нам нужно изменить цвет с серого на темно-серый, и если мы подключим осциллограф, то увидим, что матрица «въезжает» в цвет аж 34 мс:
Но ведь если мы хотим получить 50 fps, то задержка должна быть не более 20 мс, а тут в полтора раза больше. Что это означает? А это означает то, что в динамических сценах мы никогда не увидим правильные цвета, потому что матрица банально не успеет в них «попасть» - кадры сменяются быстрее. Поэтому мы видим различные артефакты картинки в виде шлейфов и некорректных цветов.
Но что если мы возьмем матрицу с частотой в 120 Гц и сравним с 60 Гц матрицей? Картина будет такая (кадры сделаны раз в 8.3 мс, что соответствует 120 Гц):
Хорошо видно, что белые шлейфы за объектами на 120 Гц значительно меньше. Более того - непопадания в цвет так же будут исчезать значительно быстрее, да и сами промахи цветопередачи будут меньше, так как теперь изменение яркости будет происходить не в один шаг, а в два, а чем меньше шаг - тем меньше промах. В итоге картинка на 120 Гц будет действительно казаться плавнее, но не из-за того, что человеческий глаз может воспринимать 120 fps, а из-за того, что на такой матрице будет гораздо меньше артефактов, и она быстрее реагирует на изменение картинки.
Имеет ли смысл повышать частоту еще выше - до 240 Гц к примеру? Имеет - это еще сильнее уменьшит шлейфы и промахи в цвете. Но на сегодняшний день системы, которые могут выдавать в современных играх в FHD 240 кадров в секунду стоят очень дорого, поэтому пока что такие мониторы не нужны. А вот 120 fps уже способна выдать не самая дорогая из современных видеокарт Nvidia GTX 1080, так что если у вас она есть - можно купить монитор с частотой обновления в 120 Гц - картинка в играх станет приятнее.
Частота регенерации или обновления (кадровой развертки для CRT мониторов) экрана - это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота регенерации измеряется в Hz (Герцах, Гц), где один Гц соответствует одному циклу в секунду. Например, частота регенерации монитора в 100 Hz означает, что изображение обновляется 100 раз в секунду. Как мы уже говорили выше, в случае с традиционными CRT-мониторами время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Hz, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения (flicker) приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты регенерации зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значение минимально допустимой частоты регенерации. Считается, что чем выше значение частоты регенерации, тем лучше, однако исследования показали, что при частоте вертикальной развертки выше 110 Hz глаз человека уже не может заметить никакого мерцания. В табл. 2 приводятся требования к минимально допустимым частотам регенерации мониторов по новому стандарту TCO’99 для разных разрешений:
Таблица 2
Минимальная частота регенерации.
|
Диагональ монитора |
Частота регенерации |
Разрешение |
|
>= 1280x1024 |
||
|
>= 1280x1024 |
Если вместо размера CRT используется видимый размер экрана, то данные в таблице выше также применимы. Заметим, что приведены минимально допустимые параметры, а рекомендованная частота регенерации >= 100 Hz .
В табл. 3 представлены основные параметры для CRT-мониторов.
Таблица 3
Основные параметры CRT-мониторов.
|
Физический размер диагонали монитора | ||||||
|
Видимый размер диагонали монитора | ||||||
|
Максимальное разрешение | ||||||
|
Объем локальной памяти для 256 цветов | ||||||
|
Объем локальной памяти для 65K цветов | ||||||
|
Объем локальной памяти для 16М цветов |
