Mire jó a nagy frissítési frekvencia?

A paneltechnológia fejlődése oda vezetett, hogy az LCD monitorok frissítési frekvenciáját a hosszú-hosszú ideig stagnáló 60 Hz-ről, vagy ennél kicsivel nagyobb értékről, elég rövid idő alatt 120 vagy 144 Hz-ig, majd bizonyos paneleknél 240 Hz-ig sikerült kitolni. Overclock használatával a 144 Hz-es monitorok némelyikének frissítése felhúzható 160, 180 vagy 200 Hz-re, vagy más köztes értékekre. De vajon miért jó ez, és miben jelent előrelépést?

A képfrekvencia vagy képkockaszám (frame rate) és a frissítési frekvencia (refresh rate) megkülönböztetéséről oldalunkon megjelent egy hosszabb írás: Képkockaszám, frissítési frekvencia. Ezt most kiegészíteném egy apró megjegyzéssel a tisztánlátás érdekében:

A képfrekvencia vagy képkockaszám valamilyen konkrét, hasznos tartalom (film, videó, játék) másodpercenkénti képkockáinak száma, míg a frissítési frekvencia a kijelző eszközök által a képtartalomtól függetlenül kirajzolható képkockák száma.

A képfrekvencia tehát a legtöbb esetben a képforráshoz, illetve jelforráshoz kapcsolódó fogalom, a frissítési frekvencia pedig a kijelző eszköz képességeit mutatja meg. Némileg árnyalja ezt a meghatározást az, hogy bizonyos kijelzők képesek az eredeti képtartalom kockái közé eltérő tartalmú interpolált kockákat beszúrni, és ezzel a képkockaszámot eredetileg nem létező képinformációval megnövelni. E rövid írásban a továbbiakban az interpolációt (ami eredetileg nem létező képkockák beszúrását jelenti) figyelmen kívül hagyjuk.

Villogáscsökkentés – de ez az LCD-nél nem szükséges!

Most pedig újra feltesszük a kérdést: mire jó a nagy frissítési frekvencia? Az egyik – a film és később a képcsöves televízió megjelenése óta – alapvető ok (volt) a kép villogásának vagy vibrálásának (flicker) leküzdése, mivel ez a jelenség már néhány perc elteltével is nagyon zavaró lehet a néző számára. Ezt a problémát és megoldását elég részletesen bemutattuk a Képhibák [2]: A flicker (villogás) c. írásban. Minthogy a felvételi frame rate (képkockaszám/másodperc) mind a filmnél (24 kép/s), mind a televíziónál (25 vagy 30 kép/s) túl kicsi (volt) a villogásmentes megjelenítéshez, ugyanazt a filmkockát a vetítőgép kétszer vagy háromszor (48 vagy 72 Hz „frissítés”) vetítette ki, a televíziózásban pedig kezdettől fogva az ún. váltott soros letapogatást használták (a teljes kép, azaz a frame két félképből, azaz field-ből állt össze), vagyis megvalósult az 50, illetve 60 Hz-es „frissítés” – és bár ez egy félképben megfelezte a tv-sorok számát, a képcső villogását mindenesetre radikálisan csökkentette.

Jó hír azonban, hogy éppen az LCD képernyők – a mai monitorok elsöprő többsége ilyen – pont a villogástól gyakorlatilag teljesen mentesek, még alacsony frissítési frekvencia mellett is. Tehát egy 24 kép/s-os filmet nyugodtan nézhetünk 24 Hz frissítésre beállított monitoron, nem fogunk észrevehető villogást látni. Ennek magyarázata az LCD kijelzők működésében keresendő. Ellentétben a filmvetítővel vagy a televíziós képcsővel (amelyekről ma már múlt időben beszélhetünk), az LCD kijelző pixelei a frissítés pillanatában felvett fénysűrűséget (a színeknél is csak a fénysűrűség számít ebből a szempontból) a frissítési ciklus teljes ideje alatt megtartják. (Elvileg van egy elhanyagolható csökkenés.) Ezt nevezik „sample and hold” működési módnak. Tehát az LCD nem villog! Kivéve egy fontos esetet, amire írásunk második felében visszatérünk!

A játékélmény javítása

Akkor hát miért jó az LCD esetében a megszokott 60 Hz-nél nagyobb frissítési frekvencia (leszámítva a most említett kivételt, amelyre visszatérünk)? Nos, a rövid válasz, hogy ez a gamereknek, azaz a PC-játékokat játszóknak fontos. De miért is?

A PC-játék mint „interaktív mozgókép” egy dologban nagyon eltér minden más mozgóképtől: játék közben a másodpercenként generált (renderelt) képkockák száma, azaz a frame rate széles határok között változhat a játék fajtájától, a PC (főleg a grafikus kártya) teljesítményétől és a játékos reakcióitól függően. A játék frame rate-je a mai hardveres hátér és az egyre gyorsabb, egyre fejlettebb játékprogramok miatt jó nagy mértékben meghaladhatja a hagyományos frissítési frekvenciát (60 Hz), illetve ez alá csökkenthet. Az emiatt keletkező képhibákat, mint a képtörés, illetve akadozás és járulékos késleltetés részben (V-Sync On, V-Sync Off) vagy csaknem teljesen (G-Sync vagy FreeSync, azaz a monitor frissítésének dinamikus változtatása) kordában lehet tartani. A „kordában tartás” (a változó frame rate-ből adódó képhibák csökkentése) a maximális frissítési frekvencia növelésével, illetve ezzel egyidőben az említett dinamikus vagy adaptív szinkron technológiák használatával – amikor nem a játék frame rate-jét kell a monitor frissítéséhez igazítani, hanem fordítva – a legeredményesebb.

A nagy frissítési frekvencia egyáltalán nem mellékes „mellékhatása”, hogy a frissítési ciklus ideje, így a „sample and hold” idő lerövidül (144 Hz-nél kb. 7 ms, 240 Hz-nél 4 ms), ami a képen látható objektumok, alakok stb. gyors mozgása esetén rendkívül jótékony hatást gyakorol az LCD monitorokon egyébként megjelenő mozgáselmosódásra. Feltéve, hogy a panelre jellemző válaszidő is kellően alacsony. Mert ha nem, akkor a válaszidő válhat meghatározóvá a mozgáselmosódás mértékében.

Amikor az LCD már nem LCD  

Említettük fentebb, hogy van egy kivétel, amikor az LCD képernyőknél is fontos a képvillogás csökkentése a frissítési frekvencia növelésével. A legújabb, játékosoknak szánt LCD monitorok egyre növekvő részénél ugyanis beépítik az ún. mozgáselmosódás-csökkentés (Motion Blur Reduction) funkciót, amely a különböző gyártóknál más-más nevet visel (gyakran ULMB = Ultra Low Motion Blur, azaz ultra alacsony mozgáselmosódás). Ez az eljárás a frissítési frekvenciával azonos ütemben, változtatható mértékben lerövidíti a háttérvilágítást, ezzel a működést a CRT “impulzusjellegű” működéséhez közelítve. A hagyományos képcsövön ugyanis adott pillanatban csak egyetlen pont világít(ana, ha nem lenne a foszfornak utánvilágítása).

Tehát az LCD az ULMB bekapcsolásával az eredendően “sample and hold” működési módját “feladja”, és “impulzusvezérelt” működéssel cseréli fel, radikálisan javítva így a mozgásélességet. Ezzel azonban visszahozzuk a villogás jelenségét, amelyet az LCD eredetileg oly sikeresen küszöbölt ki. Hogy a villogás ne legyen zavaró, a monitor frissítési frekvenciáját ajánlatos, sőt muszáj megnövelni (legalább 80-120 Hz-re), miközben arra is ügyelni kell, hogy mennyire csökkentjuk le a háttérvilágítás ciklusonkénti idejét lerövidítő impulzus szélességét.

(Az ULMB nem tévesztendő össze a szintén villogást okozó PWM fényerő-szabályozással, ahol a frekvencia sokszorosa a frissítési frekvenciának, mégis zavaró lehet, mert egy kép kirajzolása alatt többször bekövetkezhet a villogás.)

***

A frissítési frekvencia növelése az LCD monitoroknál tehát a fenti okokból kívánatos és hatásos “fegyver”, de ha nem játékról, hanem a mozgókép más formáiról (ahol a képfrekvencia állandó) van szó, akkor pl. a mozgáselmosódás-csökkentő hatás csak akkor érvényesül, ha a bemeneti jel frame rate-je azonos a frissítési frekvenciával. Ha nem így van (és 60 kép/s-nál többet egyelőre csak PC-ből vagy speciális kamerából kaphatunk), akkor csak képismétlés történik (pl. 24 kép/s vagy 60 kép/s megjelenítése 120 Hz frissítéssel). Kivétel megint az ULMB, amely ilyenkor is képes az LCD okozta mozgáselmosódás csökkentésére a háttérvilágítás rövidítésével, és itt a nagyobb frissítési frekvencia a villogás észlelhetőségének elkerülése miatt szükséges.

Rainbow vicomt

Legyen Ön az első hozzászóló

Várjuk hozzászólását!

Az Ön email címe nem kerül nyilvánosságra.


*


Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..