Что такое частота обновления экрана 60 Гц и вертикальная синхронизация?

Опубликовано: 8 Январь 2014 в рубрике Для геймеров  

Что такое частота обновления экрана 60 Гц?

Частота обновления  экрана 60 Гц - частота, с которой на матрицу монитора подаются сигналы о изменении цвета пикселей.

Большинство современных ЖК-мониторов имеют матрицу, с  максимальной «разверткой» 60 Гц.  В этом случае в драйвер видеокарты можно выбрать несколько значений частоты обновления, максимальное из которых 60.

частота_обновления_экрана_60FPS

Данную настройку использует операционная система для ограничения FPS всех приложений, работающих, под управлением OC (Рабочий стол, МС Офис, браузер и т.д.) Ограничение необходима, что бы не загружать видеокарту на 100% во время работы например с браузером (ведь вам  не нужны 1000 FPS).

Частота обновления и вертикальная синхронизация в играх на примере Battlefield 4.

Вертикальная синхронизация — функция доступная во многих играх.

Она позволяет применить упомянутое выше ограничение непосредственно к игре.

Ограничения ФПС в игре? Зачем это надо, спросите вы? Разве не верно утверждение, что чем больше ФПС, тем лучше?

Это верно лишь до значения 50-60 ФПС. В своей статье «FPS человеческого глаза» я подробно объяснил почему именно эти значения являются пределом.  Однако в случае со 120-ти Гц-овыми мониторами есть небольшая хитрость. В их случае действительно существует смысл использовать 120 Гц. О том, чем объясняется данное исключение читайте в соответствующей статье: Восприятие картинки на мониторах 120 Гц

Возвращаясь к вопросу данной статьи, вертикальная синхронизация обеспечивает:

  • снижение нагрузки на процессор;
  • отсутствие просадок ФПС;
  • более комфортную игру за счет стабильного фпс;
  • рациональное использование процессора и видеокарты (потребление электроэнергии, нагрев, шум).

Вертикальная синхронизация

Принцип работы буферизации (становится возможна при включенной синхронизации) таков — мощность видеокарты используется не для выдачи максимального ФПС каждую секунду, а для выдачи фиксированного значения, например 60. При этом карточка могла бы выдать и 90, но  определенную часть оставшегося ресурса она тратит на создание кадров «про запас».

Если в игре случаются игровое событие, которое сильно нагружает графику (например взрывы, эффекты огня и т.д.), то это приводит к снижению фпс.

Снижение ниже 50 становится заметно игроку и несет в себе 2 проблемы

  • дискомфорт;
  • лаги и подвисания затрудняют выцеливание.

В случае же использования буферизации карточка всегда имеет определенное количество кадров, которые уже посчитаны и готовы к выводу на монитор. Это дает ДВОЙНОЕ ПРЕИМУЩЕСТВО

  • видеокарта всегда готова отдать эти кадры и компенсировать ими просадку;
  • т.к. ФПС фиксирован эти кадры равномерно растянуты во времени, а следовательно они обеспечат карте еще и дополнительное время на просчет новых.

Для примера взгляните на скриншоты ниже. На них изображены данные о фпс, загрузке процессора и видеокарты, сначала со включенной синхронизации, а затем с выключенной.

  • Синхронизация включена: ФПС 50, загрузка ЦП 31%, загрузка ГП 52%;
  • Синхронизация выключена: ФПС 120, загрузка ЦП 41%, загрузка ГП 80-100% (на графике видна просадка нагрузки, перед тем как я свернул окно и сделал скрин, так что 56% это не то).

Синхронизация включенаСинхронизация выключена

Вертикальная синхронизация и буферизация — комфорт восприятия игры

Одной из важных особенностей  нашего восприятия является его адаптивность, т.е. способность подстраиваться под изменяющиеся условия. Например всем знакома ситуация, когда входя в более темное помещение первое время сложно различать предметы, но затем зрение подстраивается под освещение и ситуация меняется.

В контексте темы важно то, что наш мозг привыкает к определенному фпс. Если же фпс скачет в пределах 0-50 это заставляет нашу зрительную систему постоянно подстраиваться под него, что приводит к более быстрому утомлению нервной системы. Для человека во всех смыслах комфортней играть со СТАБИЛЬНЫМИ 30 FPS, чем со скачущими 30-50.

Вывод

  • выставляйте максимальную частоту, поддерживаемую вашим монитором;
  • Если у вас остается запас 20+ FPS, включайте вертикальную синхронизацию. Если запаса нет, то возможно вертикальная синхронизации вызовет лишь дополнительные лаги.