Klatki na sekundę i częstotliwość odświeżania w grach: czym są i dlaczego mają znaczenie

Klatki na sekundę stały się głównym pomiarem wydajności komputera lub konsoli do gier w grach. Wszyscy wiecie, że im wyższa liczba klatek na sekundę, tym wyższa wydajność, i zdajecie sobie sprawę, że zawsze jest „lepiej”, ale nie każdy dokładnie rozumie, czym one są i dlaczego im więcej, tym lepiej.

Klatki na sekundę są ważne, ale są też inne klucze, które musimy wziąć pod uwagę mówiąc o tym, takie jak czas i poprawna generacja każdej klatki, a także częstotliwość odświeżania monitora, którego używamy.Wszystkie te elementy są ściśle powiązane , a w końcu są nam niezbędne, abyśmy mogli cieszyć się naszymi ulubionymi grami.

W tym artykule wyjaśnimy wszystko, co musisz wiedzieć o klatkach na sekundę, częstotliwości odświeżania oraz różnych ustawieniach i technologiach, które mogą mieć wpływ na oba te elementy. Jak zawsze, jeśli masz jakieś pytania, możesz zostawić je w komentarzach, a my pomożemy Ci je rozwiązać. Bez zbędnych ceregieli zacznijmy.

Czym są klatki na sekundę i dlaczego są ważne?

Kiedy mówimy o klatkach na sekundę, mamy na myśli liczbę klatek generowanych w grze w ciągu jednej sekundy. Zwykle ramka jest generowana w określonej liczbie milisekund iw zależności od potrzebnego czasu można osiągnąć niższy lub wyższy wynik. Na przykład, jeśli klatka jest generowana w 33,33 milisekundy, będziemy mieć szybkość 30 klatek na sekundę, ale jeśli zostanie wygenerowana w 16,66 milisekund, będziemy mieli szybkość klatek 60 klatek na sekundę.

Generowanie ramki wymaga od procesora dostarczenia do GPU podstawowych informacji o scenie gry, a procesora graficznego do wykonania dużego obciążenia (geometria, teksturowanie i cieniowanie itp.). Moc obu komponentów określi maksymalną liczbę klatek na sekundę, jaką nasz sprzęt jest w stanie wytworzyć, chociaż może mieć na to wpływ wiele czynników, takich jak stopień trudności gry, używana rozdzielczość i włączone technologie.

Im wyższa liczba klatek na sekundę, tym lepiej, ponieważ dzięki temu ruchome sceny będą płynniejsze. Wręcz przeciwnie, niska liczba klatek na sekundę sprawi, że poczujemy, że gra porusza się gwałtownie, a to może wpłynąć na naszą zdolność reagowania i wydajność w tej grze. Zapomnij o micie, że ludzkie oko nie odbiera więcej niż 30 klatek na sekundę, ponieważ tak naprawdę jest odwrotnie i przejście z 30 do 60 klatek na sekundę robi ogromną różnicę.

Klatki na sekundę: wartości minimalne i optymalne

Aby uzyskać minimalne akceptowalne doświadczenie w grach, konieczne jest osiągnięcie minimalnej liczby klatek na sekundę, która w zależności od wymagań każdej osoby powinna wynosić co najmniej 25 do 30 klatek na sekundę. Jednak idealnie, aby cieszyć się optymalnymi wrażeniami, musisz mieć co najmniej 60 klatek na sekundę.

Pomiędzy obiema skrajnościami istnieje szereg poziomów pośrednich, które są niezbędne i zasługują na szczegółową analizę, abyśmy mieli jasny obraz tego, jakiego rodzaju doświadczenia możemy się spodziewać:

• Mniej niż 25 FPS: niska płynność i bardzo zauważalne szarpnięcia. Nie możemy właściwie cieszyć się grą.
• Od 25 do 30 FPS: akceptowalna płynność i brak zacinania się, które poważnie wpływa na rozgrywkę. Naprawdę możemy cieszyć się grą.
• Między 40 a 50 FPS: bardzo dobra płynność i brak zacinania. Już przekroczenie 40 fps robi ogromną różnicę pod względem płynności.
• Średnia 60 fps: jest to optymalny poziom dla gry i robi ogromną różnicę w porównaniu z grą przy 30 fps pod względem ogólnej płynności.
• Ponad 60 klatek na sekundę: Idealny do gier konkurencyjnych, choć nie jest niezbędny dla wszystkich.

Co to jest częstotliwość odświeżania i dlaczego jest ważna?

Częstotliwość odświeżania wskazuje , ile razy obraz jest odświeżany na sekundę i jest wartością ściśle związaną z GPU i FPS. Monitor z częstotliwością odświeżania 30 Hz będzie aktualizować obraz tylko 30 razy na sekundę, podczas gdy monitor z częstotliwością odświeżania 144 Hz będzie w stanie odświeżyć obraz 144 razy na sekundę. Różnica jest ogromna i wpływa również na płynność, jakiej doświadczymy w grach.

Jak powiedzieliśmy, częstotliwość odświeżania jest ważna, ponieważ pozwoli nam oglądać więcej nowych obrazów na sekundę, a to nie tylko poprawi poczucie płynności, ale także pomoże nam uniknąć zmęczenia oczu, które pojawia się, gdy poruszamy się poniżej 60 Hz. Musimy jednak pamiętać, że aby skorzystać z wysokiej częstotliwości odświeżania, potrzebujemy wysokich klatek na sekundę.

Łącząc obie wartości, wysoką częstotliwość odświeżania i liczbę klatek na sekundę, uzyskamy więcej informacji wizualnych na sekundę i będziemy cieszyć się większą płynnością, o której już wspominaliśmy, dwoma klawiszami, które oczywiście dadzą nam istotną przewagę. Przy niższej częstotliwości odświeżania i wyższej liczbie klatek na sekundę część z nich zostanie zmarnowana i stracimy ważne informacje wizualne.

Spójrzmy na to na przykładzie. Jeśli mamy monitor 144 Hz, ale nasz komputer ledwo obsługuje 30 klatek na sekundę, nie zauważymy żadnej różnicy w porównaniu z monitorem 60 Hz, ponieważ monitor nie otrzyma wystarczającej liczby nowych klatek, aby zaktualizować obraz. obraz. Z drugiej strony, gdyby nasz sprzęt mógł generować 144 klatki na sekundę, różnica, jaką miałby monitor, byłaby bardzo duża, ponieważ mógłby aktualizować obraz 144 razy na sekundę i używać 144 zupełnie nowych klatek. Bez wątpienia byłby idealny.

Częstotliwość odświeżania: wartości minimalne i optymalne

Generalnie powinniśmy unikać monitorów o częstotliwości 30 Hz, choć są one na szczęście „na skraju wyginięcia” i nie jest normalnym spotykanie modeli z tak niską częstotliwością odświeżania. Pamiętam jednak, że wciąż można znaleźć bardzo tanie modele o rozdzielczości 4K i z taką częstotliwością odświeżania (stąd ich niska cena). Począwszy od 60 Hz możemy cieszyć się dobrymi wrażeniami, chociaż w wyższych modelach poprawi się to znacznie, jeśli nasz sprzęt będzie w stanie osiągnąć wysoką liczbę klatek na sekundę.

• Częstotliwość 30 Hz: Tego poziomu należy unikać, jak już powiedzieliśmy.
• 60 Hz: To minimum, którego powinniśmy dzisiaj szukać.
• Częstotliwość 75 Hz: Jest to poziom, który nie robi dużej różnicy w porównaniu z poprzednim. Jest powszechnie stosowany w niedrogich monitorach do gier.
• Częstotliwość 90 Hz: poziom wyższy niż poprzedni, co już stanowi znaczny skok.
• Częstotliwość między 120 Hz a 144 Hz: jest to optymalny poziom dla tych, którzy chcą cieszyć się doskonałymi wrażeniami z gry, o ile sprzęt jest w stanie sprostać zadaniu, jak powiedzieliśmy.
• Częstotliwość odświeżania powyżej 144 Hz: są to monitory przeznaczone do gier konkurencyjnych, tj. profesjonalnych graczy. Już dawno udało nam się osiągnąć 360 Hz.

Problemy i technologie, które mogą pomóc nam ulepszyć wrażenia

Jak widzieliśmy, klatki na sekundę i częstotliwość odświeżania to dwie ściśle powiązane wielkości i jest to zupełnie normalne, ponieważ monitor użyje klatek generowanych przez kartę graficzną do aktualizacji obrazu za pomocą każdej z nich. Idealnie obie wartości powinny być identyczne, ale jest to bardzo trudne do osiągnięcia w sposób naturalny, czyli umożliwienie swobodnej pracy komputera i monitora.

Kiedy karta graficzna generuje liczbę klatek na sekundę, która przekracza maksymalną częstotliwość odświeżania monitora, następuje to, co znamy jako „rozrywanie” lub rozrywanie obrazu, charakteryzujące się pojawieniem się poziomych linii, które „rozrywają” obraz. Aby tego uniknąć, możemy zastosować synchronizację pionową (V-Sync), która ogranicza prędkość FPS do pewnych wartości (zwykle 60 FPS). To działa, ale są dwa problemy:

• Jeśli FPS spadnie poniżej 60 FPS w pewnych obszarach, zauważymy bardzo zauważalną utratę płynności.
• Może to mieć pewien wpływ na ogólną wydajność komputera.

Jąkanie w Bloodborne. Spójrz na opóźnienie renderowania na wykresie po lewej stronie. Zdjęcie dzięki uprzejmości Digital Foundry.

Innym ważnym problemem wpływającym na liczbę klatek na sekundę jest „zacinanie się” lub zacinanie się obrazu. Dzieje się tak, gdy istnieje znaczna niespójność między generowaniem ramki a jej wyświetlaniem na ekranie, czyli awaria synchronizacji między GPU a monitorem. W takich przypadkach GPU tworzy klatkę o kilka milisekund później niż powinna, co powoduje nieprawidłowe opóźnienie renderowania, powodując mikrodrgania, które mogą całkowicie zrujnować wrażenia z gry.

Zacinanie się może być tak dużym problemem, że gra działająca w 25-30 fps z odpowiednim opóźnieniem renderowania może być całkowicie przyjemna, podczas gdy gra działająca w stałym 30 fps z tym samym problemem może skończyć się koszmarem. Bloodborne to jeden z najlepszych przykładów wyzwania, jakie może reprezentować „jąkanie”.

Technologie NVIDIA G-Sync i AMD FreeSync całkowicie wyeliminują problemy z rozrywaniem i zacinaniem się obrazu bez wpływu na wydajność naszych ulubionych gier. Oba pełnią tę samą rolę, synchronizując procesor graficzny i monitor, dzięki czemu generowanie klatek na sekundę i odświeżanie obrazu współpracują ze sobą, zapewniając doskonałe wyniki.