除了3D还能干嘛? 液晶上120Hz有何意义

中关村在线
作者:中关村在线 王越
第1页:液晶上120Hz有何意义?
【中关村在线显示器频道原创】选购液晶显示器你最关注什么?面对这个问题,每一位读者都会有不同的答案,比如说屏幕的尺寸,分辨率大小,所采用液晶面板的类型,响应时间的长短,甚至是接口的数量等等。但是会有少部分CS电竞发烧友会提到显示器刷新率的问题。从液晶显示器诞生的那一刻开始,其屏幕的刷新率一直在59Hz或者是60Hz左右,并且直到现在,普通的液晶显示器刷新率依旧保持在这一数值,不会进行任何提升。
CRT显示器每次刷新屏幕后图像的残影会滞留在屏幕上,并会渐渐变暗要求电子枪不断的反复“点亮”荧光点,才能让我们看到稳定、不闪烁的图像,若CRT显示器一直处于一个较低刷新率的状态,画面会出现明显的闪烁的现象,因此高刷新率对于CRT显示器而言拥有重要的意义。但液晶显示器与其成像原理存在一定的不同,不存在反复“点亮”这一过程,因此刷新率一直不是液晶显示器所追求的参数。
不过从NVIDIA推出3D VISION技术开始,其“主动快门”式立体显示技术需要显示设备(包括显示器、投影机或电视)具备120Hz刷新率,因此市面上才逐渐开始出现像优派VX2265wm、三星2232RZ这样支持120Hz刷新率的显示器产品。也正是由于这些3D显示器的推出,让消费者逐渐形成这样一个定势思维:120Hz显示器就是为了3D而生的。
目前很多厂商都推出了支持120Hz刷新率的显示器产品
不过这里需要说明的是,并不是所有分辨率达到120Hz的液晶显示器都能够支持NVIDIA的3D VISION技术(如三菱RDT232WM虽然刷新率可以达到120Hz,但不支持3D影像显示功能)。而从前喜欢将显示器设置更高刷新率的CS等电竞爱好者们看到这些机型的上市,也重新将目光投在液晶显示器身上,那么120Hz刷新率除了能够帮助显示器实现3D立体效果,究竟对FPS游戏的画面连贯性到底会不会有帮助呢?
● 通过阅读本文,我们将会为您解答以下问题:
1,液晶显示器通过哪些方式来将刷新率调节到120Hz?
2,游戏中的FPS和显示器的刷新率究竟有怎样的关系?
3,提高刷新率是否能提高液晶显示器响应时间?
4,刷新率达到120Hz后,是否会进一步减少闪烁现象?
5,具备120Hz刷新率玩FPS游戏是否让游戏画面更加顺畅?
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第2页:液晶显示器如何升级到120Hz?
● 液晶显示器如何升级到120Hz?
正如上文所言,在早期的液晶显示器或者是液晶电视中,其刷新率一般为60Hz到75Hz之间,而这个特性通常是由上游的液晶面板厂商所决定的,而正是由于与CRT显示设备的不同成像原理,即使在60Hz刷新率下,用户一般也看不到任何闪烁现象,既然不会影响到大部分用户的使用和体验,显示器厂商也不会对此进行过多的深度开发。不过倒是采用响应时间相对较长的广视角面板因素,液晶电视厂商开始从刷新率方面进行突破,而当时流行采用的方式就是“插帧”技术。
插帧技术可以让液晶电视的刷新率翻番
为何电视要急于通过插帧技术来提高液晶电视的刷新率呢?由于电视产品相对显示器而言更加强调动态画面的清晰度,而事实证明:在60Hz液晶面板的基础上提高画面的帧数,即增加刷新率确实能够让整个画面看上去更加流畅。如上图所示,该技术采用在正常的两帧画面中插入一帧由IC芯片计算的画面,这样就可以提高在单位时间内画面的帧数,即提高了刷新率。而这一过程就被称为“插帧”技术。
上面我们所介绍的是插帧技术中比较高级的一种,因为其插入的是“计算帧”,其对IC芯片的负载以及技术能力提出了非常高的要求,并不是所有厂商能够具备的,因此市面上还有其他类似的插帧技术,只是插入的这一帧画面不是通过计算出来,而是插入黑帧或者是前一画面的复制帧,这样虽然技术门槛有所降低,但是其画面的流畅性自然无法和插入计算帧相比。
3D显示器都采用了原声支持120Hz刷新率的液晶面板
和液晶不同的是,液晶显示器(除了三菱RDT232WM采用复制帧技术之外)之所以能够实现120Hz高刷新率,主要是因为它们采用了原生支持120Hz液晶面板的缘故。现在不论是台系面板厂商友达、奇美,还是韩系面板厂三星与LG都有能力生产刷新率为120Hz的液晶面板,因此只要显示器厂商采购了相关的面板和IC电路板(或研发),就能够推出支持120Hz刷新率的显示器产品,也让这个门槛大大降低。
第3页:高刷新率对游戏有何帮助?
● 高刷新率对游戏有何帮助?
大家都知道早在CRT显示器的年代,CS的发烧级玩家往往会想方设法将自己的显示器调节到100Hz甚至是更高的刷新率,其实对于一般用户而言,CRT显示器的刷新率提升到85Hz就基本上看不到画面的闪烁了,那么为何还要不断追求更高的刷新率呢,难道是为了弘扬更高、更快、更强的奥运精神?
能刷到100Hz的CRT显示器是当年不少CS发烧友的首选
这里我们要引入“FPS”和显卡“垂直同步”的概念。其中FPS表示的是每秒钟画面更新次数。我们平时所看到的连续画面都是由一幅幅静止画面组成的,每幅画面称为一帧,FPS是描述“帧”变化速度的物理量。一般而言,人们认为20FPS是RPG类游戏运行的最低标准,但对CS、极品飞车等高速游戏来说,60FPS才能得到比较理想的效果。但是对于在职业CS电竞比赛中,高FPS能够让选手更清晰的看到比赛进程的每一个细节,包括对手的移动,准星的控制等等,若有丝毫的不连贯都会影响到选手的发挥,可谓是“高手的胜败在于毫厘之间”。
不过不论是CRT显示器还是液晶显示器,其刷新率与FPS是不平等的,刷新率不随图像内容的变化而变化。显示器作为人机对话的最后一个设备,它更容易形成显示速度的瓶颈。若显示器刷新率设置为60Hz而显卡生成图像的帧速是100FPS,则最终用户看到的图像仍是60FPS。为了平衡这两者的关系, 就诞生了“垂直同步”的概念。
关闭垂直同步后可能会出现画面错位或断裂的现象
当关闭垂直同步时,由于不再等待显示器的反馈信号,因此显卡性能得到了最大的发挥。很多玩家认为通过关闭垂直同步可以得到更高的帧速,其实理论上虽然如此,但实际上并非这样,实际观察到的帧速要受到显示器当前刷新率的制约,从而会对游戏画面产生不良的影响。一般而言,关闭垂直同步会导致游戏画面产生以下两种问题:画面的错位或断裂,以及跳帧。
不论是画面的错位、断裂还是跳帧,还是只会在液晶显示器上出现的拖尾现象,都会对发烧级游戏玩家带来严重的影响,让画面变得不平顺、不连贯。不过现在响应时间达到2ms的液晶显示器已经基本上消除了拖尾现象,而画面错位和跳帧现象也可以开启显卡垂直同步功能后消除,但新的问题又出现了:大多数液晶显示器的分辨率只有60Hz,由于垂直同步的关系的缘故,其玩CS的帧数也会受到显示器的“拖累”,FPS下降到60左右。虽然这个数值对于普通CS玩家而言已经足够了,但对于高水平的发烧友甚至是职业电竞选手而言,FPS必须达到100以上他们才会觉得连贯,否则画面就会出现不连贯的现象。而如果使用刷新率达到120Hz的显示器,就完全不会出现这种现象,这就是为什么我们看到很多CS玩家近乎疯狂的追求能刷到100Hz的显示器,即使这款显示器原生不支持100Hz刷新率,也会通过软件等方式做到这一点的原因。
也就是说,除了很短的响应时间之外,液晶显示器显示器的高刷新率同样会对游戏的流畅性、稳定性有一定的帮助,可以满足苛刻高端玩家和职业选手的需求。
第4页:120Hz可掐断\"白色的尾巴\"
● 120Hz刷新率可掐断“白色的尾巴”
在看到这一页的标题是,也许会有读者问:什么是“白色的尾巴”?细心的读者应该会看到自己购买的液晶显示器OSD菜单中会有专门的“RTC加速”或是类似“极速模式”字样的选项,理论上而言在玩游戏时最好要开启RTC加速的功能,而在平时看图片、网页的时候需要将其关闭掉,这是为何呢?
RTC加速功能在高端的娱乐机型中经常能够看到(部分机型标注为RTA)
液晶显示器的成像原理是通过增加电压使液晶分子的偏转,让背光源发出的光线产生折射,从而在屏幕上显示出不同的颜色,而液晶分子的偏转过程需要一个时间,而这段时间就被称作响应时间,而继续增大电压,可以加快液晶分子偏转的速度,从而达到缩短响应时间的目的,而这个过程被称为overdrive。在提高刷新率之前,显示器厂商就通过RTC加速的方式,来试图缩短液晶显示器的响应时间,从而达到尽可能减小拖尾现象的目的。
增加液晶分子层两端的电压,可以增加液晶分子偏转的速度,但有副作用
当然通过RTC加速的方式也有“副作用”:如果电压加载过多,会出现电压过冲产生白色的拖影现象,这也被称为RTC错误。由于加入的电压需要控制得非常精准,这对IC控制电路提出了非常高的要求,而不少消费级液晶显示器IC电路的精准度无法达到这个要求,因此很容易出现RTC错误的现象。RTC错误可以被量化,它是由超过目标灰阶的过冲值除以原本要转换的灰阶等级得出的数值,若不超过17%我们就认为它影响不大。而RTC错误带来的现象就是产生浅色(一般近似于白色)的拖尾现象,不过近年来很多液晶显示器都提供了“RTC”相关的调节选项,在不玩游戏的时候,用户可以将RTC加速功能关闭掉,从而避免RTC错误那么120Hz刷新率是否会对RTC错误产生的现象造成影响呢,是改善还是让浅色的拖尾更加严重?此外,在刷新率增加的同时,对液晶显示器的响应时间会有什么影响呢?
第5页:刷新率的提升对响应时间有何影响?
● 刷新率与响应时间的关系 & 120Hz减小RTC错误
为了回答上文中所留下的疑问,我们就以三星首款3D液晶显示器2233RZ为例,看看它分别在60Hz和120Hz两种刷新率下的响应时间以及RTC错误值。
三星2233RZ在60Hz刷新率下的响应时间
三星2233RZ在120Hz刷新率下的响应时间
上面两个动态图表示的是三星2233RZ分别在60Hz和120Hz刷新率模式下的响应时间,其中方形立柱越长,表示立柱所表示的该颜色响应时间越长。而上图中可以看到两者的平均响应时间非常接近,因此基本可以认为是测试时所产生的误差,说明提高刷新率对响应时间没有任何影响,响应时间只和液晶面板有关。
下面我们来看看120Hz刷新率对RTC错误的影响。
三星2233RZ在60Hz刷新率下的RTC错误值
三星2233RZ在120Hz刷新率下的RTC错误值
从上面两张图片可以看到,三星2233RZ的其平均RTC错误时间在60Hz时大约为15.2ms,而在120Hz下缩短为6.6ms左右。可以看到除了能够减小RTC错误外,120Hz高刷新率还能给让浅色拖尾现象更快的消失,从而让动态画面拥有更好的平顺性。
在120Hz刷新率下,白色方块出现的时间更短
如果仅从上面的数据方面,您依然不明白浅白色的拖尾在120Hz刷新率下是如何更快的消失的,我们可以从上图中也可以得出这个结论。在图中,我们可以看到当正方形移动向一个新的位置时,由于RTC错误的缘故在它更早的位置会出现一个明亮的斑点,理想状态下在下个框架强中这个斑点将会消失(实际上是无法完全消失的),但是当正方形移动后,那里出现在一个新的位置出现斑点。因此,屏幕上总是有跟随正方形的一串白色的拖尾,这就是我们常见的RTC错误。而在120Hz刷新率下,白色的拖尾要比60Hz时更短,并且消失得更快。尽管不能完全解决RTC错误的问题,但120Hz刷新率能够对其进行改善,从而让画面更加流畅。不过当液晶显示器不具备RTC加速功能时,120Hz刷新率这个优势就无从发挥了。
第6页:视频见证120Hz液晶的\"功效\"
● 视频见证120Hz液晶显示器的“功效”
在上文中,我们已经从理论上介绍了具备120Hz刷新率的液晶显示器在应对FPS游戏时,确实会让游戏画面更加顺畅、平顺,减少断裂感和跳帧现象,那么在实战中的效果是否也是如此呢?这里来自无极论坛的版主,CS发烧友“夜飞行”为我们进行了非常细致的讲解。
视频
若无法看到上面的视频,可以点击这里:http://v.zol.com.cn/video104847.html
明基XL2410T
从上面的视频中,“夜飞行”使用的液晶显示器为明基刚刚推出来的新品XL2410T,其可以刷新率可以达到120Hz,而旁边做对比的液晶显示器的刷新率仅为60Hz,两款机型的响应时间基本一致。可以看到在多个游戏场景中,比如高速运动以及快速移动视角等等,其画面的流畅程度和平顺性都要好于画面左侧普通的显示器要好一些,当然由于视频转换成flv格式后会有些压缩,一些细节没有现场看的那么明显,但是至少能够表示,提高刷新率确实对像《CS》这样的FPS游戏的画面流畅性有一定的帮助。
● 总 结
从液晶显示器开始晋升为主流产品到今天已经过了大约经过了六年多的时间,而在这么长时间内,只是近两年中由于3D技术的加入,才“迫使”上游的面板厂商推出原生支持120Hz的液晶面板。而除了能够支持NVIDIA的3D显示技术之外,120Hz又可以带来一个增值的作用:增加CS等FPS游戏画面的流畅性。虽然对于大多数玩家而言,120Hz所带来画面平顺性的增加并没有显著的增加,甚至相信会有不少用户察觉不出来这样的区别,但是就如上文中“夜飞行”在视频中所述,对于要求非常苛刻的CS发烧友而言,这些细小的差距在他们眼里会显著放大,并且最终会可能影响到他们的比赛成绩,因此对于这部分用户而言,120Hz刷新率就有着很大的意义了。
因此通过上面的介绍,可以看到120Hz刷新率虽然的确对显示器而言有帮助,但并不是所有用户都能够使用到的。如CS的普通玩家,或者根本不玩CS这样FPS游戏的玩家也许根本无法察觉到60Hz和120Hz之间的区别,这样也完全没有必要多掏出数百元甚至数千元的费用来升级到120Hz刷新率;但是对于专业级电竞选手或CS发烧友而言,120Hz就有着很重要的意义,大家在选购显示器产品时,也一定要根据自己的实际情况和需求来合理选购。
最后我们来揭晓文章开头几个问题的答案:
1,液晶显示器通过哪些方式来将刷新率调节到120Hz?
绝大多数液晶显示器通过使用原生支持120Hz刷新率面板的方式来实现,但少数机型则通过“插帧”的方式来将刷新率提高到120Hz,但后者的做法通常不能实现3D显示。
2,游戏中的FPS和显示器的刷新率究竟有怎样的关系?
游戏中的FPS与显示器刷新率没有直接联系,但开启显卡垂直同步功能之后,可将两者在数值上基本保持一致。
3,提高刷新率是否能提高液晶显示器响应时间?
不能,两者之间没有关系。
4,刷新率达到120Hz后,是否会进一步减少闪烁现象?
在特定的游戏中(如《CS》)会减少,但对浏览网页、办公等影响不大。
5,具备120Hz刷新率玩FPS游戏是否让游戏画面更加顺畅?
理论上会,但并不是每个人都能够察觉出这些细节。
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