Сколько FPS нужно здоровому человеку

Примечание: популярная аббревиатура FPS (Frames per Second) переводится как «кадров в секунду». Частоту обновления экрана монитора принято измерять в герцах, например частота 60Гц означает, что дисплей обновляет изображение 60 раз в секунду, то есть физически поддерживает аппаратную частоту смены кадров 60 fps при синхронизации с видеокартой. 

Почему 60Гц достаточно для любой игры

Начнем с развенчания мифа о том, что некоторые геймеры «быстрее» 60Гц мониторов.

Скорость реакции любого человека определяется работой нервной системы, причем скорость распространения электрических импульсов по нервным волокнам в теле человека составляет буквально несколько метров в секунду. С учетом этой особенности людского тела, время физической реакции человека на световой раздражитель, коим является экран монитора, обычно составляет 0,1-0,2 секунды (100-200 мс) у тренированных спортсменов и 0,2-0,4 секунды (200-400 мс) у обычных людей. 

Примечание: у людей в состоянии усталости, или при проблемах со здоровьем, скорость реакции может достигать 500 мс (полсекунды) и более.

В этом легко убедится на личном опыте. Если вы любите науку вообще и физику в частности, можете провести научный эксперимент, измерив свое время реакции с помощью обычной школьной линейки. Для этого потребуется всего лишь поймать линейку в свободном падении. 

Пусть ваш напарник (но не вы сами!) удерживает линейку вертикально. Расположите свою руку на уровне груди, большой и указательный палец максимально сблизьте так, чтобы они не касались поверхности линейки, расположенной между пальцами. Нулевая отметка на линейке должна находится на уровне верхнего или нижнего края указательного пальца. Ваш напарник должен без предупреждения отпустить линейку. Как только увидите, что линейка падает, тут же следует ее поймать. Теперь измерьте длину участка линейки, который успел «пролететь» сквозь ваши пальцы по верхней/нижней границе указательного пальца (в зависимости от изначального положения нулевой отметки).

После этого определите скорость своей реакции в секундах по следующей формуле:

где:

t – время вашей реакции в секундах (для перевода в миллисекунды нужно умножить полученное значение на 1000);

h – длина измеренного участка линейки, переведенная в метры (!) (1см = 0,01м);

g – ускорение свободно опадения 9,8 м/с².

Для большей достоверности результата проведите эксперимент несколько раз. 

Если эксперимент с линейкой кажется вам слишком длительным и технически сложным, и вообще вы в душе гуманитарий, то выяснить свою скорость реакции можно, даже не отрываясь от компьютера. Делается это за пару кликов мышью, ели зайти на ресурс https://mozgion.ru/test-trenazher-na-skorost-reakcii/ . Мой результат вы можете видеть на скрине, свои же достижения выкладывайте в комментарии, если хотите всем доказать, что вы «лучший». 

Я не совсем тормоз. Приятно.

Итак, человек способен отреагировать на визуальный сигнал всего от 2 до 10 раз за секунду. Причем со скоростью 10 раз в секунду даже тренированные спортсмены могут реагировать очень недолго. Таким образом, увидев повод к действию на своем мониторе, даже тренированные киберспортсмены способны нажать кнопки на клавиатуре или сдвинуть мышь/кликнуть не чаще 10 раз в секунду, а большинство обычных людей смогут сделать это всего 4-5 раз за секунду.  

При этом стандартный 60Гц монитор обновляет кадры 60 раз в секунду – соответственно, новое изображение генерируется менее чем за 17 мс, то есть на порядок (!) быстрее, чем реагирует человек. Иными словами, пока наша нервная система лишь «обрабатывает» реакцию на увиденное изображение, монитор успевает полностью сменить картинку на экране от 6 до 15 раз. Совершенно очевидно, что частота обновления монитора 60Гц сама по себе никак не может ограничивать скорость реакции на действия пользователя в игре, а если в игре появляются лаги – то они вызваны совсем иными причинами латентности в компьютере, но никак не низкой частотой вывода кадров на мониторе.  

Таким образом, все утверждения типа: «Мониторы с частотой 120 Гц, 144 Гц и 240 Гц дают геймерам возможность быстрее реагировать, чем на мониторе с частотой 60 Гц» - это полный бред, не имеющий под собой никаких реальных оснований. 

Если же вы честно измерили скорость своей реакции, и вдруг оказались настолько быстрым, дерзким, как пуля резким, что вам «не хватает» частоты обновления 60Гц монитора – то вы либо не с этой планеты, либо киборг- засра засланец из будущего. 

Так что же? Получается, мониторы с частотой развертки более 60Гц пользователям не нужны? Нет, это совсем не так!

Зачем нужны мониторы с высокой частотой смены кадров

Большее количество герц не просто означает, что экран покажет больше кадров в секунду. Ведь очень важно не только само количество кадров, но и качество этих самых кадров, которые мы увидим. 

Поскольку время реакции матрицы у высокочастотных мониторов ниже, при отображении динамических сцен на таких мониторах мы визуально наблюдаем более естественное и плавное отображение событий в динамике. То есть, банально видим менее «смазанные» и более четкие кадры из-за меньшей инерционности матрицы. Изображение на экране становится более реалистичным и менее «мыльным», особенно что касается движущихся объектов – будь то прокручиваемый в окне браузера текст или окружающие персонажа предметы в игровой 3D сцене. 

Примечание. У меня есть дисплеи и с частотой 60Гц, и с частотой 75Гц, и с частотой 144Гц. Исходя из личного опыта, скажу, что даже пересев с 60 Гц IPS монитора за 75 Гц IPS монитор получаешь профит - работать и играть за 75 Гц монитором намного приятнее. Даже когда просто скролишь большие тексты/таблицы, серфиш в браузере или смотришь видео, эффект от более быстрой кадровой развертки ЖК-матрицы ощущается. А уж работа за 144Гц монитором и вовсе не идет ни в какое сравнение с 60Гц случаем. Замечу, что когда я сидел только за 60Гц монитором, то, конечно, не замечал его недостатков. Однако после появления в доме 144Гц дисплея, как только я снова садился за старый 60Гц монитор, то буквально сразу замечал, как неприятно он «мылит картинку» даже при банальном скроллинге текста и изображений, не говоря уже за игры. В общем, работать за 60Гц монитором после 144Гц дисплея уже не хочется. За 75Гц монитор со 144Гц дисплея пересаживаться уже легче, хотя и там разница ощущается. 

Итак, первое важное преимущество мониторов с высокой частотой смены кадров – они позволяют достичь намного лучшего визуального качества изображения, благодаря снижению размытости движущихся объектов и лучшей четкости динамичного изображения. И это огромный реальный плюс, в том числе очень важный в играх.

Второе преимущество высокочастотных мониторов – они дают возможность более полно «раскрыть потенциал» игровых видеокарт. Например, если ваш компьютер выдает в игре 120 кадров в секунду, а частота монитора всего 60 Гц, то больше 60 кадров/с вы не увидите ни при каких раскладах. По аналогии, это, как если бы вы делали себе два бутерброда с икрой, один съедали, а второй просто выбрасывали, зря потратив продуты. Точно таким же образом и ваш компьютер, вычисляя 120 кадров в секунду, понапрасну тратит половину энергии впустую, так как из этих 120 кадров вы реально увидите только половину. И лишь монитор с высокой частотой кадров позволит реально "оприходовать" все fps от видеокарты.

Наконец, в-третьих, мониторы с высокой частотой смены кадров способны на поддержку технологии компенсации низкой частоты кадров (Low Framerate Compensation, LFC). 

Как вы знаете, сегодня существуют две прогрессивные технологии, позволяющие добиться лучшей плавности и более высокого качества вывода изображения на экран – это технологии AMD FreeSync и Nvidia G-Sync. Обе они делают примерно одно и то же: частота обновления экрана у совестимого с технологией монитора точно синхронизируется с частотой кадров видеокарты. Это позволяет устранить неприятные визуальные артефакты, возникающие из-за отсутствия синхронизации кадров, когда на экране могут одновременно отображаться фрагменты сразу нескольких кадров (см. примеры ниже).

(Источник изображения)

(Источник изображения)

Примеры артефактов из-за рассинхронизации частоты кадров видеокарты и монитора

Отсутствие синхронизации чревато не только горизонтальными сдвигами-разрывами изображения, но и резкими переходами или прерываниями между последовательными сценами во время игры, не исключены подобные артефакты и при воспроизведении видео. 

Думаю, не нужно объяснять, что «рваные» кадры, резкие переходы и смазы изображения существенно ухудшают визуальное восприятие происходящего на экране, буквально маскируя противников в компьютерной игре и затрудняя прицеливание. 

Когда на экране различные части противника «живут отдельной жизнью», прицельная стрельба затруднена. (Источник изображения)

Поэтому технологии FreeSync или G-Sync, устраняющие проблему рассинхронизации кадров, – это на сегодня просто must have. Тем более обе функции не сказываются на производительности ПК так отрицательно, как простое включение синхронизации кадров в игре или видеодрайвере. 

Проблема лишь в том, что FreeSync и G-Sync мониторы имеют довольно высокую нижнюю планку поддержки частоты кадровой синхронизации. У некоторых мониторов она начинается с 40 Гц, у некоторых – с 48 Гц, и т.д., и лишь у лучших из лучших синхронизация может стартовать с 30Гц. А что делать, когда из-за высоких настроек качества графики или перманентной загруженности ПК разными задачами производительность компьютера на некоторое время опустится ниже условных 48-40 fps? Опять смотреть на «разрывы» кадров и все сопутствующие безобразия? Нет! Видеть неприятные артефакты не придется, когда на помощь придет технология LFC. 

Если частота кадров в игре становится ниже минимальной поддерживаемой монитором частоты обновления экрана, технология LFC «берет управление на себя» и… Отображает одни и те же кадры на экране по пару раз, сохраняя тем самым высокую частоту обновления экрана и плавность игрового процесса. Например, если частота кадров в игре опустилась до 35-40 fps, функция LFC выводит на экран каждый кадр два раза подряд, в итоге на экране монитора изображение обновляется с частотой 70-80Гц, причем состоит оно из абсолютно синхронизированных кадров, без «разрывов». 

Таким образом, высокочастотный монитор с поддержкой технологии LFC фактически устраняет ограничение на минимально поддерживаемую частоту синхронного обновления экрана монитора. Причем это касается как FreeSync, так и G-Sync дисплеев. А вот низкочастотные мониторы не в состоянии поддерживать частоты смены кадров в диапазоне 70-80-96Гц и т.п., поэтому LFC им «не по зубам». 

Чего стоит остерегаться, выбирая высокочастотные мониторы

Увы, но не все высокочастотные мониторы «одинаково полезны». Проявляйте бдительность, делая свой выбор, и не гонитесь безрассудно за максимально высокой частотой. Например, среди выпускаемых сегодня мониторов с частотой обновления 240Гц полным-полно моделей на TN-матрицах. Причем по столь же конским ценникам, как и на IPS модели. Да, TN матрицы быстры… Но этим их достоинства и исчерпываются. А вот недостатков у таких матриц куда больше: начиная от сравнительно узких углов обзора и заканчивая очень посредственными цветовым охватом и цветопередачей. Поэтому, при выборе высокочастотного монитора, не поленитесь узнать о нем побольше. Лучше уж взять дисплей с меньшей частотой и большим цветовым охватом, чем «высокочастотник» с блеклой невзрачной картинкой. Монитор с хорошей цветопередачей принесет вам намного больше удовольствия при работе, даже если он «всего» 144 Гц, а вот неприглядная картинка на 240Гц дисплее может стать не просто сильным, но и дорогостоящим разочарованием. Впрочем, цветопередача – это уже совсем другая история…  

У меня все. Если у вас есть что добавить к сказанному – прошу в комментарии.