Почему 4K UHD — плохой выбор разрешения для мониторов

Введение

Волею судеб, последние полтора года большую часть времени я проработал из дома, за двумя мониторами — DEXP QF270K, купленным ещё в 2019 году в ДНС, и LG 27UK850-W, приобретённым "на вторичке" как раз в начале этого периода удалённой работы. 

Пока "царапаю" статейку, глядя на LG подключенный к моему Хакинтошику, DEXP используется для визуального контроля за прохождением бенчмарков на тестовом стенде.

И нет, не поймите меня неправильно, монитор от LG лучше по многим показателям. У него выше разрешение (4K UHD против QHD у QF270K) при одинаковой диагонали в 27", лучший охват пространства sRGB, больший диапазон яркости, субъективно лучше контрастность (несмотря на одинаковую заявленную 1000:1), меньше время отклика, есть поддержка HDR10 и AMD FreeSync, порт USB Type C. Однако, есть одно "но", которое отчасти перечёркивает все перечисленные достоинства — мониторы с разрешением 4K UHD на практике плохо пригодны как для игр, так и для работы. Вот и давайте сегодня об этом поговорим.

Игры

С играми, думаю, всем всё понятно. Взглянем на производительность в 4K UHD видеокарт NVIDIA — технологического лидера на рынке GPU, чьи топовые решения являются самыми быстрыми уже много поколений подряд. Дженсен Хуанг "скармливает" нам 4K-гейминг со времён топовых представителей Pascal, но по факту только RTX 4090 стала первой топовой картой, способной на бескомпромиссный 4K-гейминг. Да и то только в актуальных на момент её выхода играх и без "ультра-лучей". Ну, или с DLSS 2/3, но это уже, понятное дело, очевидные компромиссы. Да и вообще, само появление технологии DLSS 3 с генерацией кадров — это чуть ли не официальная капитуляция лидера рынка в борьбе с высокими разрешениями рендеринга. 

Дженсен Хуанг как-бы говорит нам: "Осталось подождать всего вот столечко, и топовые карты смогут в бескомпромиссное 4K!"

Итого: имея сейчас монитор с разрешением 3840×2160 пикселей и желая играть в игры в нативном разрешении и (почти) без компромиссов, Вы должны потратить около $2000! Да, можно спуститься на ступеньку ниже, взяв немногим более дешевые RTX 4080 или RX 7900 XTX. В актуальных играх можно выкрутить почти все настройки на максимум, кроме, разве что, снова-таки пресловутых "лучей". Но и запаса производительности в 4K у этих карт уже не так много, так что скоро, возможно, придётся-таки идти на компромиссы. Да и разница в цене с RTX 4090 не сказать, что существенная. Тут можно, конечно, заявить, что такая ситуация с ценами на видеокарты сложилась лишь в последние годы, и что вот-вот станет лучше, надо лишь немного подождать. Но факты на сегодняшний день таковы: 4K-гейминг — это очень дорогое удовольствие. И не из-за цены 4K UHD мониторов, а исключительно из-за цены видеоускорителей, способных рендерить картинку в этом разрешении при приемлемом уровне FPS.

Прямо сейчас в играх с классическим рендерингом хватит, пожалуй, и флагманов предыдущего поколения. Но то "без лучей", да и неизвестно насколько их ещё хватит. 

А вот с QHD такой проблемы нет — на рынке валом карт, способных справиться с любой современной игрой "на ультрах" в этом разрешении по приемлемым ценам. И у многих имеется ещё и неплохой запас прочности на какое-то время вперёд. Меня, например, моя RX 6800 в этом плане пока особо не подводила. Да, играю я по итогу на QHD-мониторе, так как ненативное разрешение на LCD-мониторах — это та ещё боль.

В QHD моя "старушка" RX 6800 показывает уровень RTX 4080/RX 7900 XTX в 4K. Даже если бы у меня не было QHD-монитора, мне бы, ей богу, было проще и выгоднее купить его, чем карту, которая может в 4K.

Работа

Начнём с важного уточнения тезиса о малопригодности мониторов 4K UHD конкретно для работы. Если точнее, то звучать он должен как-то так — мониторы с наиболее распространенными для разрешения 4K UHD значениями диагонали экрана на практике плохо пригодны для работы. Да, речь пойдёт о самых популярных уже некоторое время 4K UHD мониторах с диагоналями 27" и 32". Чтобы не быть голословным: прямо сейчас, скажем, в московском ДНС из 51 монитора с разрешением 3840×2160 нет ни одной модели с диагональю меньше 27", 33 модели имеют диагональ 27-28", ещё 13 — 31-32", плюс есть пяток моделей с диагональю 43" и выше.

И вот тут и начинается самое неприятное. Есть такая важная характеристика электронных устройств отображения визуальной информации как плотность пикселей. Для мониторов обычно принято использовать количество пикселей на дюйм (Pixels Per Inch, PPI), который рассчитывается по формуле

где w_p и h_p — это кол-во пикселей по горизонтали и вертикали, соответственно, а d_i — размер диагонали экрана в дюймах. Так вот обычно для комфортной работы на среднестатистической дистанции от монитора с диагональю около 30" PPI должен быть близок к 110. При PPI заметно выше изображение будет выглядеть слишком мелким, а при заметно меньшем PPI — слишком крупным. В первом случае страдает способность читать и различать мелкие детали, а во втором — сильно снижается объём информации, убирающейся на экран.

А теперь давайте посчитаем PPI мониторов с разрешением 3840×2160 пикселей и диагональю 27" и 32". Накругло получим 163 и 134 PPI, соответственно. Слишком много для такой диагонали, а значит, чтобы приблизиться к заветным 110 PPI, изображение придётся масштабировать — на 150% и 125%, соответственно. И вот тут то нас и подстерегает сюрприз — нецелочисленное масштабирование приводит к очень спорной картинке. Часть шрифтов, элементов интерфейса, изображений выглядит приемлемо, часть — заметно хуже, но есть и те, от которых течёт кровь из глаз. И это всё независимо от технологии дисплея, коэффициента масштабирования, используемой ОС и прочих факторов. Как только мы вынуждены использовать нецелочисленное масштабирование — ничего хорошего ждать не стоит.

Откровенно говоря, у многих ОС в 2023 году есть проблемы и с целочисленным масштабированием. Но они по большей части связаны с ПО, которое до сих пор не в курсе, что нужно масштабировать свой интерфейс и как это делать. Проблемы с нецелочисленным масштабированием другого рода — его в общем случае попросту нельзя сделать идеально красиво. И вот получается, что с одной стороны при одинаковой диагонали экрана монитор с большим разрешением должен давать более качественную картинку, но как только мы вынужденно включаем нецелочисленное масштабирование качество часто становится посредственным. Более того, 4K UHD при масштабировании 150% вмещает ровно столько же информации, сколько и QHD без масштабирования. И здесь никаких преимуществ. Оптимальным для разрешения 4K UHD с точки зрения PPI была бы диагональ около 20" при двукратном масштабировании. Вот только информации на таком мониторе помещалось бы ровно столько же, сколько на обычно FHD-шке, что маловато. Ну или 40" без масштабирования, но для монитора такие размеры уже, скорее всего, перебор.

И, кстати говоря, можно сколько угодно (и совершенно по делу) критиковать компанию Apple многое за что, но что касается разрешения экранов своих устройств, тут "купертиновцы" поступают чаще правильно. Так, например, 27" iMac изначально оснащался дисплеем с разрешением 2560×1440 пикселей с идеальным 109 PPI. А у Retina iMac разрешение экрана ровно в 2 раза выше, 5120×2880, так что при использовании целочисленного, двукратного, масштабирования получаем всё те же идеальные 109 PPI. Собственно, именно таким и должно быть идеально разрешение монитора с диагональю около 30" для работы — вдвое больше QHD в обоих измерениях. Вот только стоят 5K мониторы пока как крыло Боинга, так что QHD и для работы пока "наше всё".