Среди множества тестовых испытаний, которым сегодня подвергаются телевизоры, есть одно, которое напрямую и не связано с качеством изображения. Речь идет об измерении входной задержки, которая, возможно, является наиболее важным атрибутом для игровой отзывчивости дисплея в процессе видеоигр. Традиционно используют цифровой секундомер совместно с видеокамерой для того, чтобы получить представление о том, насколько велика задержка у телевизора, в сравнении с мониторами на электронно-лучевых трубках (которые практически не имеют задержек). Но в последнее время появился еще один инструмент в арсенале измерительных средств, в виде тестера входной задержки Лео Боднара, который ускоряет и упрощает процесс измерений.
Что такое входная задержка?
Это понятие определяет промежуток времени с момента, когда дисплей получает сигнал от игрового контроллера (например, перемещение джойстика или нажатие кнопки) до появления результатов на экране. Поскольку современные телевизоры постоянно оснащаются дополнительными функциями (интерполяция кадров для компенсации искажений в динамике, подсветка с затемнением, возможности 3D, интеллектуальные функции и т.д.), все больше времени требуется для выполнения сложной видеообработки, что, к сожалению, способствует повышению входной задержки.
Исходя из нашего опыта, производители телевизоров никогда не уделяли особого внимания входной задержке. Вместо этого они предпочитают рекламировать параметр под названием "время отклика", который измеряет время, необходимое для переключения пикселя (перехода от черного к белому цвету или от серого к серому (примерно от 90 % до 10 % яркости)). Публикуется тот показатель, который представляет дисплей в более выгодном свете. В результате почти все доступные в интернете данные о входной задержке, выкладываются пользователями, а не производителями.
До 2012 года, основной метод, используемый теми, кто не имеет доступа к современным (и дорогим) осциллографам для измерения входной задержки, включает клонирование двух цифровых секундомеров на двух дисплеях (один является образцовым - обычно ЭЛТ), а затем съемка экранов в одном кадре с помощью высокоскоростной камеры. Входная задержка, измеряемая в миллисекундах (мс), это разница между одновременными показаниями двух секундомеров.
Тем не менее, результаты, полученные с помощью этого метода секундомера / высокоскоростной камеры очень редко достаточно единообразны (за счет обновления экрана и других переменных), и именно поэтому часто приходится выполнять не менее 10 отсчетов и вычислять среднее значение.
Тестер временной задержки Лео Боднара
В прошлом году британский инженер Лео Боднар, который специализируется на разработке высокоточных гоночных систем моделирования, представил новое устройство, которое упрощает весь процесс измерения входной задержки. Оригинальное устройство, называемое по имени изобретателя, выполнено в небольшом корпусе, питается от двух батареек формата AA, есть кнопка запуска, выход HDMI, и фотодатчик.
Нажатием кнопки на вход HDMI телевизору посылается сигнал, состоящий из трех мерцающих белых полос на черном фоне. Размещая фотодатчик перед одной из полос (мы обычно используем среднюю), можно будет рассчитать время, необходимое от момента передачи сигнала до появления белых полос на экране телевизора, результат будет отображаться на экране в миллисекундах.
Принцип определения времени задержки с помощью тестера Боднара настолько элегантен (послать сигнал, а затем непосредственно измерить задержку), что интересно, почему никто не подумал об этом раньше. Тем не менее, несмотря на скорость и удобство метода, есть несколько особенностей, которые необходимо учитывать при интерпретации его результатов, особенно по сравнению с традиционным методом секундомера и камеры.
Результаты, как правило, выше
Результаты, полученные с помощью тестера Боднара, как правило, выше, чем цифры, полученные с помощью метода клонированных цифровых секундомера / высокоскоростной камеры. Это происходит потому, что в последнем случае используется еще один дисплей в качестве опорного (даже небольшая имеющаяся у эталонного дисплея задержка вычитается из показателя тестируемого дисплея), в то время как тестер непосредственно измеряет входную задержку телевизора плюс непосредственное время отклика пикселя.
Что это значит? Когда вы оцениваете входную задержку телевизора высокой четкости (в миллисекундах), важно знать, каким методом она получена, при использовании тестера или методом камеры. В качестве основного правила, стоит держать в уме, что игры, которые требуют быстрых рефлексов (например, такие шутеры от первого лица, как Call Of Duty , Halo или Battlefield 3) стоит запускать на телевизорах, где входная задержка измеряется на уровне 33 мс или ниже (т.е. 2 кадра или менее), измеренном с помощью секундомера / камеры или 40 мс или менее при измерении тестером.
Очевидно, что, чем меньше входная задержка, тем лучше отзывчивость дисплея, так что если вы ветеран компьютерных войн, находитесь в поисках фантастических впечатлений от общения с игровыми манипуляторами, мы рекомендуем выбирать телевизор с измеренной входной задержкой не более 16 мс (метод камеры) или 25 мс (метод тестера).
Все немного сложнее с плазмой
Когда мы впервые получили тестер Лео Боднара, то были удивлены, когда получили (почти) те же 48 мс и от плазменного Panasonic ST50, и от ЖК LED телевизора Panasonic ET60 (оба работали в быстром игровом режиме). Из собственного опыта, приобретенного после многочисленных сеансов онлайн игр типа шутеров от первого лица, можно было отметить, что играть на экране Panasonic ST50 в целом приятнее, чем на ЖК LED дисплее. Плазменный дисплей оставляет значительно более «мягкие» тактильные впечатления, чем модели на жидких кристаллах, но оба дают одинаковый результат по входной задержке.
Или, говоря другими словами, мы верим в измеряемые тестером цифры, но стало интересно, почему так происходит. И вот к какому мнению мы пришли.
ЖК дисплей обновляет экран сверху донизу построчно, а это значит, что мозг игрока не может воспринимать ни одну из частей изображения, пока оно не будет полностью показано. Построчный принцип смены изображения можно отметить и по результатам измерений временной задержки с помощью тестера Лео Боднара: измерения в верхней части экрана, как правило, дают меньший результат, чем измерение по центру экрана. Тем не менее, на плазменных дисплеях результат всегда одинаковый по всему экрану.
Замедленное видео обновления картинки ЖК дисплея
Из за того, что плазменные дисплеи при воспроизведении одного кадра многократно мерцают, промежуточное изображение никогда не выглядит в половину кадра, как на ЖК дисплее. Вместо этого, оно будет иметь низкую градацию (и яркость). В теории, это означает, что игрок имеет больше шансов увидеть все игровое поле, хотя и не в полном качестве, поскольку для отображения полноценного кадра очень быстро выводятся его составляющие в виде отдельных полей кадра.
Замедленное видео пульсирующих полей в кадре на плазменном телевизоре
Именно в этом ключевое отличие согласно нашей теории. Очевидно, наши глаза не могут разобраться в элементах кадра на экране ЖК телевизора, пока он полностью не выведен, но на плазменном мы можем получать дополнительный, временный вариант, прежде чем кадр будет полностью «отрисован». А в динамичных играх наш мозг не волнует потеря разрешения, если он видит даже неполное изображение, он по-прежнему в состоянии разобрать грубые очертания и формы.
Неполные кадры не обязательно даже должны быть когерентными для наших глаз. Даже если мы можем просто обнаружить , что экран реагирует на наши движения пальца, этого должно быть достаточно, чтобы сделать ход игры намного более отзывчивым.
В статичных и вяло текущих играх, это все конечно спорно. Но в шутере от первого лица (даже того, который работает только на скорости 30 кадров в секунду) или в гоночной игре, где все на экране движется и принимать решения нужно за доли секунды, мы думаем , что технология плазменного дисплея с выводом отдельных полей изображения (вместо построчного вывода) чрезвычайно помогает в создании ощущения более гладкого игрового процесса. В конце концов, в динамичной игре постоянно работает обратная связь между игроком и экраном.
Тогда, как объяснить, почему плазменные телевизоры, которые представляются гораздо более отзывчивыми, могут обманывать тестер входной задержки Лео Боднара, который выдает более высокие показания? Можно предположить, что мигающие белые полосы должны достигнуть определенного порога яркости, прежде чем они могут быть зафиксированы фотодатчиком тестера для расчета времени входной задержки. И поэтому, если вы уменьшите или увеличите яркость на экране телевизора с помощью регуляторов [Контрастность] или [Подсветка ], входная задержка по тестеру должна вырасти или упасть, соответственно.
Отдельных полей плазменного кадра может быть не достаточно для регистрации фотодатчиком, но эта яркость может легко восприниматься нами в сенсорной цепи обратной связи, объясняя таким образом несоответствие между показаниями отображаемой тестером входной задержки и фактической отзывчивостью плазменного дисплея. Как ни странно, прежний, традиционный метод секундомера и камеры, хотя он и нестабилен, способен фиксировать отдельные поля кадра до того как он будет полностью «отрисован» (при этом нет ограничений по яркости, а скорость съемки значительно выше, чем частоты обновления панелей) и более точно соответствует реальной отзывчивости панели. Именно поэтому мы продолжаем использовать оба метода контроля входной задержки при тестировании телевизоров, несмотря то, что метод с камерой такой трудоемкий.
Игровой режим
Большинство производителей включают в свои телевизоры функцию под названием [Игровой режим], которая предназначена для сокращения входной задержки за счет отключения различных алгоритмов обработки видеосигнала отображаемого на экране изображения. Хотя активации игрового режима, как правило, достаточно, чтобы свести к минимуму задержку, но на некоторых моделях еще лучшие результаты могут быть достигнуты с помощью специальных настроек. Ниже представлены особенности настройки минимальной входной задержки в некоторых телевизорах из модельного ряда 2013 года:
• Panasonic: [Picture] > [Option Settings] > [Game Mode] “On“
• Samsung: Нажмите на пульте кнопку [Source], наведите на HDMI, нажмите кнопку [Tool], выберите [Edit Name], затем нажмите [PC].
• Sony: [Scene Select] > [Game]
Основные выводы
• При чтении в обзорах величины входной задержки необходимо выяснить использованный для измерения метод, то ли это традиционный секундомер и высокоскоростная камера или новый метод с использованием тестера Лео Боднара. Потому что последний обычно возвращает большее значение, чем традиционный метод сравнения между двумя дисплеями, являющийся более реально значимым.
• Метод камеры, по-видимому, учитывает особенность вывода полного кадра на плазменных дисплеях, чего не делает тестер Лео Боднара.
• Для метода с камерой входная задержка между 16 мс и 33мс – хорошо, а ≤ 16 мс уже отлично.
• Для метода с тестером Лео Боднара входная задержка между 25 мс и 40 мс это хорошо, а ≤ 25 мс можно считать отличным результатом.
Что такое входная задержка?
Это понятие определяет промежуток времени с момента, когда дисплей получает сигнал от игрового контроллера (например, перемещение джойстика или нажатие кнопки) до появления результатов на экране. Поскольку современные телевизоры постоянно оснащаются дополнительными функциями (интерполяция кадров для компенсации искажений в динамике, подсветка с затемнением, возможности 3D, интеллектуальные функции и т.д.), все больше времени требуется для выполнения сложной видеообработки, что, к сожалению, способствует повышению входной задержки.
Исходя из нашего опыта, производители телевизоров никогда не уделяли особого внимания входной задержке. Вместо этого они предпочитают рекламировать параметр под названием "время отклика", который измеряет время, необходимое для переключения пикселя (перехода от черного к белому цвету или от серого к серому (примерно от 90 % до 10 % яркости)). Публикуется тот показатель, который представляет дисплей в более выгодном свете. В результате почти все доступные в интернете данные о входной задержке, выкладываются пользователями, а не производителями.
До 2012 года, основной метод, используемый теми, кто не имеет доступа к современным (и дорогим) осциллографам для измерения входной задержки, включает клонирование двух цифровых секундомеров на двух дисплеях (один является образцовым - обычно ЭЛТ), а затем съемка экранов в одном кадре с помощью высокоскоростной камеры. Входная задержка, измеряемая в миллисекундах (мс), это разница между одновременными показаниями двух секундомеров.
Тем не менее, результаты, полученные с помощью этого метода секундомера / высокоскоростной камеры очень редко достаточно единообразны (за счет обновления экрана и других переменных), и именно поэтому часто приходится выполнять не менее 10 отсчетов и вычислять среднее значение.
Тестер временной задержки Лео Боднара
В прошлом году британский инженер Лео Боднар, который специализируется на разработке высокоточных гоночных систем моделирования, представил новое устройство, которое упрощает весь процесс измерения входной задержки. Оригинальное устройство, называемое по имени изобретателя, выполнено в небольшом корпусе, питается от двух батареек формата AA, есть кнопка запуска, выход HDMI, и фотодатчик.
Нажатием кнопки на вход HDMI телевизору посылается сигнал, состоящий из трех мерцающих белых полос на черном фоне. Размещая фотодатчик перед одной из полос (мы обычно используем среднюю), можно будет рассчитать время, необходимое от момента передачи сигнала до появления белых полос на экране телевизора, результат будет отображаться на экране в миллисекундах.
Принцип определения времени задержки с помощью тестера Боднара настолько элегантен (послать сигнал, а затем непосредственно измерить задержку), что интересно, почему никто не подумал об этом раньше. Тем не менее, несмотря на скорость и удобство метода, есть несколько особенностей, которые необходимо учитывать при интерпретации его результатов, особенно по сравнению с традиционным методом секундомера и камеры.
Результаты, как правило, выше
Результаты, полученные с помощью тестера Боднара, как правило, выше, чем цифры, полученные с помощью метода клонированных цифровых секундомера / высокоскоростной камеры. Это происходит потому, что в последнем случае используется еще один дисплей в качестве опорного (даже небольшая имеющаяся у эталонного дисплея задержка вычитается из показателя тестируемого дисплея), в то время как тестер непосредственно измеряет входную задержку телевизора плюс непосредственное время отклика пикселя.
Что это значит? Когда вы оцениваете входную задержку телевизора высокой четкости (в миллисекундах), важно знать, каким методом она получена, при использовании тестера или методом камеры. В качестве основного правила, стоит держать в уме, что игры, которые требуют быстрых рефлексов (например, такие шутеры от первого лица, как Call Of Duty , Halo или Battlefield 3) стоит запускать на телевизорах, где входная задержка измеряется на уровне 33 мс или ниже (т.е. 2 кадра или менее), измеренном с помощью секундомера / камеры или 40 мс или менее при измерении тестером.
Очевидно, что, чем меньше входная задержка, тем лучше отзывчивость дисплея, так что если вы ветеран компьютерных войн, находитесь в поисках фантастических впечатлений от общения с игровыми манипуляторами, мы рекомендуем выбирать телевизор с измеренной входной задержкой не более 16 мс (метод камеры) или 25 мс (метод тестера).
Все немного сложнее с плазмой
Когда мы впервые получили тестер Лео Боднара, то были удивлены, когда получили (почти) те же 48 мс и от плазменного Panasonic ST50, и от ЖК LED телевизора Panasonic ET60 (оба работали в быстром игровом режиме). Из собственного опыта, приобретенного после многочисленных сеансов онлайн игр типа шутеров от первого лица, можно было отметить, что играть на экране Panasonic ST50 в целом приятнее, чем на ЖК LED дисплее. Плазменный дисплей оставляет значительно более «мягкие» тактильные впечатления, чем модели на жидких кристаллах, но оба дают одинаковый результат по входной задержке.
Или, говоря другими словами, мы верим в измеряемые тестером цифры, но стало интересно, почему так происходит. И вот к какому мнению мы пришли.
ЖК дисплей обновляет экран сверху донизу построчно, а это значит, что мозг игрока не может воспринимать ни одну из частей изображения, пока оно не будет полностью показано. Построчный принцип смены изображения можно отметить и по результатам измерений временной задержки с помощью тестера Лео Боднара: измерения в верхней части экрана, как правило, дают меньший результат, чем измерение по центру экрана. Тем не менее, на плазменных дисплеях результат всегда одинаковый по всему экрану.
Замедленное видео обновления картинки ЖК дисплея
Из за того, что плазменные дисплеи при воспроизведении одного кадра многократно мерцают, промежуточное изображение никогда не выглядит в половину кадра, как на ЖК дисплее. Вместо этого, оно будет иметь низкую градацию (и яркость). В теории, это означает, что игрок имеет больше шансов увидеть все игровое поле, хотя и не в полном качестве, поскольку для отображения полноценного кадра очень быстро выводятся его составляющие в виде отдельных полей кадра.
Замедленное видео пульсирующих полей в кадре на плазменном телевизоре
Именно в этом ключевое отличие согласно нашей теории. Очевидно, наши глаза не могут разобраться в элементах кадра на экране ЖК телевизора, пока он полностью не выведен, но на плазменном мы можем получать дополнительный, временный вариант, прежде чем кадр будет полностью «отрисован». А в динамичных играх наш мозг не волнует потеря разрешения, если он видит даже неполное изображение, он по-прежнему в состоянии разобрать грубые очертания и формы.
Неполные кадры не обязательно даже должны быть когерентными для наших глаз. Даже если мы можем просто обнаружить , что экран реагирует на наши движения пальца, этого должно быть достаточно, чтобы сделать ход игры намного более отзывчивым.
В статичных и вяло текущих играх, это все конечно спорно. Но в шутере от первого лица (даже того, который работает только на скорости 30 кадров в секунду) или в гоночной игре, где все на экране движется и принимать решения нужно за доли секунды, мы думаем , что технология плазменного дисплея с выводом отдельных полей изображения (вместо построчного вывода) чрезвычайно помогает в создании ощущения более гладкого игрового процесса. В конце концов, в динамичной игре постоянно работает обратная связь между игроком и экраном.
Тогда, как объяснить, почему плазменные телевизоры, которые представляются гораздо более отзывчивыми, могут обманывать тестер входной задержки Лео Боднара, который выдает более высокие показания? Можно предположить, что мигающие белые полосы должны достигнуть определенного порога яркости, прежде чем они могут быть зафиксированы фотодатчиком тестера для расчета времени входной задержки. И поэтому, если вы уменьшите или увеличите яркость на экране телевизора с помощью регуляторов [Контрастность] или [Подсветка ], входная задержка по тестеру должна вырасти или упасть, соответственно.
Отдельных полей плазменного кадра может быть не достаточно для регистрации фотодатчиком, но эта яркость может легко восприниматься нами в сенсорной цепи обратной связи, объясняя таким образом несоответствие между показаниями отображаемой тестером входной задержки и фактической отзывчивостью плазменного дисплея. Как ни странно, прежний, традиционный метод секундомера и камеры, хотя он и нестабилен, способен фиксировать отдельные поля кадра до того как он будет полностью «отрисован» (при этом нет ограничений по яркости, а скорость съемки значительно выше, чем частоты обновления панелей) и более точно соответствует реальной отзывчивости панели. Именно поэтому мы продолжаем использовать оба метода контроля входной задержки при тестировании телевизоров, несмотря то, что метод с камерой такой трудоемкий.
Игровой режим
Большинство производителей включают в свои телевизоры функцию под названием [Игровой режим], которая предназначена для сокращения входной задержки за счет отключения различных алгоритмов обработки видеосигнала отображаемого на экране изображения. Хотя активации игрового режима, как правило, достаточно, чтобы свести к минимуму задержку, но на некоторых моделях еще лучшие результаты могут быть достигнуты с помощью специальных настроек. Ниже представлены особенности настройки минимальной входной задержки в некоторых телевизорах из модельного ряда 2013 года:
• Panasonic: [Picture] > [Option Settings] > [Game Mode] “On“
• Samsung: Нажмите на пульте кнопку [Source], наведите на HDMI, нажмите кнопку [Tool], выберите [Edit Name], затем нажмите [PC].
• Sony: [Scene Select] > [Game]
Основные выводы
• При чтении в обзорах величины входной задержки необходимо выяснить использованный для измерения метод, то ли это традиционный секундомер и высокоскоростная камера или новый метод с использованием тестера Лео Боднара. Потому что последний обычно возвращает большее значение, чем традиционный метод сравнения между двумя дисплеями, являющийся более реально значимым.
• Метод камеры, по-видимому, учитывает особенность вывода полного кадра на плазменных дисплеях, чего не делает тестер Лео Боднара.
• Для метода с камерой входная задержка между 16 мс и 33мс – хорошо, а ≤ 16 мс уже отлично.
• Для метода с тестером Лео Боднара входная задержка между 25 мс и 40 мс это хорошо, а ≤ 25 мс можно считать отличным результатом.
