¿Qué es la velocidad de cuadros (FPS)?
Para resolver este problema, vamos a entenderlo con un ejemplo sencillo. Tomemos como ejemplo unas fotografías. Si tenemos un conjunto de imágenes en movimiento, pero cada una de ellas es estática, si queremos que se mueva, tenemos que cambiar rápidamente estas imágenes.
En este conjunto de imágenes que cambian constantemente, cada imagen representa un fotograma. La velocidad de cambio entre cada imagen se divide por el tiempo total. Esta es la velocidad de fotogramas, también llamada frecuencia de fotogramas (abreviatura: FPS). En el concepto de GPU, representa el número de refrescos por segundo, normalmente expresado en unidades FPS.
En la imagen de arriba, podemos ver que 60 FPS cambia con más frecuencia que 24 FPS, por lo que el efecto de imagen que muestra es más suave.
¿Qué es la frecuencia de actualización (Hz)?
La frecuencia de actualización se refiere a la cantidad de veces que la pantalla muestra imágenes por segundo y generalmente se expresa en hercios (Hz).
Cuanto mayor sea la frecuencia de actualización, más estable será el efecto de visualización. Por lo tanto, la frecuencia de actualización de algunos monitores específicos para deportes electrónicos se ha aumentado a 240 Hz, lo que puede resolver mejor problemas como el efecto de manchas y saltos de cuadros durante los juegos.
La mayor diferencia entre la frecuencia de cuadros y la frecuencia de actualización
Como ambos están relacionados con la cantidad de imágenes por segundo, es fácil confundirlos por definición. Sin embargo, después de una cuidadosa comparación, podemos encontrar que la frecuencia de cuadros se refiere a la cantidad de cambios entre imágenes, mientras que la frecuencia de actualización se refiere al tiempo de dibujo de cada imagen, por lo que no son iguales.
Cuando la frecuencia de cuadros es menor que la frecuencia de actualización, el monitor puede mostrar la misma imagen, provocando que la imagen se congele; cuando la frecuencia de cuadros es mayor que la frecuencia de actualización, hay demasiados cuadros no válidos y la pantalla no puede seguir el ritmo.
Como resultado, algunas imágenes no se pueden visualizar. Es esta relación desigual la que provoca cortes en la pantalla, retrasos y otros fenómenos.
Además, la cantidad de cuadros emitidos por la tarjeta gráfica puede ser infinitamente alta, mientras que la frecuencia de actualización estará limitada por el hardware de la pantalla.
Por ejemplo, usamos un monitor de 60 Hz para ver una imagen de 150 fotogramas, pero, de hecho, 90 fotogramas de la imagen son fotogramas no válidos, y estos números de fotogramas no válidos harán que sintamos un retraso evidente. Por lo tanto, cuanto mayor sea la frecuencia de actualización, más fotogramas efectivos y más fluida será la imagen mostrada.
Por último, mencionaremos la tecnología V-Sync (sincronización vertical), que puede mejorar la percepción del desgarro de pantalla cuando la velocidad de fotogramas no coincide con la frecuencia de actualización. Las tecnologías de sincronización vertical actuales incluyen principalmente FreeSync de AMD y G-Sync de NVIDIA.
Tecnología de actualización sincrónica entre FPS y frecuencia de actualización
La función de V-Sync es sincronizar la frecuencia de cuadros y la frecuencia de actualización para lograr el mejor efecto en el monitor. Esta tecnología fue desarrollada originalmente por los fabricantes de tarjetas gráficas para resolver el problema de la calidad de pantalla irregular o con desgarros.
La tecnología V-Sync calculará la frecuencia de actualización óptima del monitor y la computadora e intervendrá para garantizar una frecuencia igual entre ellos.
Sin embargo, esta es solo una tecnología preventiva y no puede mejorar la calidad de la imagen. Además, si la frecuencia de actualización admitida por la computadora es muy diferente a la frecuencia de actualización admitida por el monitor, aún verá una pantalla fragmentada al jugar.
Cabe mencionar las tecnologías G-Sync de NVIDIA y FreeSync de AMD, que mejoran eficazmente el problema del desgarro de pantalla causado por V-Sync. Analizaremos estas dos tecnologías con mayor detalle.
Sincronización G
G-Sync es una tecnología desarrollada por el fabricante de tarjetas gráficas NVIDIA para evitar el desgarro de la pantalla. Utiliza una frecuencia de actualización variable (también conocida como VRR o frecuencia de actualización dinámica) que sincroniza la frecuencia de actualización mínima y máxima con la velocidad de fotogramas de la tarjeta gráfica NVIDIA del sistema.
Esto significa que cuando descubre que la frecuencia de actualización máxima entre el monitor y la computadora no es suficiente para soportar la pantalla, reducirá la frecuencia de actualización de ambos al mismo tiempo para que siempre pueda mostrar la imagen en el mejor estado posible.
Debido a que es el rendimiento exclusivo de las tarjetas gráficas NVIDIA, no es compatible con los primeros monitores que usan chips AMD y solo es compatible con algunos monitores específicos producidos después de 2019.
Este monitor en particular utiliza una tecnología de sincronización adaptativa para ejecutar monitores G-Sync, que sufre de overclocking, cambios, etc. en comparación con los monitores que utilizan exclusivamente NVIDIA.
Sincronización libre
FreeSync es otra tecnología con frecuencia de actualización variable desarrollada por el fabricante de tarjetas gráficas AMD. Principalmente se utiliza para evaluar el rendimiento de la tecnología G-Sync de NVIDIA.
En comparación con la tecnología G-Sync, la tecnología FreeSync está libre de regalías, lo que significa que puedes usarla o conservarla de forma gratuita durante mucho tiempo.
¿Por qué la frecuencia de actualización variable es más efectiva para prevenir el desgarro de la pantalla?
Porque al renderizar juegos complejos y vídeos de ultra alta definición, la carga interna de la GPU varía.
Cuando la frecuencia de actualización del monitor no puede alcanzar la frecuencia de cuadros de la tarjeta gráfica, la visualización de la pantalla se ralentizará, lo que provocará que no pueda seguir el ritmo de la pantalla mostrada, lo que genera una discordancia en la calidad de la imagen y una sensación de desgarro a simple vista.
Como ya mencionamos, la tecnología V-Sync surgió para mantener la sincronización entre el monitor y la computadora y evitar el problema del desgarro de pantalla. Sin embargo, cuando la diferencia en la velocidad de fotogramas entre el monitor y la computadora es demasiado grande, la mejora que ofrece V-Sync no es evidente. No fue hasta la llegada de la tecnología G-Sync de NVIDIA que el uso de frecuencias de actualización variables solucionó este problema.
La frecuencia de actualización variable ya no obliga a que el monitor y la velocidad de fotogramas del ordenador estén sincronizados. En su lugar, el monitor transfiere el fotograma anterior al búfer de fotogramas de la tarjeta gráfica antes de recibir una nueva orden de renderizado.
Cuando se detecta que se ha recibido un nuevo fotograma, el fotograma almacenado previamente en caché se libera del búfer de fotogramas, lo que permite un cambio sin interrupciones y lo hace invisible para el usuario. Eso es lo bueno de las frecuencias de actualización variables.
Más tarde, FreeSync, fabricado por AMD, agregó la tecnología de refresco adaptativo sobre esta base. Esta tecnología no solo tiene una frecuencia de actualización variable, sino que también reduce la frecuencia de actualización del controlador de sincronización (TCON) y del panel de visualización, lo que hace que sea más eficiente en términos de consumo de energía, tenga una interfaz más simple e incluso sea compatible con pantallas que ejecuten la tecnología G-Sync.
¿Cuáles son los factores clave para disfrutar del juego?
Configuración de hardware
En términos generales, cuanto mayor sea la frecuencia de actualización del monitor, mayor será la velocidad de cuadros que puede alcanzar y más fluida será la experiencia de juego. Esto juega un papel vital en algunos juegos de disparos y acción que son extremadamente difíciles de manejar.
Además, cuanto mayor sea la resolución de la imagen, mayores serán los requisitos de la tarjeta gráfica. Por ejemplo, si un juego se ejecuta a una resolución de 2K, la resolución media de los cuadros es de 30.
Si se cambia la misma configuración a 4K, la resolución del cuadro normalmente será un poco mayor que 2K, y la resolución promedio del cuadro puede alcanzar 35 o incluso 40.
Por lo tanto, si no buscas mucho la calidad de imagen, puedes reducir adecuadamente la resolución y aumentar la resolución del cuadro según corresponda, lo que mejorará la experiencia de juego.
Sistema operativo
Los sistemas de juegos de ordenador más populares se desarrollan principalmente con Windows. Otros tipos de productos, como televisores, teléfonos móviles y otros sistemas de juegos, se basan principalmente en Android. Aunque los sistemas son diferentes, las frecuencias de actualización y de cuadros que se utilizan son las mismas.
Sin embargo, conviene tener en cuenta que para obtener la mejor experiencia posible, conviene actualizar el sistema a la última versión. Dado que el último sistema no solo mejora algunas vulnerabilidades del sistema, sino que también añade nuevas funciones continuamente, siempre debemos mantener el sistema actualizado.
Determinar el rendimiento del equipo
A veces, la frecuencia de actualización no depende completamente del monitor. Por ejemplo, el monitor admite una frecuencia de actualización de 120 Hz, pero algunos portátiles solo admiten 60 Hz. En este caso, la frecuencia de actualización del monitor no importa, ya que solo es compatible con 60 Hz.
Necesitamos utilizar algún software de lectura de hardware para probar la frecuencia de actualización de la computadora y el monitor, para no gastar más dinero pero no obtener el efecto correspondiente porque no coinciden entre sí.
El monitor coincide con la tarjeta gráfica
Como ya hemos explicado antes, las tecnologías que utilizan los distintos fabricantes de tarjetas gráficas no son las mismas. Si compras un monitor y una tarjeta gráfica que no coinciden, será difícil obtener el mejor rendimiento del monitor. Normalmente, cuando compramos un ordenador o un monitor, el fabricante lo marca en alguna parte.
Aplicación de la frecuencia de cuadros y la frecuencia de actualización en la pantalla LED
En el Pantalla LED, La frecuencia de fotogramas generalmente se refiere a las propiedades del archivo de video al momento de su grabación. No es necesario prestarle demasiada atención. Siempre que el video se pueda reproducir con normalidad en nuestra computadora, la frecuencia de fotogramas se encuentra dentro de un rango razonable.
A lo que debemos prestar atención es a Frecuencia de actualización de la pantalla LEDAunque la diferencia entre productos con baja frecuencia de actualización no se puede apreciar a simple vista, se verán evidentes ondas de agua debajo de la cámara.
Por lo tanto, la elección de una pantalla LED con una frecuencia de actualización alta puede lograr mejores resultados. A continuación, veamos cómo se calcula la frecuencia de actualización de la pantalla LED.
Método de cálculo de la frecuencia de actualización de la pantalla LED
Sin tener en cuenta el diseño del lado del sistema, suponemos que el tiempo que tarda la corriente en pasar a través del Perla de lámpara LED es constante, entonces la frecuencia de actualización se determinará mediante una fórmula de sistema entre el tiempo de direccionamiento y la velocidad actual que fluye a través del cordón de la lámpara LED, expresada como:
Línea de exploración sincrónica horizontal * frecuencia de cuadros = frecuencia de actualización
Con esta fórmula, podemos calcular la frecuencia de actualización de la mayoría de las pantallas LED. Cabe destacar que la frecuencia de actualización de la pantalla LED viene configurada de fábrica y no se puede cambiar a la fuerza. Por lo tanto, si necesitamos... hacer una pantalla LED Para alcanzar una mayor frecuencia de actualización, solo podemos reemplazar la lámpara LED con perlas de mejor calidad.
