프레임 속도(FPS)란 무엇인가요?
이 문제를 해결하기 위해 간단한 예를 들어보겠습니다. 예를 들어 사진을 봅시다. 액션 사진이 있는데, 이 그룹의 각 사진은 정적입니다. 움직이게 하려면 이 사진들을 빠르게 바꿔야 합니다.
이 끊임없이 전환되는 사진 세트에서 각 사진은 프레임을 나타냅니다. 각 사진 간의 전환 속도는 총 시간으로 나뉩니다. 이것이 프레임 속도이며 프레임 주파수라고도 합니다(약어: 프레임 속도). GPU 개념에서는 초당 재생 횟수를 나타내며, 일반적으로 FPS 단위로 표현합니다.
위의 그림에서 볼 수 있듯이 60 FPS는 24 FPS보다 전환 빈도가 높아 표시되는 그림 효과가 더 부드럽습니다.
재생 빈도(Hz)는 무엇인가요?
재생 빈도는 디스플레이가 1초에 이미지를 그리는 횟수를 나타내며, 일반적으로 헤르츠(Hz)로 표시됩니다.
새로 고침 빈도가 높을수록 디스플레이 효과가 더 안정적입니다. 따라서 일부 e스포츠 전용 모니터의 새로 고침 빈도가 240Hz로 증가하여 게임 중 번짐 및 프레임 건너뛰기와 같은 문제를 더 잘 해결할 수 있습니다.
프레임 속도와 재생 빈도의 가장 큰 차이점
둘 다 초당 이미지 수와 관련이 있기 때문에 정의상 혼동하기 쉽습니다. 그러나 주의 깊게 비교해보면 프레임 주파수는 그림 간 전환 수를 나타내는 반면, 새로 고침 빈도는 각 그림의 그리기 시간을 나타내므로 둘은 같지 않습니다.
프레임 속도가 화면 주사율보다 낮으면 모니터에 같은 그림이 표시되면서 영상이 정지되는 현상이 발생하고, 프레임 속도가 화면 주사율보다 높으면 잘못된 프레임이 너무 많아 화면 표시가 따라가지 못하는 현상이 발생합니다.
결과적으로 일부 이미지를 표시할 수 없습니다. 이러한 불평등한 관계로 인해 화면 찢김, 지연 및 기타 현상이 발생합니다.
게다가 그래픽 카드가 출력하는 프레임 수는 무한히 높을 수 있는 반면, 화면 재생 빈도는 디스플레이 하드웨어에 의해 제한됩니다.
예를 들어, 우리는 60Hz 모니터를 사용하여 150프레임의 그림을 보지만, 실제로 그림의 90프레임은 무효한 프레임이고, 이러한 무효한 프레임 번호는 우리에게 명백한 지연을 느끼게 할 것입니다. 따라서 재생률이 높을수록 효과적인 프레임이 많아지고 표시되는 그림이 더 매끄러워질 것입니다.
마지막으로, 프레임률과 화면 주사율이 일치하지 않을 때 발생하는 화면 찢김 현상을 개선하는 V-Sync(수직 동기화) 기술에 대해 언급하겠습니다. 현재 대표적인 수직 동기화 기술로는 AMD의 FreeSync와 NVIDIA의 G-Sync가 있습니다.
FPS와 화면 주사율 간의 동기식 화면 주사 기술
V-Sync의 기능은 프레임 속도와 재생 빈도를 동기화하여 모니터의 최상의 효과를 얻는 것입니다. 이 기술은 원래 그래픽 카드 제조업체에서 화면 품질이 들쭉날쭉하거나 찢어지는 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다.
V-Sync 기술은 모니터와 컴퓨터의 최적 화면 주사율을 계산하고, 두 장치가 동일한 주사율을 유지하도록 개입합니다.
하지만 이는 예방적 기술일 뿐이며 이미지 품질을 개선할 수 없습니다. 게다가 컴퓨터가 지원하는 화면 주사율이 모니터가 지원하는 화면 주사율과 크게 다르면 게임을 할 때 여전히 화면 찢어짐이 발생합니다.
여기서 NVIDIA의 G-Sync와 AMD의 FreeSync 기술을 언급해야 합니다. 이 기술들은 V-Sync를 기반으로 화면 찢김 현상을 효과적으로 개선합니다. 이 두 기술에 대해 더 자세히 분석해 보겠습니다.
지싱크
G-Sync는 NVIDIA 그래픽 카드 제조사에서 개발한 화면 찢김 현상 방지 기술입니다. 이 기술은 가변 주사율(VRR 또는 동적 주사율이라고도 함)을 사용하여 시스템의 NVIDIA 그래픽 카드 프레임 속도에 맞춰 최소 및 최대 주사율을 동기화합니다.
즉, 모니터와 컴퓨터 간의 최대 화면 주사율이 디스플레이를 지원하기에 충분하지 않다고 판단되면 동시에 두 화면 주사율을 낮춰서 항상 최상의 상태로 그림을 표시할 수 있도록 합니다.
이는 NVIDIA 그래픽 카드의 고유한 성능이기 때문에 AMD 칩을 사용한 초기 모니터는 지원하지 않으며, 2019년 이후 출시된 일부 특정 모니터만 지원합니다.
이 특정 모니터는 G-Sync 모니터를 실행하기 위해 적응형 동기화 기술을 사용하는데, 이는 NVIDIA만 사용하는 모니터와 비교했을 때 오버클러킹, 변화 등의 문제가 발생합니다.
프리싱크
FreeSync는 AMD 그래픽 카드 제조사에서 개발한 가변 주사율 기술로, 주로 NVIDIA의 G-Sync 기술과의 벤치마킹에 사용됩니다.
G-Sync 기술과 비교해 FreeSync 기술은 로열티가 없기 때문에 장기간 무료로 기술을 사용하거나 보유할 수 있습니다.
가변 재생 빈도가 화면 찢김을 방지하는 데 더 효과적인 이유는 무엇입니까?
복잡한 게임과 초고화질 비디오를 렌더링할 때는 내부 GPU 부하가 달라지기 때문입니다.
모니터의 화면 주사율이 그래픽 카드의 프레임 속도에 미치지 못하면 화면 표시 속도가 느려지고, 표시되는 화면을 따라가지 못해 화질이 맞지 않고, 눈으로 보면 찢어지는 듯한 느낌이 발생합니다.
앞서 소개했듯이 V-Sync 기술은 화면 찢김 현상을 방지하기 위해 모니터와 컴퓨터의 프레임률을 일정하게 유지하는 데서 시작되었습니다. 하지만 모니터와 컴퓨터 간의 프레임률 차이가 너무 커지면 V-Sync 기술의 개선 효과가 뚜렷하게 나타나지 않습니다. NVIDIA의 G-Sync 기술이 등장하면서 가변 주사율을 활용하여 이 문제를 해결할 수 있게 되었습니다.
가변 주사율은 더 이상 모니터와 컴퓨터의 프레임 속도를 동기화할 필요가 없습니다. 대신, 모니터는 새로운 렌더링 명령을 받기 전에 이전 프레임을 그래픽 카드의 프레임 버퍼로 전달합니다.
새로운 프레임이 수신되었다는 것을 감지하면 이전에 캐시된 프레임이 프레임 버퍼에서 해제되어 원활한 전환이 이루어지고 사용자에게 보이지 않게 됩니다. 가변 재생률의 멋진 점은 바로 이겁니다.
나중에 AMD에서 제조한 FreeSync는 이 기반에 적응형 새로 고침 기술을 추가했습니다. 이 기술은 가변적인 새로 고침 빈도를 가질 뿐만 아니라 타이밍 컨트롤러(TCON)와 디스플레이 패널의 새로 고침 빈도를 줄여 전력 효율이 낮고 인터페이스가 더 간단하며 G-Sync 기술을 실행하는 디스플레이와도 호환됩니다.
게임을 즐기는 데 있어 중요한 요소는 무엇인가?
하드웨어 구성
일반적으로 모니터의 재생률이 높을수록 달성할 수 있는 프레임 속도가 높아지고 게임 경험이 더 부드러워집니다. 이는 작동하기 매우 어려운 일부 슈팅 및 액션 게임에서 중요한 역할을 합니다.
또한, 그림의 해상도가 높을수록 그래픽 카드에 대한 요구 사항도 높아집니다. 예를 들어, 게임이 2K 해상도로 실행되는 경우 평균 프레임 해상도는 30입니다.
동일한 구성으로 전환하면 4K프레임 해상도는 보통 2K보다 조금 높고, 평균 프레임 해상도는 35, 심지어 40에 도달할 수 있습니다.
따라서 화질을 크게 추구하지 않는다면, 해상도를 적절히 낮추고 프레임 해상도를 적절히 높이면 게임 경험이 향상될 것입니다.
운영 체제
주류 컴퓨터 게임 시스템은 주로 Windows를 사용하여 개발됩니다. TV, 휴대전화 및 기타 게임 시스템과 같은 다른 유형의 제품은 주로 Android를 기반으로 합니다. 시스템은 다르지만 사용되는 재생률과 프레임 속도는 동일합니다.
하지만 가장 매끄러운 경험을 얻으려면 시스템을 최신 버전으로 업그레이드하는 것이 좋습니다. 최신 시스템은 일부 시스템 취약성을 개선할 뿐만 아니라 지속적으로 새로운 기능을 추가하기 때문에 항상 시스템을 최신 상태로 유지해야 합니다.
장비 성능 확인
때로는 화면 새로 고침률이 모니터에만 의존하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 모니터가 120Hz 주사율을 지원하더라도 일부 노트북은 60Hz까지만 사용할 수 있습니다. 이 경우 모니터의 주사율이 아무리 높아도 노트북이 60Hz까지만 재생할 수 있기 때문에 의미가 없습니다.
컴퓨터와 모니터의 화면 주사율을 테스트하기 위해 하드웨어 판독 소프트웨어를 사용해야 합니다. 이렇게 하면 돈을 더 많이 쓰면서도 서로 맞지 않아 원하는 효과를 얻지 못하는 일이 발생하지 않습니다.
모니터가 그래픽 카드와 일치합니다
이전에 소개했듯이, 다양한 그래픽 카드 제조업체에서 사용하는 기술은 동일하지 않습니다. 모니터와 그래픽 카드가 맞지 않으면 모니터에서 최상의 성능을 얻기 어려울 것입니다. 일반적으로 컴퓨터나 모니터를 구매하면 제조업체에서 어딘가에 표시를 합니다.
LED 디스플레이에서의 프레임 주파수 및 재생 빈도의 적용
에 LED 디스플레이, 프레임 빈도는 일반적으로 비디오 파일이 녹화될 때의 속성을 나타냅니다. 따라서 크게 신경 쓸 필요는 없습니다. 컴퓨터에서 비디오가 정상적으로 재생된다면 프레임 빈도는 적절한 범위 내에 있는 것입니다.
우리가 주의해야 할 점은 LED 디스플레이의 재생 빈도. 낮은 화면 주사율 제품 간의 차이는 육안으로는 확인할 수 없지만, 카메라 아래에서는 뚜렷한 물살이 보입니다.
따라서 높은 재생률 LED 디스플레이를 선택하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 다음으로 LED 디스플레이의 재생률이 어떻게 계산되는지 살펴보겠습니다.
LED 디스플레이 재생률 계산 방법
시스템 측 설계를 고려하지 않고 전류가 통과하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다고 가정합니다. LED 램프 비드 이 일정하다면, 재생 빈도는 주소 지정 시간과 LED 램프 비드를 통해 흐르는 현재 속도 사이의 시스템 공식에 의해 결정되며, 다음과 같이 표현됩니다.
수평 동기 주사선 * 프레임 속도 = 새로 고침 빈도
이 공식을 통해 대부분의 LED 디스플레이의 화면 주사율을 계산할 수 있습니다. LED 디스플레이의 화면 주사율은 공장 출고 시 설정되므로 강제로 변경할 수 없습니다. 따라서 필요한 경우 LED 디스플레이를 만들다 더 높은 재생 빈도를 달성하려면 LED 램프를 더 나은 품질의 비드로만 교체할 수 있습니다.
