Об игровых мониторах и 144 герцах
Привет, GT! Так уж получилось, что последние несколько постов мы обсуждаем мониторную тематику. Началось всё с поста о важных характеристиках мониторов «для дома», потом мы осветили вопрос сверхширокого формата 21:9 (холивар в комментариях прилагается), ну а теперь настало время для последнего вопроса, который мне задавли в личку и на почту несколько раз.
Игровые мониторы. Что нам пытаются втолкнуть под видом «игровых» моделей, что в них хорошо, а что не очень, почему они почти все работают на TN-матрицах и чего можно вообще достичь с такой моделькой. Поехали!
О маркетолухах и лапше на ушах
Помните, в своё время нам успешно пытались продавать «мегагерцы» (а потом и гигагерцы). Времена P4 и архитектуры NetBurst с двумя, а потом и тремя гигагерцами, высокопроизводительные нагревательные элементы от AMD (компания до сих пор верна традициям, но об этом чуть позже), 512 МБ и даже 1 ГБ оперативки, первые массовые «винты» на 80-120 ГБ… Шикарные были времена.
Примерно так же «навешали» и про одну из основных характеристик матриц монитора: скорость отклика. Но чтобы полностью разобраться в этом термине и всех подводных камнях, давайте обратимся к истории. В современном мире, если вы откроете он-лайн каталог каких-нибудь мониторов и посмотрите на фильтры, то среди технологий производства ЖК-матриц вы увидите длиннющий список:
Технически же ощутимо отличающихся реализаций всего три: TN+Film (TwistedNematic), IPS (In-plane Switching) и *VA (Vertical Alignment). Суть их работы примерно одинаковая: на матрице имеется массив микроскопических ячеек, в которые заключены специального вида молекулы. Подсветка дисплея имеет специальный поляризующий фильтр, который пропускает только излучение с «правильной» ориентацией. Два таких фильтра расположены под углом в 90 градусов, и меняя ориентацию поляризации можно регулировать количество проходящего через ячейку света. При подаче напряжения на светопропускающие электроды положение или форма ЖК молекул меняется, из-за чего меняется поляризация света и светопропускание всей ячейки.
Собственно, всё различие в стандартах заключается именно в том, какой формы и как расположены эти ЖК-молекулы, как они запитываются. От этого зависят характеристики и светопропускания (яркость, контрастность), и точность цветопередачи. По сути своей, сама по себе матрица управляет лишь градациями серого, а специальные цветовые фильтры, особенности зрения и размер ячеек позволяют отображать всё то многообразие цветов, что мы с вами видим на наших экранах.
Именно в работе переключения между различными положениями ЖК-молекулы и отображением различного уровня серого цвета (который, пройдя через светофильтр, будет отображён как тот или иной цветной оттенок) и зарыта собака, которая называется «скорость отклика».
О типе матрицы, скорости отклика и её влиянии на картинку
Во времена ЭЛТ-мониторов производители не особо парились на эту тему, скорость работы лучевой трубки условно можно было назвать бесконечной, в основном «задержку» в выводе изображения давал люминофор, который светился некоторое время после получения заряда от сканирующего луча. Из-за этого на ЭЛТ-мониторах можно было видеть шлейф за быстродвижущимися объектами.
Когда же настала эпоха ранних ЖК (тогда технология была только одна, TN), производители столкнулись с тем, что технология производства матриц не даёт «шлейфов» от люминофора, зато имеет некоторую задержку между переключениями из состояния «ячейка выключена» (белый цвет в случае с TN) и «ячейка включена» (чёрный цвет).
С попроавкой на некоторыех проблемы технологии (идеально чёрного и идеально белого положений тогда достичь не могли в силу конструктивных особенностей), изменение от 10% до 90% яркости назвали скоростью отклика BtW (black-to-white). Переключение между «крайними» положениями занимало меньше времени, чем между промежуточным (GtG, gray-to-gray), так как на скорость реакции влияло напряжение, приложенное к электродом, и чем меньше была разница, тем медленнее ячейка TN-матрицы приходила в «нужное» положение.
Как вы сами понимаете, с такими характеристиками завоевать рынок было тяжело, и достаточно быстро появились технологии «разгона» матрицы, которые позволили значительно сократить время переключения как раз «проблемного» GtG-режима.
Первым конкурентом TN-матриц стали IPS-решения. Их основное отличие заключается в том, что во «включённом» состоянии кристаллы не располагаются хаотично, а сохраняют свою структуру. Изменяется положение кристаллов относительно друг друга и поляризаторов, в результате чего светопропускание каждой конкретной ячейки изменяется. Ещё одно важное отличие заключается в состоянии «по умолчанию»: напряжение в данном случае «включает» светопропускание, а не «выключает» её, и исходное состояние ЖК-молекулы делает все сабпикселы чёрными.
Подобная структура треубет больше энергии на управление, работает намного точнее и умеет показывать куда больше оттенков, чем TN, но расплата за подобные преимущества — скорость работы. Примерно также работает PLS-матрица производства Samsung.
*VA-матрицы (прим.: кроме AHVA, которые по сути своей, скорее, IPS) создавались как компромисс между скоростью работы TN и глубоким чёрным цветом и хорошей цветопередачей IPS. Их особенность заключается в том, что каждый субпиксель состоит из нескольких «фрагментов», ориентированных под разными углами, которые могут переключаться между различными состояниями. Существует множество вариаций построения *VA, матриц, но наиболее распространены MVA (и её вариации) и PVA (Samsung опять изобретал велосипеды).
Когда ЖК-технологии только начинали завоёвывать рынок, у *VA были свои преимущества (они были почти также быстры, как TN и при этом обладали неплохой цветопередачей), сейчас же, с развитием IPS и TN технологий, из которых выжали почти все соки, бонусы от *VA практически незаметны, а вот минусы — никуда не делись.
*VA матрицы страдают от т.н. black crush’а: хоть их структура и позволяет надёжно «закрывать» ячейки и показывать глубочайший чёрный цвет, различные оттенки тёмно-серого под прямым углом (собственно, под тем, под которым мы и смотрим на монитор) даются *VA-шкам с трудом.
Тем не менее, *VA до сих пор используются в качестве альтернативы IPS в сравнительно недорогих мониторах: по части цветопередачи (а главное — стабильности и воспроизводимости цветов) они всё равно в сто раз лучше дешёвых TN’ок, а особенности недорогих IPS (шестибитная матрица с FRC) практически сводят на нет все преимущества точной цветопередачи данной технологии.
Игровые мониторы
Итак, вернёмся к игровым мониторам. Если рассматривать компьютерные игры как определённый вид спорта, вроде футбола, автомобильных гонок, биатлона или ещё чего, то, естественным образом, появятся и профессиональные спортсмены, которые хотят получать максимум не только за счёт своих навыков, но и за счёт технических преимуществ.
Уменьшение каких-либо задержек между передачей команды компьютеру и полученным результатом — один из самых эффективных и заметных способов улучшить свои результаты. Несколько миллисекунд могут решить исход поединка.
Именно поэтому активно развиваются всякие мыши и клавиатуры с моментальным срабатыванием и скоростью обработки данных, сильно превышающих разумные пределы. По тому же пути развивается мониторное направление. Общая задержка между появлением какого-либо события и реакцией на него складывается из всех возможных задержек: пинга, времени на обработку кадра компьютером, времени на пересылку кадра монитору, времени на чтение и отрисовку кадра. Затем в работу вступает уже человек, чьи зрительные органы, мозг и мышцы тоже имеют ряд задержек, после чего клавиатура и мышь (или любые другие устройства ввода) должны передать назад результаты деятельности, а компьютер снова выполнить расчёты и показать результат.
Задержки вывода информации на дисплей состоят из двух крупных частей: т.н. Input lag’а и, собственно, самой скорости отклика / частоты развёртки. Собственно, игровые мониторы отличаются ото всех остальных именно тем, что поддерживают высокие частоты развёртки (100, 120, 144 Гц), обладают минимально возможным Input Lag’ом, а все остальные характеристики могут быть принесены в жертву именно этим двум.
Естественным выбором для таких потребностей является TN-матрица: если пользователю главное скорость отображения картинки, то применение среднестиатистических IPS-матриц попросту неоправдано — их средний показатель в 12мс BtW просто не позволит выводить изображение на дисплей чаще, чем 83 раза в секунду (1/0.012 = 83.3(3), и про 100 Гц можно будет забыть. *VA же при всех свои плюсах уступают нынешним TN и в стоимости производства, и в скорости работы. Кто в таком случае захочет платить больше?
Что ещё стараются внедрить в игровые мониторы? У Nvidia есть технология, убирающая «разрывы» в рассинхронизированных кадрах. Технология проприетарная, требует отдельной платы в мониторе, работает только с определёнными карточками, но именно она позволяет избежать каких бы то ни было проблем с синхронизацией кадровой частоты и развёртки монитора. Рассказывать здесь можно много и нудно, ребята из Ферры сняли отличное видео, которое наглядно демонстрирует работу данной технологии. Просто посмотрите:
AMD пошли своим путём, и внедрили (благодаря стандарту DisplayPort 1.2a) технологию FreeSync. Она не требует никаких дополнительных плат, и позволяет видеокарте и монитору на лету изменять частоту развёртки: от 9(!) до 144 Гц. Максимально плавное изображение без «разрывов» и каких-либо задержек.
От «программного» VSync эти штуки отличаются тем, что VSync в настройках игры хорошо работает, когда частота кадров выше частоты развёртки: видеокарта просто «не делает лишнего». А вот если FPS проседает, то классический VSync будет показывать один и тот же кадр изображения по времени нескольких «кадров» развёртки. Соответственно, просадки FPS будут очень заметны и ощутимо влиять на геймплей.
Типичные представители
90% всех игровых моделей (если не 95) — дисплеи с диагональю 23-24 или 27 дюймов c разрешением — FullHD (зачем лишний раз нагружать видеокарту в динамических дисциплинах, в которых на графику никто особо не смотрит?). Технология производства матриц у большинства моделей, как мы выяснили выше — современные TN-Film. Разумеется, ставят не что попало, и не безликие серые офисные панели с никакущими характеристиками, а вполне качественные продукты.
У Acer и ASUS есть свои «игровые» линейки: Predator и ROG соответственно (впрочем, ASUS успешно выпускает «игровые» гаджеты и без маркировки Republic of Gamers). Неплохие модели были у ViewSonic, кое-что есть у BENQ, не сидит без дела и AOC.
Недорогим решением для игрушек можно назвать Iiyama ProLite GE2488HS. За 13 с небольшим тысяч рублей вы не получите ни G-Sync, ни AMD FreeSync, ни 144Гц развёртки, но это будут полноценных 24 дюйма с 2 мс откликом. У монитора крайне неплохая (для его цены, разумеется) отстройка цветов «из коробки», которая покрывает sRGB на 97%, не мерцающая ни на каком из уровней яркости подсветка, 100-мм сверловка под VESA-кронштейн, невысокий Input Lag.
К сожалению, промежуточных моделей между «недорогими» и заточенными под максимум производительности в играх практически нет: бонусов от какого-нибудь монитора за 18 тысяч относительно этой Iiyama практически нет, а лишние 6 килорублей лучше потратить на SSD-диск под игрушки.
UPD: Как правильно подсказал a553 до сих пор в продаже можно найти BenQ XL2411Z, правда, единственным бонусом относитльно Iiyama будет поддержка 3D-очков Nvidia. А вот цена на него уже не такая гуманная.
За 25 тысяч рублей можно приобрести Viewsonic VG2401MH. 24 дюйма, 144 ГЦ, подъёмно-поворотная подставка, россыпь интерфейсных портов, G-Sync. В общем, полный набор. Что касается цветопередачи, то здесь всё неплохо: хоть и используется TN-матрица, но она неплохо откалибрована и цветовой охват близок к sRGB.
Беда в другом. Температурная равномерность подсветки сильно зависит от яркости, т.к. используются светодиоды с синим излучателем и жёлтым люминофором. В сумме, конечно, они дают белый свет, но вот его температура сильно зависит от яркости, из-за чего тени проваливаются в синеву, а вот яркие и насыщенные оттенки, наоборот, чуть желтят. Input lag находится на грани различимого (на самом деле, он чуть ниже, чем способны заметить лучшие игроки в CS), так что данную модельку можно смело назвать начальным профессиональным уровнем. Кстати, здесь встречается типичная «игровая» фича: возможность нанести «прицел» аппаратными средствами поверх любой картинки. В CS со снайперской винтовкой вполне зайдёт и за чит. ;) Эта же фишка есть и у ASUS’ов серии ROG, и у AOC’ов.
Может показаться, что Acer Predator XB240HAbpr почти ничего не отличается от Viewsonic’а, а стоит почему-то на треть дороже. На самом деле отличие есть, и какое. Acer — один из немногих поддерживает и 144 Гц развёртку, и технологию Nvidia G-Sync, и Nvidia 3D с затворными очками. Правда, в комплекте их нет, ценник у него не самый гуманный, а 3D в играх — на любителя. Ещё не Oculus Rift, но уже создаёт проблемы: и производительность требуется другая, и не во всех играх хорошо работает.
Ну и в качестве вишенки на торте: ASUS MG279Q, подрывающий устои игрового мониторостроения. Во-первых, он создан на базе AHVA (помните! AHVA это технология-аналог IPS, и к *VA не имеет отношения) матрице. Более того, она честная, восьмибитная, при этом заявленное время отклика — 4 мс. Ну и разрешение: вместо «игровых» FullHD используется WHQGA (2560*1440), которое требует минимум GTX 970 для комфортной работы в игрушках.
Nvidia G-sync здесь нет, зато есть AMD Freesync (мониторов с ней, кстати, достаточно много, потому что за FreeSync денег никто не просит). Версия с G-Sync тоже существует, но найти её в продаже очень тяжело. К тому же она дороже из-за лицензионных отчислений чёрно-зелёным. При всей своей игронаправленности ASUS MG279Q показывает отличную цветопередачу, его не стыдно использовать для работы с графикой. Правда, перед этим придётся изрядно повозиться с колориметром, т.к. заводские гамма-кривые откровенно… кривые, да и точка белого, судя по отзывам и обзорам, часто уплывает.
Личный опыт
Не сказать, что я прям шедеврально играю в шутеры, но рассказывать о том, что сам не трогал я не люблю. 144 Гц с G-Sync я тестировал на AOC G2460pg и GTX 980Ti.
Сейчас такой не найти, но технологии там всё те же. С поправкой на то, что я пользователь избалованный всякими 980Ti, высокими разрешениями, SSD-дисками и прочими излишествами… можно смело сказать, что на игры я взглянул под совершенно другим углом. С FullHD и мощной видеокартой выдать честных 144 FPS и упереться в G-Sync вообще не проблема, но такой потрясающей чёткости и плавности картинки я не видел. Примерно такой же эффект я испытал, когда впервые увидел честные 48/60 FPS ролики голливудских блокбастеров. Вот вам нарезка из баяна семилетней давности с 60 FPS:
Здесь привычное кино становится похоже на трёхмерную игрушку, а вот какой-нибудь Battlefield 4 или TitanFall полностью преображается. Не скажу, что это позволило улучшить статистику фрагов так, чтобы это было статистически заметно, но после 144Гц развёртки и соответствующего фреймрейта смотреть, как счётчик замирает на значении 60 FPS немного… обидно, что ли. Словно потерял контакт с происходящим и смотришь на всё это дело сквозь запотевшее стекло. Через пару дней эффект исчезает, но вот вернуться к тем заоблачным скоростям и моментальным реакциям очень и очень хочется. К хорошему быстро привыкаешь. А несчастным консольщикам такого не видать, как ушей своих, как минимум в этом поколении приставок.
На этом всё. Если у вас остались вопросы — задавайте. Последняя тема, которая у меня осталась по мониторам — это 4k2k в домашних условиях, но об этом в другой раз.
