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屏幕刷頻率提高了'好事'還是'壞事'

發(fā)布人:電巢 時(shí)間:2022-11-22 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

屏幕刷屏率是對(duì)于CRT顯示器來(lái)講 ,屏幕上的圖形圖像由一個(gè)個(gè)因電子束擊打而發(fā)光的熒光點(diǎn)組成,由于顯像管內(nèi)熒光粉受到電子束擊打后發(fā)光的時(shí)間很短,所以電子束必須不斷擊打熒光粉使其持續(xù)發(fā)光。對(duì)于LCD來(lái)說(shuō)則不存在刷新率的問(wèn)題,LCD中每個(gè)像素都在持續(xù)不斷地發(fā)光,直到不發(fā)光的電壓改變并被送到控制器中。

絕大多數(shù)人來(lái)說(shuō),目前九十赫茲的屏幕甚至更高的一百二十赫茲的屏幕刷新率的手機(jī),你根本就不用考慮。原因很簡(jiǎn)單,屏幕刷新率要按照成本。性能功耗和應(yīng)用軟件的這個(gè)生態(tài)四個(gè)方面的因素的慢慢完善,良性的提升,而不是在某個(gè)因素不成熟的這個(gè)時(shí)候啊,盲目的去標(biāo)參數(shù),僅僅提升屏幕的刷新率,只會(huì)造成木桶效應(yīng)。你多花的錢買到的高刷新率的屏幕的手機(jī),往往因?yàn)橛布阅艿钠款i不能長(zhǎng)期穩(wěn)定的保持在這個(gè)額定的工作頻率,又或者由于功耗太大,電量不夠用,或者軟件的這個(gè)生態(tài)還沒有完全建立起來(lái)。沒有幾個(gè)常用軟件支持高刷新率的屏幕造成。等一年后你要更換手機(jī)的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這一年你利用到高刷新率的屏幕時(shí)間,基本上寥寥無(wú)幾。不是說(shuō)不能買高刷新率的手機(jī),而是在目前這個(gè)節(jié)點(diǎn)。性價(jià)比非常低。


首先澄清一個(gè)經(jīng)常被誤解的一個(gè)概念。那就是FPS和屏幕刷新率這兩個(gè)概念經(jīng)常被放在一起提到。但是這兩個(gè)概念的嚴(yán)格來(lái)說(shuō)其實(shí)毫無(wú)關(guān)系。FPS指的是frame per second。一秒鐘計(jì)算機(jī)的顯卡產(chǎn)生出的畫面的數(shù)量,F(xiàn)PS并不是一個(gè)常量,而是根據(jù)畫面生成的難度和顯卡的性能隨時(shí)動(dòng)態(tài)改變的。靜態(tài)下的計(jì)算機(jī)畫面的FPS非常低,只有個(gè)位數(shù)。一旦畫面變得相對(duì)復(fù)雜之后,比如說(shuō)在晃動(dòng)鼠標(biāo)或者是出現(xiàn)新的窗口之后,F(xiàn)PS會(huì)變高,對(duì)應(yīng)的顯卡的負(fù)載變大,功耗也隨之上漲,F(xiàn)PS是個(gè)動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)概念。比如說(shuō)玩游戲的時(shí)候需要大量復(fù)雜計(jì)算的畫面呢,F(xiàn)PS就會(huì)變低,反之FPS就會(huì)變高。屏幕刷新率是一個(gè)硬件指標(biāo),比如一塊顯示器的工作頻率,也就是屏幕刷新率是六十赫茲,那么就是說(shuō)只要通電之后,這塊屏幕就會(huì)以每秒六十次的固定頻率來(lái)顯示畫面,跟這塊屏幕接收到的畫面FPS沒有直接的關(guān)系。

舉個(gè)例子,你在看一幅照片的時(shí)候,顯卡渲染出來(lái)的畫面FPS只有一,但是屏幕同樣可以以一秒鐘刷新六十次的頻率顯示這幅照片。即使這六十次刷新顯示的都是同一個(gè)畫面,這里有些特例,有些顯示器是可以做到實(shí)時(shí)變頻的。比如說(shuō)蘋果,二零一七年后的ipad pro 和第五代的apple watch。就算FPS只有一屏幕,依然會(huì)以一個(gè)固定的頻率來(lái)顯示。如果FPS大于屏幕刷新率的情況,同理就算FPS好幾百,甚至上千。實(shí)際你人眼觀察到的顯示頻率受限于顯示器最大的刷新率。如果說(shuō)顯示器最大的刷新率是六十赫茲,如果FPS少于六十,就比如說(shuō)目前的FPS假如是十五,也就是一秒鐘生成十五。那么顯示器每一幀會(huì)顯示四次,如果FPS是十,那么顯示器每一幀會(huì)顯示六次。雖然十FPS是個(gè)很低的幀率啊,你在屏幕上看到的畫面會(huì)感覺卡卡的。但是實(shí)際上顯示器依然是以每秒六十次的速度在更新畫面。如果FPS高于屏幕的刷新率,多出來(lái)的畫面會(huì)被有規(guī)律的拋棄掉。因?yàn)轱@示器來(lái)不及顯示出多出來(lái)的畫面。


技術(shù)上的概念搞清楚之后,我們?cè)倏匆幌聦?duì)你日常生活中有實(shí)際意義的事情,你到底需要什么樣的屏幕刷新率。我從兩方面來(lái)講,先說(shuō)電腦顯示器,再說(shuō)手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備的顯示屏幕。多數(shù)人在電腦上的實(shí)際應(yīng)用是辦公,這樣的日常使用或者游戲啊以及觀影。目前市面上主流的顯示器啊呃都是六十赫茲的這個(gè)刷新率。應(yīng)對(duì)日常辦公啊基本夠用了。在瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候,F(xiàn)PS的情況大概是每秒十幀到二十幀左右。如果在回復(fù)郵件的時(shí)候,F(xiàn)PS的情況大概也是維持在二十幀左右,看一段三十幀每秒的視頻的時(shí)候,所以在播放的時(shí)候呢,幀率也是三十幀每秒。但是當(dāng)特意的快速移動(dòng)鼠標(biāo)的時(shí)候,強(qiáng)迫生成比較激烈的畫面,F(xiàn)PS達(dá)到了一百二。所以在日常使用的各種情況下,幾乎不會(huì)遇到FPS 超過(guò)六十的情況,因?yàn)椴恍枰灿貌坏?,所以主流的顯示器都是六十赫茲,甚至多年前三十赫茲的屏幕也能夠滿足。特定工作流程的需求。而且目前主流的視頻媒體,包括電影和各種短視頻拍攝的時(shí)候都在六十FPS以內(nèi),所以六十赫茲的屏幕足夠用了,游戲的需求比較特殊。

那么為什么現(xiàn)在會(huì)出現(xiàn)九十赫茲甚至更高刷新率的屏幕的手機(jī)呢?答案簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是因?yàn)橛^看距離變近了,導(dǎo)致人眼對(duì)刷新率的要求變高了。展開來(lái)說(shuō),因?yàn)槿搜蹖?duì)于屏幕的刷新率的感知是非常復(fù)雜的,涉及到亮度、觀看距離顏色、畫面動(dòng)態(tài)的幅度、屏幕的大小等等等等。這里簡(jiǎn)化一下這些概念,當(dāng)你看到一個(gè)以三十幀每秒的速度運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫剛剛出現(xiàn)的這個(gè)小一號(hào)的是縮放兩。同樣的動(dòng)畫最上面的這個(gè)畫面呢是最小的動(dòng)畫,三個(gè)畫面放在一起對(duì)比,可以很明顯的看出越小的畫面人眼觀感越流暢,越大的畫面,殘影的現(xiàn)象越明顯,只有尺寸改變了而已。這就是為什么現(xiàn)在出現(xiàn)了高刷新率屏幕的手機(jī)的這個(gè)需求。因?yàn)橄鄬?duì)觀看的距離對(duì)人眼更近,因?yàn)殡x得近,所以看到的畫面就相對(duì)的變大了。這也就是為什么在VR領(lǐng)域普遍的認(rèn)為九十赫茲的顯示面板是入門的基礎(chǔ),就是因?yàn)槿搜鄣挠^看距離比手機(jī)還要近,原理就是這樣的。


同樣的FPS確實(shí)會(huì)因?yàn)楫嬅娴拇笮『陀^看距離在人眼觀察的時(shí)候產(chǎn)生區(qū)別。所以從原理上來(lái)講,確實(shí)不能因?yàn)殡娔X顯示器六十赫茲能夠應(yīng)對(duì)多數(shù)的情況。就同理可證手機(jī)也可以,但是這里又涉及到一個(gè)新的概念。那么在六十FPS的情況下呢,電腦顯示器和手機(jī)屏幕還會(huì)有那么大的觀感差別嗎?即使湊得更近,畫面更大,人眼的觀感也不會(huì)差太多,畫面自然相差也不會(huì)很大。其實(shí)講到這里啊,很多人心里應(yīng)該已經(jīng)有數(shù)了,九十赫茲甚至一百二十赫茲的屏幕的手機(jī)。對(duì)于多數(shù)人來(lái)說(shuō)啊,只是個(gè)錦上添花的功能,實(shí)際意義并不大。在真實(shí)的使用場(chǎng)景下,高刷新率的屏幕。只有在顯示UI動(dòng)畫和APP在支持高FPS渲染的情況下,才具體能體現(xiàn)得出來(lái)。而觀影看視頻之類的應(yīng)用,因?yàn)橐曨l源普遍都是在二十四到六十這個(gè)區(qū)間。你的手機(jī)屏幕就算擁有更高的刷新率,也只是浪費(fèi)手機(jī)上寶貴的電池能源。因?yàn)閷?shí)際觀感受限于視頻本身的幀率。但是請(qǐng)不要曲解我的本意啊,就像我開頭說(shuō)的手機(jī)刷新率的提升呢是必要的。但是應(yīng)該在成熟的時(shí)機(jī)下,根據(jù)屏幕的成本、性能、功耗和支持的APP生態(tài)這四個(gè)維度同步的良性的提升,而不是在某些因素還沒有成熟的情況下,盲目的標(biāo)數(shù)據(jù)。

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我認(rèn)為很多追逐高刷新率的手機(jī)的廠商,努力的方向是很盲目的。目前高刷新率的手機(jī)屏幕的面板的價(jià)格仍然居高不下,這部分的成本自然而然就會(huì)通過(guò)廠商的過(guò)度宣傳轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。性能方面也頻頻爆出各種新聞。目前高刷新率屏幕的這個(gè)手機(jī)在很多情況下,由于性能和優(yōu)化跟不上,畫面的幀率其實(shí)根本達(dá)不到穩(wěn)定的九十FPS乃至一百二十FPS。甚至一度爆出google 禁止在自家的手機(jī)上以九十赫茲的頻率運(yùn)行很多就是因?yàn)樾阅芎凸膯?wèn)題,游戲就更不用多說(shuō)了,手機(jī)上的大制作游戲,要想跑滿穩(wěn)定的九十FPS配合九十赫茲的顯示器顯示。是個(gè)多么奢侈的舉動(dòng)。你要知道很多專業(yè)的游戲筆記本電腦啊在不插外接電源的情況下,根本就帶不動(dòng)顯卡,更別說(shuō)手機(jī)了,甚至很多游戲都跑不滿六十FPS在六十HZ的手機(jī)屏幕上。移動(dòng)端設(shè)備的電池問(wèn)題一直是掣肘很多硬件提升的關(guān)鍵因素。電池技術(shù)在一直沒有什么突破的這個(gè)同時(shí)高刷新率的屏幕,屏幕本身就已經(jīng)是用電量最大的一個(gè)元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加了功耗。同時(shí)呢,現(xiàn)在支持高刷新率的APP本身就還沒有形成主流,再加上六十赫茲到九十赫茲的屏幕,提升本身就不是質(zhì)變。雖然說(shuō)六十到一百二的提升更加直觀,但是一百二十赫茲屏幕的普及更是遙遙無(wú)期。不過(guò)想要嘗鮮的用戶,當(dāng)然可以在充分了解目前現(xiàn)實(shí)的這個(gè)情況下,仍然自主選擇高刷新率的屏幕的手機(jī),但是多數(shù)信息掌握不完全的小白,可能會(huì)被廠商過(guò)分宣傳,從而在沒有需求的情況下嘗試。目前不成熟的高刷新率手機(jī)在前一個(gè)月,三星已經(jīng)宣布入局一百二十赫茲屏幕手機(jī)的這個(gè)領(lǐng)域,這是一個(gè)很好的現(xiàn)象。對(duì)于消費(fèi)者而言,大廠商的入局只會(huì)加速高刷新率手機(jī)的成熟和普及速度。

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只是蘋果這邊目前還沒有看到iphone 提升這個(gè)屏幕刷新率的這個(gè)消息。不過(guò)實(shí)際上蘋果已經(jīng)在前幾年就已經(jīng)在自家的ipad pro 上試水了。ipad pro 支持二十四赫茲到一百二十赫茲的動(dòng)態(tài)變頻。在需要高分辨率的時(shí)候啊,比如說(shuō)UI動(dòng)畫,滑動(dòng)操作這些場(chǎng)景會(huì)給人眼帶來(lái)絲般順滑的這個(gè)流暢體驗(yàn)。但是在觀影或者是顯示靜止畫面的時(shí)候啊,最低能夠降到二十四赫茲來(lái)顯示畫面。蘋果的第五代手表的顯示屏甚至可以低到一赫茲來(lái)顯示,大幅降低了屏幕的用電量。所以雖然并沒有在電池上有了突破性的提升,但是通過(guò)變頻的技術(shù)呢在一定程度上變相的解決了功耗問(wèn)題。再加上ipad 這種使用頻次和應(yīng)用場(chǎng)景跟手機(jī)完全不一樣的平板終端本身對(duì)移動(dòng)性和便攜性要求就沒有手機(jī)那么嚴(yán)格?,F(xiàn)在平板設(shè)備上試水和布局高刷新率屏幕是非常聰明的做法。從性能和成本的角度來(lái)看,蘋

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果這樣能自主研發(fā)s o c 的怪物公司啊,解決性能問(wèn)題的能力自然不用擔(dān)心。并且目前看來(lái)ipad pro 的變頻高刷新率屏幕也是技術(shù)最好,那滿意度最高的成本就不用說(shuō)了,自家的芯片配自家的設(shè)備,肯定能控制的很好,那就只剩軟件生態(tài)的一個(gè)因素了。蘋果呢牛就牛在自家的開發(fā)環(huán)境非常的完善和友好,多數(shù)APP適配一百二十赫茲顯示的這個(gè)優(yōu)化在很短的時(shí)間內(nèi)就能完成,也不用占用太多的開發(fā)資源。尤其是一些簡(jiǎn)單的ipad 改幾行代碼,就可以自動(dòng)完成一百二十赫茲屏幕的適配工作。經(jīng)過(guò)兩三年的發(fā)展呢,絕大多數(shù)的專業(yè)應(yīng)用,甚至很多游戲早已經(jīng)完成了ipad pro 一百二十赫茲顯示的適配,使得軟件生態(tài),已經(jīng)非常成熟了。由于i o s 和ipad o s 的大多數(shù)軟件是通用的,iphone 升級(jí)成高刷新率屏幕已經(jīng)是順理成章的事情了。因?yàn)樘O果早已經(jīng)在ipad pro 上完成了性能。成本、功耗和生態(tài)這些因素的所有的布局。而這種推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方式,就是我剛才反復(fù)提到的良性的推進(jìn)。

反觀安卓陣營(yíng)這一邊,硬件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,軟件生態(tài)碎片化嚴(yán)重。各個(gè)硬件廠商各懷心思,通過(guò)各種噱頭功能亂點(diǎn)硬件科技書,高刷新率屏幕的用戶體驗(yàn),很難跟蘋果生態(tài)的硬件去比較。關(guān)于顯示器頻率和FPS的概念,你應(yīng)該已經(jīng)很清楚了。


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