فریم‌ریت ویدیو و رفرش‌ریت نمایشگر چیست؟ چرا در بازی‌ها سرعت 60

منظور از فریم‌ریت یا سرعت فریم، سرعت فیلم‌برداری یا سرعت اجرای بازی توسط کارت گرافیک است. فریم بر ثانیه یا FPS هم برای بیان سرعت کاربرد دارد. در ادامه بحث مفصلی در رابطه با این دو مقوله خواهیم داشت.

فریم چیست؟

ابتدا باید پاسخ این سوال را داد که فریم چیست؟ و سپس سراغ سرعت فریم یا فریم‌ریت رفت.

فریم در عکاسی و بازی‌ها به چه معنی است؟
هر فریم یک تصویر است و از نمایش پشت سر هم فریم‌ها، فیلم و بازی ساخته می‌شود و به نظر می‌رسد که تصویر پویاست و واقعاً حرکت می‌کند. کمترین سرعت برای طبیعی به نظر رسیدن فیلم ۲۴ فریم بر ثانیه است. به سرعت پخش فریم‌ها، فریم‌ریت (Frame Rate) گفته می‌شود که ترجمه‌ی آن نرخ فریم، سرعت فریم یا گاهی سرعت ویدیو است.

سرعت فیلم‌برداری و ماجرای فریم‌ریت

در دنیای فیلم و ویدیو به تعداد فریم‌هایی که در هر ثانیه ذخیره می‌شوند، سرعت فیلم‌برداری، Frame Rate یا سرعت فریم گفته می‌شود. گاهی به اختصار از FPS برای بیان سرعت فریم‌ها استفاده می‌شود.

سرعت فیلم‌برداری عادی در گوشی‌های مختلف، ۲۴ یا ۳۰ فریم بر ثانیه است. منظور این است که در یک ثانیه، ۳۰ یا ۲۴ فریم ذخیره می‌شود. اگر بخواهیم کیفیت فیلم بیشتر باشد و فریم‌های بیشتری در هر ثانیه ذخیره شود هم معمولاً سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه‌ای قابل استفاده خواهد بود. در بازی‌ها هم حداقل سرعتی که برای روان به نظر رسیدن حرکت نیاز داریم، ۲۴ فریم بر ثانیه است. سرعت کمتر توسط چشم کاملاً درک و حس می‌شود.

معمولاً با دو برابر شدن سرعت فیلم‌برداری، رزولوشن محدودتر می‌شود. مثلاً اگر دوربینی بتواند با رزولوشن ۱۰۸۰p (به معنی ۱۹۲۰ در ۱۰۸۰ پیکسل) فیلم‌برداری کند و در این حالت حداکثر سرعت آن ۳۰ فریم بر ثانیه باشد، آپشن دیگری مثل رزولوشن ۷۲۰p و سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه هم داریم. گوشی‌های امسال هم معمولاً می‌توانند ۴K با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه و نیز ۱۰۸۰p با سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه را ارایه کنند. ولیکن رزولوشن ۷۲۰p با سرعت ۱۲۰ فریم بر ثانیه، در تعداد کمی پشتیبانی می‌شود.

آیفون ۶ و آیفون ۶ پلاس می‌توانند با سرعت ۲۴۰ فریم بر ثانیه هم فیلم‌برداری کنند که اگر بر عدد ۲۴ که سرعت طبیعی ویدیوهاست مقایسه کنیم، متوجه می‌شویم که پدیده‌ها ۱۰ برابر کندتر خواهد شد.

نرخ نوسازی یا Refresh Rate در مانیتور، تلویزیون و انواع نمایشگر

ابتدا سوال اصلی: نرخ نوسازی چیست؟ منظورم همان عددی است که واحدش هرتز (معکوس ثانیه) است، مثلاً ۶۰ هرتز یا ۶۰ تصویر در یک ثانیه.

نرخ نوسازی در مانیتور و تلویزیون به چه معنی است؟
در مانیتور و تلویزیون با فرکانس پنل یا فرکانس نمایشگر و از همه دقیق‌تر و درست‌تر Refresh Rate به معنی نرخ نوسازی سروکار داریم که بر حسب هرتز بیان می‌شود.. سرعتی که مشخص می‌کند نمایشگر در هر ثانیه چند بار به نوسازی تصویر می‌پردازد. ۶۰ هرتز یعنی ۶۰ تصویر در ثانیه و …

معمولاً تلویزیون‌ها و مانیتورها فرکانس کاری ۵۰ یا ۶۰ هرتز دارند، اما در سال‌های اخیر مانیتورهای سریع‌تر با پنل‌های ۱۰۰، ۱۲۰ و ۱۴۴ هرتزی افزایش پیدا کرده‌اند. در حین پخش ویدیو، اگر سرعت ویدیو کمتر از نمایشگر باشد،  سازوکارهای ساده‌ای مثل تکرار فریم‌ها برای افزایش تعدادشان در گذشته به کار می‌رفت.

در تصویر زیر نمونه‌ای Pulldown برای تبدیل ۲۴ فریم بر ثانیه به ۶۰ فریم بر ثانیه را مشاهده می‌کنید، فریم A با ۳ بار تکرار و فریم B با ۲ بار تکرار کاری می‌کنند که سرعت ویدیو ۲٫۵ برابر شدهو در نمایشگر ۶۰ هرتزی نمایش داده شود:

تبدیل فریم‌ریت 24 به 60 برای نمایش در پنل 60 هرتزی

تبدیل فریم‌ریت ۲۴ به ۶۰ برای نمایش در پنل ۶۰ هرتزی

این روزها مشکل با میان‌یابی بین فریم‌های متوالی حل می‌شود که روانی حرکات را بیشتر می‌کند ولیکن میان‌یابی هم مشکلات خاص خود را دارد و همیشه جوابگو نیست:

تبدیل فریم‌ریت با میان‌یابی و ایجاد فریم میانی

تبدیل فریم‌ریت با میان‌یابی و ایجاد فریم میانی

علت این است که حرکت شدید از نقطه‌ی A به C به دو حرکت کوچک‌تر تقسیم می‌شود و از این رو به نظر می‌رسد که ویدیو حرکتی روان و آرام دارد؛ جهش‌های ناگهانی و نامطلوب تا حد زیادی کاهش می‌یابند.

یه مشکل کوچک هم به اعتقاد برخی افراد وجود دارد که نامش را پدیده‌ی Soap Opera گذاشته‌اند. اپرای صابونی به روانی بیش از حد تصویر گفته می‌شود که به اعتقاد بعضی خوب است و برخی از آن متنفر هستند.

سرعت اجرای بازی‌ها و فلسفه‌ی گرایش به سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه

در بازی‌ها هم حداقل سرعت لازم، ۲۴ فریم بر ثانیه است. اگر سرعت کارت گرافیک کم باشد و گرافیک بازی سنگین‌ باشد، قطعاً به حداقل سرعت که ممکن است بسته به سرعت نوسازی مانیتور ۲۴ یا ۳۰ باشد، نمی‌رسیم. لذا مانیتور هر یک از فریم‌ها را یک بار تکرار می‌کند. نتیجه لرزش عجیب و نامطلوب تصویر است.

از طرفی در بازی‌ها، هر چه سرعت اجرا بالاتر باشد، حرکات ناگهانی و جهش کمتر رخ می‌دهند. تصور کنید که تلویزیون شما رزولوشن بالایی دارد و بسیار بزرگ است. یک بازی اکشن اول شخص را در نظر بگیرد، تفنگ در دست شماست و باید به سرعت حرکت کنید، هدف بگیرید و ماشه را بکشید. به بخش هدف‌گیری که می‌رسیم، اگر سرعت ۳۰ هرتز باشد، در هر ۳۳٫۳ میلی‌ثانیه، نمایشگر یک تصویر جدید را از کارت گرافیک دریافت کرده و نمایش می‌دهد. اگر سرعت ۶۰ هرتز باشد و کارت گرافیک هم واقعاً بتواند ۶۰ فریم را در هر ثانیه رندر کند، در هر ۱۶٫۶۶ میلی‌ثانیه یک تصویر روی پرده نمایش داده می‌شود.

بدیهی است که حرکت تفنگ و دوربین دقیق آن، روان‌تر خواهد بود؛ آن هم از دو جهت:

  • اول اینکه حرکت موس و اثر آن روی هدف‌گیری شما در بازی، زودتر نمایان می‌شود.
  • دوم اینکه دامنه‌ی حرکت نصف می‌شود و خبری از جهش ناگهانی نیست.

هر دو مورد فوق را به راحتی می‌توان آزمایش کرد، البته با کمی اغراق. مثلاً اگر سرعت اجرای یک بازی را با افزایش تنظیمات گرافیکی به کمتر از ۱۰ فریم بر ثانیه برسانید، به روشنی مفهوم زمان پاسخ‌گویی و فقدان جهش ناگهانی را دریافت می‌کند.

نشانه‌گیری دقیق به سرعت اجرای مناسب بازی نیاز دارد.

نشانه‌گیری دقیق به سرعت اجرای مناسب بازی نیاز دارد.

البته مواردی مثل تأخیر در کارت شبکه و … هم مهم است ولیکن مهم‌ترین فاکتور، سرعت رندر شدن بازی و نرخ نوسازی نمایشگر است.

بد نیست به وب‌سایت ‌۳۰vs60 سری بزنید و تفاوت سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه و ۶۰ فریم بر ثانیه را به دقت و در بازی‌های مختلف بررسی کنید.

بین ۳۰ تا ۶۰ فریم بر ثانیه هم خوب نیست!

اگر سرعت بیش از ۳۰ فریم بر ثانیه باشد و کمتر از ۶۰ فریم بر ثانیه باشد و فرکانس نوسازی مانیتور یا تلویزیون، عدد ۵۰ یا ۶۰ هرتز باشد، باز هم مایکرواستارترینگ اتفاق می‌افتد. تکنولوژی G-Sync انویدیا و FreeSync ای‌ام‌دی برای حل این مشکل معرفی شده‌اند ولیکن اگر سرعت اجرای بازی کمتر از ۳۰ فریم بر ثانیه باشد، راهی جز کاهش تنظیمات گرافیکی و یا استفاده از یک کارت گرافیک بهتر وجود ندارد. البته سایر بخش‌های سخت‌افزار و از همه مهم‌تر CPU هم نقش مهمی در اجرای روان بازی ایفا می‌کنند. توصیه می‌کنم مقاله‌ی دیگر بخش دانش‌نامه در این رابطه را هم مطالعه فرمایید:

انویدیا G-Sync تکنولوژی هماهنگی بین کارت گرافیک و نمایشگر

انویدیا G-Sync چیست و چطور مشکل وقفه در بازی‌ها را حل می‌کند؟

انویدیا G-Sync و رقیب آن FreeSync ای‌ام‌دی و Addaptive-Sync مطرح شده در DisplayPort 1.2a مشکل وقفه در بازی‌ها را با هماهنگ کردن مانیتور و کارت گرافیک حل می‌کنند.

در پایان اگر دوست دارید با انواع رزولوشن‌ها و تاریخچه‌ای در مورد فریم‌ریت آشنا شوید، مقاله‌ی جالب Guard3d را هم از دست ندهید: فریم ریت چیست؟ هر آنچه درباره فریم ریت باید بدانید (۱)
بازگشت به دانش‌نامه
2 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 5 (2 نظر، امتیاز: 5٫00 از 5)
برای نظر دادن ابتدا باید ثبت نام کنید.
Loading...
لينک کوتاه:

FacebookTwitterGoogle


دیدگاه بگذارید

اطلاع از
علی
مهمان

ببخشید پس الان اگر مانیتور من ۳۰ هرتز باشد پس برای من فرقی نمیکند که بازی روی ۶۰ fps یا ۳۰ fps اجرا شود؟

alireza1411
مهمان

اصلا بازی نمیتونه رو ۶۰ اجرا بشه این جوری. فرقی نمیکنه درسته.

علی
مهمان

اها خیلی ممنون بابت جوابتون اما مشکل اصلی من اینه که مانیتور من full hd 60 هرتز است و بین کارت گرافیک gtx 980 و gtx 970 شک دارم . ۹۷۰ حدودا تا چند سال میتونه روی ۶۰ fps بازی هارو اجرا کند؟

alireza1411
مهمان

به نظرم ۹۷۰ قیمت بهتری داره الان. هر دوشون عالیه و بازی های کنسولی گرافیک ضعیفی دارن فعلاً بنابراین تا کنسول های نسل هشتم هست، این دو کارت گرافیک خوب عمل میکنن. البته بازی های گرافیکی پی سی مثل ویچر ۳ رو قلم بگیرید چون این جور بازی های که البته کم تعدادم هست برای بهترین کارت گرافیکها طراحی میشه نه برای کنسول.

wpDiscuz

تبلیغات

تبلیغات

تبلیغات

×