显卡的帧率(FPS)、显示器刷新率和垂直同步的关系

提到显卡的帧率(FPS)、显示器刷新率和垂直同步的关系,第一印象是这些概念之间似乎没有直接的关系,实则不然。

首先来解释帧率(FPS,即Frame Per Second,帧/秒)。通俗来说,帧率是用来衡量显卡渲染能力的一个指标。显卡在处理图像数据时,性能越强的显卡,在均等时间内(比如1秒),渲染出的静态图像的数量(这一幅静态图像就称为一帧)。一幅一幅的静态图像按顺序以一定的速度出现在我们面前,由于人眼具有的视觉暂留特性,使得我们感觉画面里的物体似乎在运动,也就形成了动画(和典型的动画片一个原理)。如果在一定时间内出现在我们眼前的静态画面越多(帧率越高),我们就感觉画面越流畅。性能强悍的显卡可以在一秒内渲染更多的帧,画面也自然越流畅,其FPS指标自然就高。

先跳过温度,解释下显示器刷新率。显卡渲染出多帧图像,是需要显示设备呈现在我们面前的。这个显示设备就是我们熟知的显示器。显示器有一个概念叫做刷新率(Windows系统在控制面板,显示里设置),是指在1秒内,重新刷新屏幕的次数。

那么帧率和刷新率有什么关系?

人眼可以直接感知的画面是来自显示器,因此,所谓的画面是否流畅,是从显示器观察而来。显卡的帧率是否能让我们感知到(换句话说就是画面是否流畅)是受到显示器的刷新率的制约的。

现在的显卡通常可以将CS的帧率渲染到120以上,即120FPS。可通常我们使用的显示器只能达到60HZ的刷新率。显然,即使显卡在1秒内将画面变化了120次,但显示器只有展示其中60幅的能力。这种时候,我们感知的流畅度其实是60FPS。

上面的情况是显卡渲染的帧率大于显示器刷新率的情况,如果帧率低于刷新率呢?比如显卡性能稍弱,在某些时候只能达到30FPS左右的帧率时,是怎样的呢?显示器的刷新率是固定的,无论显卡帧率如何,一定会按照其固有的刷新率更新画面,如果显卡帧率是30,显示器刷新率是60HZ,其实每一秒我们看到的画面还是更新了60次,不过其中一些更新,画面没有任何变化罢了(通俗的例子,帧率30,显示器会把显卡渲染出的一帧在屏幕上刷新两次,同一帧刷两次,2帧画面自然一致,我们感觉画面似乎没变)。

现在介绍下垂直同步。现在几乎所有的游戏画面设置中,都会提供“垂直同步”选项,这个选项有什么作用呢?

垂直同步又称场同步(Vertical Hold),显示器的刷新一帧后就会产生一个垂直同步信号。当我们选择“垂直同步”(即打开垂直同步)时,显卡在渲染每一帧之前会等待垂直同步信号,只有显示器完成了一次刷新时,发出垂直同步信号,显卡才会渲染下一帧。这种情况下,显卡的渲染能力会受到显示器刷新率的制约。如果显示器刷新率是60Hz,显卡帧率最多只会达到60。对于高端显卡,这种情况下,显然会制约其性能发挥。如果显卡渲染能力不高于显示器刷新率,则显卡性能不会受到影响。

垂直同步会制约高端显卡性能发挥,是不是意味着高端显卡就要选择关闭它?

这里,我要从人的体验角度来回答这个问题。资料表明:一般12FPS就可以让人形成连贯的视觉感受,认为20FPS是RPG类游戏运行的最低标准,但对CS、极品飞车等高速游戏来说,60FPS才能得到比较理想的效果。人眼可以接受的最大图像频率是每秒62格。 要获得最大的真实性, 就必须使视网膜的吸纳接近饱和。

根据资料,人眼可以接受的图像变化范围是每秒62格(当然这一定是个平均数)。通常可以认为,如果显卡帧率大于62,已经达到了人眼可以接受的极限。根据显卡帧率和显示器的刷新率的关系,帧率的展现收到显示器刷新率的制约,而通常的显示器刷新率为60Hz,因此我们可以认为,显卡帧率可以达到60就可以为我们提供完美的游戏体验。

(再提供几个参考数据:通常PAL制式的电视帧率为25,NTSC制式的电视帧率为29.97。中国采用的是PAL制。这已经可以满足我们大部分的观看需要了)

现在来正式回答要不要关闭垂直同步的问题。高端的显卡(足够将您要运行的游戏渲染到每秒60帧以上,甚至更高的显卡),不要关闭垂直同步。一来显卡全速运行的高帧率我们无法体会到(远超人眼接受画面的极限和显示器的刷新率),还会造成显卡温度飙升,不仅浪费能源还缩短显卡的使用寿命。二来,在运行某些游戏时,关闭垂直同步反而会造成画面撕裂,跳帧(感觉不流畅)等的问题。

至于中端或者低端的显卡,因为显卡能力有限,开启不开启垂直同步,对使用体验影响不大。

小结。通过以上分析,我们不难得到这个结论:显卡够用即可(受到人眼和显示设备的制约),无须迷恋各种评测中高高在上的各种数据。那些数据并不能给我们带来实际的实惠,反而还会带来更多的麻烦。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 210,978评论 6 490
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 89,954评论 2 384
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,623评论 0 345
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,324评论 1 282
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,390评论 5 384
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,741评论 1 289
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,892评论 3 405
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,655评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,104评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,451评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,569评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,254评论 4 328
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,834评论 3 312
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,725评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,950评论 1 264
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,260评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,446评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • 原贴显示器吧 ★显示器各项参数★ ★分析科普★ 在计算机硬件上显示器算是比较容易受轻视且关注度不高的硬件,很多人对...
    卡皮阅读 5,459评论 2 11
  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 171,732评论 25 707
  • 我一次又一次跟自己说加油,可是每次都用行动把自己的期待碾的粉碎。不清楚自己每天在干嘛,原来我所有期待的事都是说说而...
    兮戏阅读 346评论 0 0
  • 虽然距离2017年元旦已经过去快一个月了,可总觉得还没过年,只有过了今天才是新年。中国人最重亲情,除夕夜一定要一家...
    诸慧的身心园地阅读 263评论 1 0
  • 第5期-01女神 昵称:巧克力味小绵羊 性别:女 年龄:20 身高:166 家乡/现居地:北京市 高校校区:北京工...
    高校脱单墙阅读 994评论 3 5