Βελτίωση των Γραφικών με τα AMD Freesync / Nvidia G-Sync

Η κάρτα γραφικών του υπολογιστή είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία της εικόνας που βλέπουμε στην οθόνη. Όταν όμως οθόνη και κάρτα γραφικών δε “βαδίζουν” με τον ίδιο ρυθμό, έχουμε μειωμένη ποιότητα. Δείτε πώς οι τεχνολογίες Nvidia G-Sync και AMD FreeSync ξεπερνούν συγκεκριμένους τεχνικούς περιορισμούς, με στόχο τη βελτίωση των γραφικών.

Πώς λειτουργεί η κινούμενη εικόνα

Όπως πιθανώς γνωρίζετε, κάθε κινούμενη εικόνα σε μια οθόνη είναι μια σειρά από στατικές εικόνες. Οι εικόνες αυτές εναλλάσσονται αρκετά γρήγορα ώστε ο εγκέφαλος να μην αντιλαμβάνεται τη διαφορά, και να βλέπει μια συνεχή κίνηση.

Κάθε μεμονωμένη στατική εικόνα ονομάζεται καρέ (frame) και η ταχύτητα που εναλλάσσονται τα καρέ (frame rate) εκφράζεται σε καρέ ανά δευτερόλεπτο (frames per second, FPS).

Στον κινηματογράφο, το στάνταρ frame rate είναι 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Στην τηλεόραση, το Ευρωπαϊκό PAL/SECAM υποστηρίζει 25 FPS, ενώ το Αμερικανικό NTSC 23.976 FPS.

Υπάρχουν και κάποιες άλλες ορολογίες που αφορούν τα frames, όπως τα progressive και interlaced formats. Όμως για τις ανάγκες του παρόντος οδηγού ο απλός ορισμός των FPS αρκεί.

Πώς διαφέρει το Frame Rate της κάρτας γραφικών

Στους υπολογιστές, η φιλοσοφία για την προβολή της κινούμενης εικόνας είναι ακριβώς η ίδια. Η διαφορά όμως είναι πως αντί να προβάλλονται έτοιμες εικόνες, όπως από το κινηματογραφικό φιλμ, η κάρτα γραφικών θα πρέπει να δημιουργήσει σε πραγματικό χρόνο την κάθε εικόνα, πριν προβληθεί στην οθόνη.

Ενώ λοιπόν στον κινηματογράφο και την τηλεόραση το frame rate είναι σταθερό, στον υπολογιστή αλλάζει συνεχώς, και η τρέχουσα τιμή του εξαρτάται από διαφορετικούς παράγοντες.

Για παράδειγμα, ορισμένα παιχνίδια είναι κλειδωμένα ώστε να τρέχουν με μέγιστο ρυθμό 30 FPS. Στις περισσότερες περιπτώσεις όμως, ο βασικός περιορισμός είναι οι δυνατότητες του hardware, κυρίως από την κάρτα γραφικών και εν μέρει από τον επεξεργαστή.

Όταν παίζουμε απαιτητικά παιχνίδια, η κάρτα γραφικών έχει μεγαλύτερο φόρτο εργασίας γιατί πρέπει να ζωγραφίσει πολύπλοκες εικόνες. Όσο πιο πολύπλοκο το κάθε frame, τόσο πιο πολύ θα αργήσει να το ζωγραφίσει και τόσο λιγότερα θα είναι τα καρέ που θα μπορέσει να φτιάξει μέσα σε ένα δευτερόλεπτο.

Ο γενικός κανόνας είναι ότι όσο περισσότερα fps παράγει η κάρτα γραφικών, τόσο καλύτερο θα είναι το οπτικό αποτέλεσμα. Στην παρακάτω σελίδα μπορείτε να δείτε πόσο πιο ομοιόμορφη φαίνεται η κίνηση όταν τα fps είναι περισσότερα.

Ρυθμός ανανέωσης της οθόνης

Ο ρυθμός ανανέωσης αναφέρεται στο πόσες φορές ανά δευτερόλεπτο θα ανανεώσει η οθόνη μας την εικόνα της και μετράται σε Hz. Αν μια οθόνη έχει ρυθμό ανανέωσης 75Hz, αυτό σημαίνει ότι μέσα σε ένα δευτερόλεπτο είναι σε θέση να μας δείξει 75 frames.

Οι περισσότερες οθόνες της αγοράς έχουν ρυθμό ανανέωσης 60Hz, που είναι επαρκής για τον μέσο χρήστη. Κυκλοφορούν ωστόσο και πιο εξειδικευμένες οθόνες με μεγαλύτερο ρυθμό ανανέωσης (120Hz, 144Hz, κ.α.), που απευθύνονται αποκλειστικά σε gamers και κοστίζουν σημαντικά περισσότερο από τις απλές οθόνες των 60Hz.

Οπτικά προβλήματα όταν η οθόνη δεν συμβαδίζει με την κάρτα γραφικών

Αν ο αριθμός των fps που θα μπορέσει να παράγει η κάρτα γραφικών είναι σχεδόν ίδιος με τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης μας, τότε έχουμε μια πολύ ομαλή εμπειρία θέασης. Αυτό όμως δε συμβαίνει πάντα, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται διάφορα προβλήματα, κυρίως όταν παίζουμε ηλεκτρονικά παιχνίδια.

Η κάρτα γραφικών αλλάζει συνεχώς τον ρυθμό με τον οποίο φτιάχνει frames. Αντίθετα η οθόνη ανανεώνεται πάντα με τον ίδιο ρυθμό. Μια γραφική αναπαράσταση θα έμοιαζε κάπως έτσι:

Στα σημεία που δεν υπάρχει συμφωνία, εμφανίζονται ένα ή περισσότερα από τα παρακάτω προβλήματα:

Κομμένα frames

Το φαινόμενο των κομμένων frames, ή όπως είναι γνωστό με την αγγλική ονομασία tearing, προκύπτει όταν η κάρτα γραφικών στέλνει ένα ή περισσότερα νέα frames την ώρα που η οθόνη ανανεώνεται.

Το αποτέλεσμα είναι να βλέπουμε μισό απ' το παλιό frame και μισό απ' το καινούργιο. Είναι σαν η εικόνα μας να κόπηκε οριζοντίως σε 2 ή περισσότερα κομμάτια.

Αυτό συμβαίνει συνήθως σε συστήματα με ισχυρές κάρτες γραφικών, επειδή τα frames που παράγονται ξεπερνάνε τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης.

Κολλήματα στην οθόνη

Τα κολλήματα, δηλαδή το γνωστό σε όλους όσους ασχολούνται με τα ηλεκτρονικά παιχνίδια lag ή stuttering, είναι το ακριβώς αντίθετο. Η κάρτα γραφικών αδυνατεί να παράγει ένα νέο frame την ώρα που ανανεώνεται η οθόνη, με αποτέλεσμα να βλέπουμε ξανά το προηγούμενο frame.

Έτσι έχουμε την αίσθηση ότι η εικόνα “κολλάει” και δεν κινείται ομαλά.

Μέθοδοι για τη βελτίωση των γραφικών

Επειδή τα παραπάνω προβλήματα μειώνουν την ποιότητα θέασης, έχει αναπτυχθεί μια σειρά από τεχνολογίες με στόχο τη βελτίωση των γραφικών, ξεπερνώντας τους τεχνικούς περιορισμούς.

V-Sync

Το V-Sync είναι μια επιλογή που έχουν στις ρυθμίσεις τους όλα τα σημερινά ηλεκτρονικά παιχνίδια. Όταν το ενεργοποιούμε, εντοπίζει τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης μας και “κλειδώνει” τα fps σε αυτό το νούμερο. Με το V-Sync ενεργοποιημένο, η κάρτα γραφικών δε θα στείλει ποτέ περισσότερα frames απ' όσα μπορεί να δείξει η οθόνη. Οπότε εξαφανίζεται εντελώς το πρόβλημα των κομμένων frames.

Ωστόσο, ο τρόπος που λειτουργεί το V-Sync προκαλεί πολλά κολλήματα. Η κάρτα γραφικών περιμένει την ανανέωση της οθόνης για να στείλει το επόμενο frame. Αν όμως δεν καταφέρει να έχει έτοιμο το frame την ώρα που θα ανανεωθεί η οθόνη, θα πρέπει να περιμένει την επόμενη ανανέωση. Αν αυτό γίνεται συχνά, τότε τα fps θα μειωθούν σε κάποιο υποπολλαπλάσιο του ρυθμού ανανέωσης.

Για να καταλάβετε τη διαφορά, μπορείτε να δείτε πώς φαίνεται η κίνηση με το V-Sync κλειστό και πώς όταν είναι ανοιχτό.

Nvidia G-Sync

Τη λύση στα προβλήματα του V-Sync ήρθε να δώσει πρώτη η Nvidia στις αρχές του 2014, με την τεχνολογία G-Sync. Αντί να προσπαθήσει να ρυθμίσει τα fps που παράγει η κάρτα γραφικών, στράφηκε προς την αυξομείωση του ρυθμού ανανέωσης της οθόνης.

Η τεχνολογία G-Sync είναι σε θέση να ελέγξει τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης, έτσι ώστε κάθε στιγμή να είναι ίδιος με τα frames που παράγει η κάρτα γραφικών.

Το αποτέλεσμα μοιάζει κάπως έτσι.

Φυσικά υπάρχουν περιορισμοί για το πόσο μπορεί να αυξομειωθεί ο ρυθμός ανανέωσης και εξαρτώνται κάθε φορά από την οθόνη. Άλλες οθόνες έχουν στενά όρια, π.χ. 40-75Hz, ενώ άλλες έχουν μεγαλύτερα.

Με το G-Sync λύνονται, λοιπόν, όλα τα προβλήματα που περιγράψαμε παραπάνω. Τέρμα τα κολλήματα και τα κομμένα frames, εφόσον τα fps κυμαίνονται στα όρια που έχει η κάθε οθόνη. Έλα όμως που εμφανίζεται ένα τρίτο πρόβλημα.

Η οθόνη χρειάζεται ειδικό εξοπλισμό για να μπορεί να χρησιμοποιήσει το G-Sync. Πρέπει να είναι ειδικά σχεδιασμένη από τον κατασκευαστή, με ενσωματωμένο ελεγκτή Nvidia G-Sync. Και μαντέψτε ποια είναι η μοναδική εταιρία που παράγει σε αποκλειστικότητα εξοπλισμό για Nvidia G-Sync. Ναι, σωστά, η Nvidia.

Οι κατασκευαστές οθονών πρέπει να αγοράσουν τον ειδικό εξοπλισμό από την Nvidia και την άδεια χρήσης της τεχνολογίας, κάτι που αυξάνει αρκετά το τελικό κόστος της κάθε οθόνης.

AMD FreeSync

Περίπου έναν χρόνο μετά την κυκλοφορία του G-Sync, η AMD κυκλοφόρησε τη δική της έκδοση: το FreeSync. Το FreeSync λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο και τα αποτελέσματα στη βελτίωση των γραφικών είναι εξίσου εντυπωσιακά με το G-Sync.

Η βασική διαφορά του FreeSync είναι ότι οι οθόνες δε χρειάζονται ειδικό εξοπλισμό φτιαγμένο απ' την AMD. Το FreeSync βασίζεται σε υλικό ανοιχτού κώδικα, οπότε η λέξη “free” δεν μπήκε στο όνομά του τυχαία.

Τον εξοπλισμό μπορεί να τον κατασκευάσει οποιαδήποτε εταιρία, οπότε μειώνεται σημαντικά το κόστος λόγω ανταγωνισμού. Έτσι, οι οθόνες με FreeSync φτάνουν στον χρήστη σε πιο προσιτές τιμές.

Τι να διαλέξω: FreeSync ή G-Sync?

Αποφασίζουμε να αγοράσουμε μια καινούργια οθόνη για τον υπολογιστή μας και έχουμε επιλέξει τα ιδανικά χαρακτηριστικά που θέλουμε να έχει. Μένει μόνο να διαλέξουμε ανάμεσα σε G-Sync ή FreeSync. Αφού το FreeSync κάνει το ίδιο πράγμα με το G-Sync και εφόσον κοστίζει λιγότερο, γιατί να επιλέξει κανείς οθόνη με G-Sync;

Η απάντηση είναι σχετικά απλή. Κάθε μία απ' αυτές τις τεχνολογίες λειτουργεί μόνο με την αντίστοιχη κάρτα γραφικών. Αν έχουμε κάρτα γραφικών της Nvidia, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μόνο το G-Sync. Αντίστοιχα, αν έχουμε κάρτα γραφικών της AMD, θα λειτουργεί μόνο το FreeSync στον υπολογιστή μας.

Το σίγουρο είναι ότι η αγορά οθόνης είναι μια επένδυση που θα κρατήσει αρκετά χρόνια. Συνήθως θα αναβαθμίσουμε τουλάχιστον μια φορά όλον τον υπόλοιπο εξοπλισμό μας πριν αλλάξουμε οθόνη – με εξαίρεση ίσως το μηχανικό πληκτρολόγιο, που μου ήρθε τώρα εντελώς συμπτωματικά στο μυαλό. Επομένως, διαλέγοντας ανάμεσα στις δύο τεχνολογίες συγχρονισμού πρακτικά σημαίνει ότι “παντρευόμαστε” τη μία εταιρία ή την άλλη σε μελλοντική αναβάθμιση της κάρτας γραφικών.

Φυσικά κανείς δε μας εμποδίζει να αγοράσουμε μια οθόνη χωρίς καμία απ' τις δύο τεχνολογίες. Ειδικά αν δεν ασχολούμαστε καθόλου με ηλεκτρονικά παιχνίδια, δεν υπάρχει κανένας λόγος να επενδύσουμε σε τέτοια οθόνη.

Πώς μπορώ να ξέρω αν μια οθόνη υποστηρίζει το Freesync ή το G-Sync?

Δυστυχώς, τα ελληνικά e-shop στο 99% των περιπτώσεων δεν αναφέρουν αν μια οθόνη υποστηρίζει Freesync ή G-Sync. Η μόνη αξιόπιστη λύση είναι να ψάξουμε στις ιστοσελίδες κατασκευαστών οθονών και μετά να δούμε αν υπάρχουν τα αντίστοιχα μοντέλα στην ελληνική αγορά.

Προς το παρόν, τα μοντέλα που υποστηρίζουν μία από τις δύο τεχνολογίες είναι εξαιρετικά περιορισμένα. Οπότε αν αναρωτιέστε αν το “τάδε” μοντέλο υποστηρίζει ένα από τα δύο συστήματα, το πιθανότερο είναι πως η απάντηση είναι “όχι”.

Ποια είναι η γνώμη σας

Εσείς έχετε χρησιμοποιήσει G-Sync ή FreeSync; Πιστεύετε ότι κάποια απ' τις δύο τεχνολογίες υπερτερεί έναντι της άλλης; Γράψτε μας στα σχόλια τις εντυπώσεις σας και μη διστάσετε να ρωτήσετε για οποιαδήποτε απορία.