Tecnologia dei monitor: 120hz, framerate e G-sync

Uno dei sensi che più utilizziamo e che state usando in questo esatto momento è la vista: la nostra capacità di recepire la luce attraverso la retina dell’occhio e trasformarla in immagini nel cervello. Pertanto, quando si parla di monitor, è giusto capire come funzionano e quali vantaggi possiamo avere a seconda del tipo di pannello. In questo articolo voglio soffermarmi su uno degli argomenti spesso poco chiari e mal capiti, ovvero tutto ciò che riguarda la velocità dell’immagine, i famosi frame al secondo, facendo luce sulla differenza tra monitor a 120hz e 60hz, quali sono i vantaggi e quale monitor scegliere in base alle proprie esigenze.

Frame Per Second (FPS)

La sigla FPS indica il numero di immagini che sono visualizzate su schermo nell’arco di un secondo. Un filmato non è altro che una serie di immagini mostrate ad una certa velocità per darci la sensazione di movimento. Screditiamo subito il famoso mito dei 25fps, considerato da diversi il limite massimo che il nostro occhio riesce a percepire. Sbagliato! L’occhio non è digitale, non vede a frame, e non esiste un limite certo per il numero di frame che riusciamo a percepire. Dipende da individuo a individuo, in base a quanto sia allenato il suo occhio. Questa credenza deriva dal fatto che praticamente tutti i film sono proiettati a 25fps, un numero sufficiente di immagini per percepire il movimento, uno standard che deriva dal passato quando le macchine da presa e i proiettori non riuscivano a trasmettere su schermo più di questo numero di frame. Pertanto, 25/30fps sono sufficienti per avere un’immagine sufficiente godibile. Quindi perché spesso, soprattutto in ambito videoludico, ci si lamenta di giochi che non raggiungono i 60 frame al secondo? La risposta è semplice: è vero che bastano meno di 60fps per godere di una “buona” visione dell’immagine ma è anche vero che l’occhio umano smette di vedere le singole immagini di un video verso i 55fps; per questo molti giocatori aspirano per i loro titoli a raggiungere tale velocità di aggiornamento dell’immagine, se non di più. L’immagine appare più pulita, fluida, nitida, soprattutto durante le scene d’azione, di cui i videogiochi sono pieni. L’occhio fa meno fatica, giovando alla vista, perché non ci sono sfarfallii del video o altri artefatti dovuti allo scarso numero di frame. Insomma, più frame ha un video meglio si vede, indipendentemente da ciò che stiamo guardando, che siano videogiochi o filmati.

Monitor 60hz Vs 120hz

Il monitor è il dispositivo di output visivo più utilizzato per i computer e ne esistono diversi modelli che si differenziano per altrettante caratteristiche e tecnologie utilizzate. In questo articolo parlerò nello specifico della velocità di aggiornamento del display, la cui unità sono gli hertz, che misura quante volte l’immagine del monitor viene aggiornata. La sfida è tra monitor a 60hz, i tradizionali LCD display che ormai tutti possiedono, e quelli ad alta velocità a 120hz. Qual’è la differenza tra i due monitor? Ovviamente quello che li rende diversi è la velocità con cui si aggiorna l’immagine, pertanto, con un monitor a 60hz non potrete vedere oltre i 60fps, se invece è a 120hz potete vederne fino a 120, e così via. Insomma la velocità del display indica il numero di frame massimi che possono essere visualizzati. Ma a cosa serve nella pratica un monitor così veloce?

Nel paragrafo prima ho spiegato che per avere un’immagine decente bastano 30fps e per averne una che soddisfi appieno i nostri occhi ce ne vogliono 60; dunque se 120hz = 120fps, cioè un numero di immagini per secondo superiore al necessario affinché in nostro occhio non veda più il filmato come singole immagini, allora qual è l’utilità di averne di più? Questi monitor sono stati pensati appositamente per giocatori che, col passare del tempo ad allenare l’occhio a vedere immagini in movimento ad alta velocità, hanno sviluppato (non tutti, dipende da persona a persona) la capacità di vedere oltre i 60fps, anzi più che vederli, riescono a percepirli e capire quando un monitor gira a 60hz o 120hz. Pertanto, come detto anche prima, dipende da quanto è allenato il nostro occhio. Una persona normale non saprebbe distinguere le due diverse frequenze (Potete vedere un test qui e qui), e la differenza si nota solamente quando si gioca o si vedono filmati molto veloci. Infatti, se lo si usa per non giocare, monitor 60hz e 120hz sono apparentemente identici. Quali sono i vantaggi che porta ai giocatori? Maggior immagini al secondo permettono all’utente di avere un’immagine più “sportiva”, cioè quel numero in più di frame gli permette di reagire più velocemente nelle situazioni estremamente rapide, soprattutto durante sessioni di multiplayer competitivo, nel quale la velocità è fondamentale. I 120hz servono quindi a permettere di compiere azioni veloci e immediate mantenendo l’immagine fluida. Una delle abilità che si migliora è la mira, soprattutto il cecchinaggio a corta distanza (quickscope insomma), perché l’azione di prendere la mira è molto veloce e spesso capita che in un monitor con soli 60hz si possano averi visioni non perfette: se fate un test su un 60hz potrete notare che cliccando velocemente il tasto destro del mouse per mirare, ci sarà un frame mancante e vedrete per un istante il mirino tagliato a metà. Altro vantaggio dei 120hz è una riduzione di artefatti video quali il tearing.

Conviene prendere un monitor 120hz? Dipende ovviamente, da cosa vi serve il monitor e da come lo usate. Infatti per godere del beneficio dell’aggiornamento di immagine a 120hz occorre che il gioco giri a 120fps, anche se è comunque vero che la differenza si nota lo stesso. Dovete dunque valutare il vostro hardware e vedere in media a quanti frame al secondo riuscite a giocare con i videogames che vi interessano. Io, che possiedo un monitor Samsung S23A750D collegato tramite Display Port con una GTX660 Ti, riesco a godermi Battlefield 3 al massimo/alto dei dettagli senza scendere sotto la soglia dei 60fps; questo per quanto riguardo il single player dove preferisco fare compromessi per godermi la grafica. Nel multiplayer, la grafica è minore e comunque poco rilevante (hai tempo di star li ad ammirare le texture mentre ti sparano?) e dunque abbasso i settaggi fino a raggiungere i 120fps stabili. Mi raccomando però, anche se il monitor è un 120hz, dovete comunque assicurarvi che il segnale sia altrettanto (Display Port e DVI), per verificarlo basta andare su impostazioni > pannello di controllo > hardware e suoni > pannello di controllo Nvidia/AMD e li vedere la voce “velocità di aggiornamento”, altrimenti se siete pigri, potete fare un test andando qui

Oltre i 120hz

Vi ho spiegato i vantaggi di avere un monitor a 120hz ma pensate che la tecnologia si sia fermata qui? Niente affatto. Diversi produttori, come Asus o Benq, hanno messo in vendita ormai da diversi anni monitor che arrivano a 144hz, superando di 24hz quelli precedenti. Tale aggiornamento è puramente per giocare ” a chi ce l’ha più grosso” o serve veramente? Non avendo personalmente questo genere di monitor non posso rispondere col 100% di sicurezza ma, basandomi su quanto conosco della questione, la differenza non è così rilevante e sinceramente non penso che dai 120hz ai 144hz cambi chissà cosa. Ovviamente si andranno a ridurre ancora di più artefatti e migliorerà leggermente la fluidità, costringendo però a far girare i giochi a 144fps per avere dei reali benefici, mettendo sotto pressione la scheda grafica. I monitor a 144hz sono ormai disponibili in commercio da un pezzo, ma c’è chi ha voluto esagerare: Eizo ha messo in vendita il suo nuovo monitor FG2421, capace di raggiungere i 240hz! Peccato che non sia in realtà vero. Il pannello è a 12ohz e viene “pompato” a 240hz aggiungendo un frame nero tra un fotogramma e l’altro, usando una tecnologia particolare per la gestione dell’illuminazione dello schermo. Se volete sapere più dettagli su come funziona potete andare qui.

Pannelli Tn

Fino adesso abbiamo solamente parlato delle velocità dei pannelli e dei vantaggi che essa porta, ma non della tecnologia che muove tutte queste immagini. Le case produttrici per avere un refresh dell’immagine così alto e un tempo di risposta ridotto, usano spesso pannelli TN (Twisted Nematic) che hanno solitamente colori scarsi (arrivano solo a 6bit di profondità colore) e un angolo di visione pessimo; inoltre la risoluzione è spesso limitata al Full HD (1920×1080). Per ovviare a questi problemi, negli anni i vari produttori hanno migliorato i loro prodotti: è stato introdotto il Frame Rate Control, che serve a simulare 16.9 milioni di schermo rispetto ai 262 mila originali, attraverso tecniche sia software che hardware il contrasto e l’angolo di visione è stato incrementato notevolmente. Il mio monitor, un TN, ha un’ottima visione dell’immagine: i colori non sono eccezionali ma comunque buoni, ha un ottimo contrasto (soprattutto il nero) ed è luminoso quanto basta.

Pannelli IPS

I pannelli IPS (In Plane Switching) sono i pannelli che offrono la miglior resa cromatica in assoluto, il miglior angolo di visione e hanno una risoluzione maggiore. Sono utilizzati da grafici e sono lo standard per tutti i computer Apple. Rispetto ai TN, sono dotati solitamente di un refresh minore, intorno ai 60hz, e non hanno un basso tempo di risposta. Ma non tutti: esistono infatti alcuni monitor IPS che si possono overcloccare, cioè potenziare modificando alcuni paragrafi, per aumentare la loro frequenza di aggiornamento. Per farlo occorre collegare il monitor col cavo giusto e usare programmi appositi. Se siete interessati trovate a questo link un’interessante guida.  Se volete leggere un approfondimento sui vari tipi di tecnologie usate per fare display leggete qui.

G-Sync Vs FreeSync

Uno dei problemi che spesso i giocatori incontrano quando giocano su PC è l’uso o meno del V-Sync. Questo sistema, quando attivato blocca il numero di frame rate evitando il tearing, il cosiddetto “strappo dell’immagine”, facendo si che la GPU ritardi gli aggiornamenti dell’immagine in modo da sincronizzarli con il ciclo di refresh del monitor. Il difetto di tale sistema è che, quando il framerate raggiunto dalla GPU è al di sotto del refresh rate dello schermo si ha lo stuttering, ovvero quei fastidiosi scatti che possono affaticare gli occhi e inoltre aumentano la latenza. Per questo motivo diversi giocatori (me compreso) preferiscono disattivare tale tecnologia; facendo però così andiamo incontro a problematiche quali il tearing e altri artefatti visivi. La soluzione? Arriva da Nvidia e si chiama G-Sync: con questo sistema, scheda grafica e monitor si sincronizzano rendendo il frame rate variabile. Quindi, se ad esempio la GPU fa girare l’immagine a 56fps, il monitor sincronizzerà il refresh allo stesso valore. Facendo così si eliminano ogni tipo di artefatti rendendo il gioco più godibile visivamente. Per fare ciò è necessario che all’interno del monitor sia installato un apposito chip: è possibile installarlo da soli ma non è consigliabile se non siete esperti visto che la garanzia non vi riparerà gli eventuali danni (più informazioni qui) o altrimenti potete comprare uno dei modelli che ce l’hanno già installato (la lista completa qui).

FreeSync invece non è altro che la controparte AMD. Al momento si sa ben poco, i primi monitor dovrebbero arrivare a fine 2014/inizio 2015.

Televisori 120hz

Usciamo fuori dal contesto dei soli monitor ed entriamo in quello dei televisori. Uno dei problemi che si pone il consumatore in cerca di una televisione è riuscire a capire quale fra i tanti modelli sia il migliore. Le numerose sigle non aiutano per niente, infatti per lo più sono fuorvianti e dicono ben poco all’utente medio. Una delle caratteristiche spesso messe più in evidenza sono proprio gli hertz: quante volte avete visto i produttori pubblicizzare i loro schermi sparando il numero di frequenza di immagine fino a valori paradossali come 600hz, 1000hz o addirittura 2000hz e rotti. Tutte fandonie, almeno sulla pratica. Infatti quei valori non sono riferiti alla reale velocità del monitor, che si sofferma sui 120hz, ma bensì su valori “simulati” via software. In poche parole usano delle serie di trucchi sfruttando programmi di interpolazione delle immagini e usufruendo della retroilluminazione per diminuire l’effetto blur. Tradotto in termini più semplici: barano. L’immagine che vedete non corrisponde realmente agli hertz dichiarati dal produttore ma ben si è un effetto ottico per aumentare la qualità dell’immagine. Che sia il MotionFlow di Sony o il Clear Motion Rate di Samsung, anche se cambiano le procedure, la sostanza è quella. Adesso non vi starò qui a spiegare come funziona ogni sistema di ogni produttore perché nemmeno io li conosco tutti, se siete interessati a saperne di più potete visitare questa pagina.   

Televisori e monitor funzionano in maniera differente: se il secondo accetta nativamente i segnali a 120hz, il primo non lo fa perché non è stato predisposto a tale utilizzo. Infatti tale velocità di scansione viene sfruttata dalle tv solamente per il 3D e i vari software di accelerazione dell’immagine che servono a convertire i 30fps a 60fps e anche di più. Inoltre, spesso non ci sono prese adatte per supportare i 120hz essendo quasi tutti i televisori provvisti di soli HDMI, che è limitato a 1080p 60hz. Esistono però alcuni modelli, dotati di Displayport o DVI che, attraverso una piccola modifica del programma di gestione dello schermo, riescono ad accettare i segnali a 120hz. Il discorso vale anche per i proiettori. Se volete effettuare un overclock sulla vostra tv vi basta seguire questa guida.

Concludendo

Complimenti! Avete raggiunto la fine dell’articolo! Avete vinto un biscotto alla cicuta! Scherzi a parte (no, niente biscotto) il mondo dei monitor/tv è piano di sigle ridondanti, che spesso la gente meno esperta fatica a capire e a volte pure io. Ho voluto scrivere questo articolo per chiarire questo argomento degli hertz e framerate perché più volte ho letto e visto le persone sparare emerite cazzate in merito. Spero sia riuscito a essere abbastanza chiaro e diretto, se non lo sono stato scrivetelo nei commenti, al massimo provvederò per il prossimo speciale tecnologico che parlerà del 4K. Per concludere vi lascio con la lista aggiornata di tutti i monitor a 120hz e oltre, la trovate qui.