Дисплеи с частотой 120 Гц порой хуже обычных. Не ведитесь на маркетинговые уловки

Дисплеи с частотой обновления 90 Гц или даже 120 и 144 Гц являются одним из трендов в мире смартфонов в текущем году. А что, если это очередная уловка маркетологов? Ведь на самом деле не каждый такой смартфон обладает одинаково качественным 120-герцевым экраном, предлагает те же функции и время автономной работы. Существует множество других нюансов, помимо заявленной частоты обновления экрана, которые составляют понятие «великолепный дисплей».

Начнём с того, что в некоторых смартфонах, оснащённых дисплеями с высокой частотой обновления, эта опция по умолчанию отключена, либо производители всячески усложняют её активацию ради лучшей автономности (да-да, это про вас, Google и Samsung). Вопросы есть и к качеству самих 120-герцевых дисплеев, которые всё чаще встречаются в среднем сегменте. Действительно ли они сопоставимы с теми, которые предлагают флагманские устройства?

В статье мы рассмотрим некоторые моменты, которые можно отнести к определению качественного современного экрана смартфона. Однако в этой истории есть много хайпа вокруг тренда «120 Гц» и мифов, которые также нужно развеять.

120 Гц — не гарантия качества. Не отвлекайтесь на частоту

В то время, как дисплеи 90 и 120 Гц призваны сделать интерфейс и анимации в приложениях более плавными, высокая частота обновления экрана сама по себе не является признаком качества дисплея. Точность цвета, гамма-коррекция и баланс белого не зависят от этого показателя, он в большей степени оказывает влияние на то, как будет выглядеть непосредственно сам контент на экране. Даже несмотря на то, что при частоте обновления 120 Гц картинка выглядит более плавной, фотографии и видеоролики всё равно могут быть перенасыщенными или, наоборот, недостаточно насыщенными на плохо откалиброванном дисплее.

Учитывая это, отдельные модели дисплеев многих производителей выглядят совершенно по-разному, даже если они имеют одинаковую частоту обновления. Например, дешёвые панели с большей вероятностью имеют заметные недостатки и плохую калибровку цвета. С осторожностью стоит относиться и к недорогим смартфонам, которые могут похвастаться дисплеями с высокой частотой обновления, поскольку именно этой фишкой маркетологи обычно отвлекают внимание покупателей от других очевидных проблем. С другой стороны, в дисплеях флагманского уровня производители могут пойти дальше и выйти за пределы возможностей заводской калибровки цвета, как продемонстрировала компания OnePlus в своём флагмане OnePlus 8 Pro. Именно поэтому стоит обращать внимание на традиционные показатели качества отображения, а не только на частоту обновления экрана.

Флагманский дисплей с частотой 60 Гц в итоге может оказаться лучше, чем дешёвый экран с частотой 120 Гц.

Традиционные 60-герцевые дисплеи могут выглядеть лучше, чем панели с частотой 120 Гц, по крайней мере, в плане точности цветопередачи. Это зачастую подтверждается при сравнении экранов флагманских и более доступных моделей смартфонов. Качество картинки в данном случае определённо важнее, чем чуть более плавный интерфейс. Кроме того, факт, что дисплей поддерживает частоту обновления 90 или 120 Гц, вовсе не означает, что большинство приложений или отображаемый на экране контент будут соответствовать этой характеристике.

Приложения, контент и Android имеют значение

Не только качество отображения дисплея варьируется от устройства к устройству. Многое зависит и от контента, который может поддерживать или не поддерживать высокую частоту обновления экрана. Нет никакого смысла покупать смартфон с дисплеем 120 Гц, если эта его особенность никогда не будет использоваться. Об этом тоже нужно подумать.

Частота кадров в игре или приложении зависит не только от аппаратного оснащения, но и от того, как приложение запрограммировано для рендеринга, а также непосредственно от операционной системы Android. В прошлом месяце Google опубликовала информацию о том, как дисплеи с высокой частотой обновления работают с контентом на Android. Первое, на что стоит обратить внимание, — это то, что частота кадров ограничена временем рендеринга, которое контролирует системный компонент Android Choreographer. В дисплеях с частотой 120 Гц смена кадров занимает 8,3 мс, за которые графический процессор должен отрисовать кадр. Некоторые приложения и игры поддерживают синхронизацию с частотой обновления дисплея, поэтому могут работать с честными 90 или 120 Гц. Другим требуется слишком много времени для рендеринга, или они имеют кастомные конвейеры визуализации с меньшими скоростями обновления, поэтому могут просто не вытянуть 120 Гц. Такие игры и приложения ограничены 90, 60, 45 или даже 30 кадрами в секунду.

Android 11 улучшает обработку контента со смешанной частотой обновления, предоставляя приложениям возможность использовать новый API.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: покупая смартфон, оснащённый дисплеем с частотой обновления 120 Гц, вы не получаете гарантию того, что все приложения будут работать на частоте 120 Гц. Эта особенность с большей вероятностью будет раскрыта в полной мере на мощных смартфонах, хотя некоторые приложения могут быть оптимизированы под определённые платформы.

Ситуация осложняется тем, что приложения и элементы пользовательского интерфейса используются одновременно. Google отмечает, что дисплеи с частотой 120 Гц больше подходят для просмотра контента с 24, 30, 45 и 60 кадрами в секунду, поскольку эти значения делятся на 120. К примеру, воспроизведение видео с частотой 24 кадра в секунду на дисплее с частотой 120 Гц позволяет избежать последующей интерполяции 3:2, необходимой для дисплея с 60 Гц. Однако, когда у видео низкая частота кадров, а у интерфейса высокая, в программном обеспечении могут возникать конфликты. В этот момент вмешивается операционная система Android, которая выбирает частоту кадров на своё усмотрение, что может привести к появлению дрожания и/или возврату к стандартным 60 Гц.

В Android 11 появился новый API setFrameRate, который помогает найти оптимальную частоту кадров для нескольких приложений, работающих одновременно. Но современным устройствам приходится мириться с системными предпочтениями, что может привести к конфликтам. В конечном счёте приложения и игры могут влиять на частоту обновления, но окончательное решение принимает всё же операционная система. Остаётся надеяться, что в следующем году будущие смартфоны на Android 11 смогут лучше справляться с контентом с разной частотой кадров, чем существующие модели. Хотя маловероятно, что каждое приложение будет работать с очень высокими частотами. Android в любом случае динамически переключает частоту кадров, чтобы наилучшим образом соответствовать приложению, которое в данный момент запущено. Но и это может зависеть от того, как эту функцию реализует производитель мобильных устройств.

Дисплейный процессор — камень преткновения

Чтобы окончательно вас запутать, стоит сказать ещё об одном важном моменте — устройства тоже могут добавлять собственный слой обработки отображения для апскейлинга (масштабирования изображения до более высокого разрешения) или для того, чтобы убрать дрожание картинки, независимо от работы фреймворка Android. Здесь важна вычислительная мощность смартфона, поскольку процедура может быть энергоёмкой. Более эффективно такие задачи выполняют дисплейные процессоры (DPU). Да, это ещё один процессор внутри вашего смартфона.

Мобильная платформа Qualcomm Snapdragon включает дисплейный и визуальный процессоры в составе графического ускорителя Adreno. В их задачи входят декодирование видео и рендеринг графики. Существует и процессор приложений, который тоже может запускать дополнительное программное обеспечение для обработки процесса отображения. Например, Snapdragon 865 использует на смартфонах серии OnePlus 8 технологию калибровки Soft Iris компании Pixelworks и такие функции, как Tone Mapping (преобразование изображения из HDR в SDR) и преобразование SDR в HDR. Другие однокристальные системы также имеют собственные дисплейные процессоры, но чипы среднего и начального уровней не располагают достаточными аппаратными возможностями для эффективного выполнения этих задач. Тот же Snapdragon 765G поддерживает 120 Гц только при разрешениях до FHD+, а топовый Snapdragon 865 может работать со 144 Гц в разрешении QHD+.

Дисплейные процессоры обеспечивают работу функций на высоком уровне с улучшенной энергоэффективностью.

Сложные функции отображения работают более эффективно за счёт отдельных процессоров. К таким относятся Pixelworks Iris5 и Mali-D77 или D71, хотя они и отличаются разными возможностями. Iris 5, например, поддерживает технологию MEMC (динамическая адаптация качества картинки на экране методом увеличения частоты кадров и уменьшения мерцания).

Апскейлинг и интерполяция изображения при воспроизведении видео, в играх и приложениях могут улучшить плавность картинки, даже если приложение работает с более низкой частотой кадров. Продвинутые дисплейные процессоры, в отличие от более простых, не только предлагают новые функции, но и улучшают энергопотребление, что очень важно при использовании энергосберегающих дисплеев с частотой 120 Гц. Они также позволяют поддерживать режим 120 Гц на постоянном уровне. Возможно, это неочевидная разница, тем не менее очень важная.

Не все дисплеи с частотой 120 Гц являются одинаковыми

Само собой, приятно владеть устройством, у которого есть дисплей с высокой частотой обновления, но остальные характеристики являются, возможно, более важными, чем количество герц. Отметка «90 Гц» или «120 Гц» отнюдь не означает, что экран обязательно будет отличаться великолепной цветопередачей или правильной цветовой гаммой. Но такие дисплеи, безусловно, могут выглядеть превосходно, особенно если в смартфоне есть программное обеспечение и мощные аппаратные ресурсы для расширенной калибровки и преобразования тональных значений изображения из более широкого диапазона в более узкий (Tone Mapping).

Важно заранее знать, имеются ли у дисплея смартфона другие дополнительные преимущества, помимо высокой частоты обновления. Отдельный процессор с продвинутыми возможностями может стать паритетом между плавной картинкой и более длительной автономной работой смартфона. Не нужно забывать и о том, что Android 11 и новые приложения, которые появятся за ним, должны расширить сценарии, при которых польза от высокой частоты обновления экрана будет более очевидной.

Внимание: это перевод статьи Android Authority.