V herních monitorech fungují dva systémy adaptivního obnovování – G-Sync od Nvidie a FreeSync od AMD, což je technologie založená na standardu VESA AdaptiveSync (Nvidia si pro ni prosazuje vlastní jméno G-Sync Compatible). Vypadá to, že by ale mohl vzniknout nový sjednocený a neutrální standard. VESA totiž chystá testování a certifikace AdaptiveSync, jejichž výsledkem bude logo, které může FreeSync a G-Sync Compatible konkurovat.
Minulý týden konsorcium VESA oznámilo, že spouští systém testování a certifikace pro monitory s adaptivním obnovováním, jehož výsledkem budou logo a známky, podle nichž se budete moci při nákupu monitoru orientovat, podobně jako s certifikacemi DisplayHDR. VESA bude monitory přímo testovat, takže tato loga by měla už něco zaručovat.
Respektive – nejde jen o stolní monitory. Stejné testování a certifikace bude možné provádět i pro displeje notebooků. Asi nebude moc časté, že u notebooku tato loga uvidíte, ale pokud ano, bude se to dát použít jako určité vodítko kvality.
Kromě známek a log u produktů by mělo být důležité, že se tímto vytvoří standardizovaný systém testování herních monitorů v autorizovaných centrech, podle kterého by mohly být certifikovány jak monitory s G-Sync zaměřené na karty Nvidia, tak monitory s FreeSync zaměřené na karty Radeon a víceméně i neutrálně (protože fungují se všemi značkami, AMD, Nvidia i Intel). Také by se vlivem těchto certifikací ale mohla vylepšit kvalitativní úroveň monitorů.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Certifikace jsou to dvě, jedna pro herní použití a druhá pro běžné monitory s nižšími frekvencemi (60 a 75 Hz), které ale také podporují FreeSync/AdaptiveSync. U nich se VESA chce zaměřit na to, že bude ověřovat, zda je jejich adaptivní obnovování použitelné pro plynulé přehrávání videa.
Logo VESA AdaptiveSync Display 144 (Zdroj: VESA)AdaptiveSync Display: prověřené hráčské monitory
Herní monitory budou od VESA (po splnění testů) dostávat známku VESA Certified AdaptiveSync Display, přičemž u toho bude ještě uvedená frekvence monitoru. Nejnižší třída, která bude certifikovaná, je 144 Hz, takový monitor by tedy byl označen „AdaptiveSync Display 144“. Pro monitory s vyššími frekvencemi pak toto číslo bude také uváděno podle toho, co monitor poskytuje, tedy například AdaptiveSync Display 172, AdaptiveSync Display 360 a tak podobně.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Monitory tedy budou muset mít svou maximální frekvenci nejméně 144 Hz, což některé kandidáty vyřadí (zejména monitory s televizními obrazovkami, které mohou mít frekvenci jen 120 Hz). Spodní hranice rozsahu, v kterém funguje adaptivní obnovování, pak musí být ne vyšší než 60 Hz a má fungovat Low Framerate Compensation – tedy schopnost nižší frekvence emulovat opakováním snímků. Například 32 Hz, což by monitor neuměl normálně adaptivně obnovovat, se zobrazí jako frekvence 64 Hz, která už v rozsahu je, ale každý snímek se zobrazí dvakrát. Pomocí tohoto triku se faktická hranice posune až k nule.
Testy proti blikání
Testování toho ale bude prověřovat mnohem víc, takže by mohlo být hodně užitečné. Testováno je, zda monitor netrpí blikáním („flicker“) při změnách frekvence, kdy laboratoř testuje lineární i nelineární (po sinusové křivce) přechod z minimální na maximální frekvenci, prudké střídání minimální a maximální frekvence a také náhodné střídání frekvencí kdekoliv v adaptivním rozsahu. Toto zvlášť asi může odhalit problémy elektroniky, protože přepnutí mezi výrazně odlišnými frekvencemi se při běžném hraní asi tak často nevyskytuje, takže by s ním mohly monitory mít problémy, zatímco problémy s běžnějšími plynulými přechody výrobce při vývoji zachytí.
Vedle toho je také testováno, zda monitor nebliká při konstantní minimální frekvenci a při konstantních frekvencích, které se používají pro přehrávání videa – 23,976 (24K/1001), 24, 25, 29,97 (30K/1001) a 30 FPS – a také při dvojnásobcích těchto frekvencí (což je třeba pro přehrávání původně prokládaného videa). Protože tyto frekvence nemusí být v adaptivním rozsahu a minimální nastavitelná frekvence může být třeba až těch 60 Hz, počítá VESA s tím, že monitor samotný nebo GPU může používat opakování snímků (zdvojnásobení nebo ztrojnásobení) pro emulaci těchto frekvencí.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)V těchto situacích musí monitor vyhovět požadavkům, aby obraz neblikal, tedy netrpěl nežádoucími odchylkami (jas/barvy), což je měřeno pomocí perceptuálně vážené metriky (jde o metodiku od japonské asociace JEITA). Požadavek je, aby odchylky způsobené blikáním nebyly vyšší než −50 dB. Pod takto definovaným číslem si bohužel ani poučený laik asi neumí představit, čemu odpovídá, takže budeme muset věřit, že je toto kritérium vybrané dobře a dostatečně přísně.
Kromě blikání také monitor nesmí zahazovat snímky. Nesmí se tedy stát, že by GPU do monitoru odeslalo snímek, ale ten se nedostal na obrazovku (a monitor místo něj typicky dál ukazoval předchozí).
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Testy rychlosti odezvy
A VESA bude v rámci těchto certifikací měřit i ústřední problém technologie LCD, tedy (pomalou a viditelnou) odezvu pixelů při změně obrazu, která vyvolává rozmazání, duchy a související artefakty. Údaje o odezvě ve specifikacích monitorů jsou totiž poměrně málo reprezentativní – podle VESA je problém, že výrobci často vyzobnou nejlepší z hodnot, která se v testování objeví, aby mohli uvést odezvu „1 ms GtG“, zatímco v jiných situacích může být doba horší. Také tato odezva může zahrnovat maximálně agresivní overdrive, které pak ale kvůli ošklivým artefaktům uživatel sotva může použít.
Prezentace od VESA zmiňuje i hodně zajímavou věc, ve které se údajně dá fixlovat: odezva monitoru klesá při jeho zahřátí, takže pokud nejsou přesně stanovené podmínky metodiky – a to chce právě certifikace AdaptiveSync Display zajistit – mohou výrobci displejů uměle vylepšit odezvu tím, že ji otestují při výrazně vyšší než pokojové teplotě. Někdy se prý zvýšením teploty prostředí o 5 stupňů dá zařídit výrazné zlepšení.
Testování odezvy podle VESA bude stále založené na měření odezvy přechodu šedá-šedá (G2G/GtG), ale s pevně danou metodikou, která má eliminovat ono vyzobávání „třešinek“ a manipulování. Testování musí být při teplotě prostředí od 22,5 °C do 24,5 °C (72,5–76,0 °F) a v situaci, kdy panel dosáhl ustálené normální provozní teploty. Hodnota odezvy GtG má být odvozená ne od jednoho nahodilého přechodu šedá–šedá, ale bude zprůměrovaná z 20 definovaných přechodů mezi pěti různými stupni šedé.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Toto by mělo zajistit, že stanovená hodnota odezvy pro panel nebude „optimistické“ číslo platící jen pro ten nejlepší scénář, ale ani nebude ukazovat nejhorší scénář daného panelu, bude zhruba někde uprostřed. Pro certifikaci monitoru a udělení loga AdaptiveSync Display je vyžadované, aby tato zprůměrovaná odezva byla nižší než 5 ms (jak už bylo řečeno, toto číslo se nedá srovnávat s hodnotou, kterou dnes mívají monitory ve specifikacích, proto se zdá být poměrně vysoké).
Určitá zvláštnost je v tom, že odezva se měří jen a pouze při maximální frekvenci monitoru, nikoliv při různých frekvencích. Podle VESA to tak dává smysl, protože fyzikální schopnosti bodů se přímo nemění tím, jak se mění interval obnovení (otázka je, jestli tam přece jen mechanismus fungování LCD nějakou závislost nevnese). Do tohoto testování se proto nevepíše vliv technik adaptivního overdrive, které Nvidia používá u elektroniky G-Sync modulů.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Overdrive a přepaly
K urychlení odezvy se používá overdrive, kdy je přechod urychlen tím, že pixel při změně barvy nejprve jakoby míří na extrémnější hodnotu, než je reálný cíl, a tím urychlí přepnutí, pak to ale v závěru procesu musí vykompenzovat. Pokud je ale toto počáteční přebuzení příliš agresivní, pak barva přestřelí (a chvíli má obraz špatný odstín – například místo aby se pixel zesvětlil příliš pomalu, a ze začátku tak byl příliš tmavý, bude na chvilku příliš světlý, než se dostane na správný odstín). Důsledkem těchto odchylek je pak viditelný ghosting.
VESA stanovuje, že testování odezvy musí být vždy s výchozím nastavením overdrive, které monitor provozuje, aby bylo zajištěno, že nebude měřeno na profilu s maximálním overdrive, který ale má velmi silné přepaly.
Zároveň metodika také měří míru odchylky způsobené overdrivem. Pro udělení certifikace a loga nesmí být přepal (overshoot) vyšší než 20 % a opačný undershoot nesmí být horší než o 15 %.
VESA Certified MediaSync Display: požadavky pro kvalitní přehrávání videa
Zatímco předchozí certifikace sedí na standardní monitory s jasným hráčským zaměřením, VESA má i druhou certifikaci pro modely s běžnými nízkými obnovovacími frekvencemi. Ty také často mají FreeSync, ale protože obnovovací frekvence jsou omezené třeba jen na rozsah 48–75 Hz, nefunguje u nich Low Framerate Compensation. VESA se u těchto LCD proto zaměřuje na testování jiných scénářů, než je hraní. Místo toho ověřuje, zda se adaptivní obnovovací frekvence dá použít pro plynulé přehrávání videa bez jitteru a poskakujícího obrazu (kvůli nesouhlasící frekvenci snímků videa a obnovování monitoru). Tato certifikace se proto jmenuje VESA Certified MediaSync Display (zde už je to bez udané frekvence).
Logo VESA MediaSync Display (Zdroj: VESA)Monitory ucházející se o logo MediaSync Display musí mít rozsah adaptivních frekvencí takový, že spodní hranice je 48 Hz nebo níž a horní hranice 60 Hz nebo výš. U těchto monitorů se měří overshoot a undershoot u overdrive a hodnoty musí být stejné jako u AdaptiveSync (maximální výchylka +20 %, −15 %), ale zřejmě se neměří samotná doba odezvy. Respektive není stanovená hodnota, do které se musí vejít.
Monitory s logem MediaSync by měly také být kontrolované na blikání během plynulých volných změn snímkové frekvence, jako ty ucházející se o logo AdaptiveSync. Zejména se prověřuje, zda neblikají při konstantních frekvencích používaných pro přehrávání videa, tedy 23,976 (24K/1001), 24, 25, 29,97 (30K/1001) a 30 FPS, a také při dvojnásobcích těchto frekvencí.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Plynulé video bez jitteru
Obě certifikace mají ještě jeden požadavek (platí i pro logo AdaptiveSync, ale je relevantní hlavně pro video, proto ho zmiňujeme až teď). Pro přehrávání videa je důležité, aby snímky byly zobrazovány ve správném čase, jinak pohyb bude cukavý. Pokud mezi snímky není správná časová prodleva (uvažujeme teď o videu s konstantní frekvencí), pak vzniká tzv. jitter, což je opoždění, nebo naopak předstih snímku před časem, v kterém měl být správně zobrazen. Poznáte to třeba při švenkování nebo plynulé rotaci kamery – pohyb, který měl být plynulý, totiž plynulý nebude. Jde o podobný problém jako u nesouhlasné frekvence obnovování (například při přehrávání 23,976FPS videa na 60Hz obrazovce), kdy také mezi snímky není správná časová prodleva, protože to prostě nejde.
Adaptivní obnovování u displejů umožňuje přehrávat video se správnou prodlevou tím, že se obnovování přizpůsobí tak, aby odpovídalo správné frekvenci – buď nativní frekvenci videa, nebo jejímu celočíselnému násobku. Váš třeba 75Hz monitor se díky AdaptiveSync může během přehrávání 23,976FPS videa chovat, jako by měl frekvenci 47,952 Hz.
Je ovšem třeba, aby to opravu sedělo a tato adaptivní frekvence nefluktuovala, tedy aby mezi obnoveními byl pravidelný rozestup. Metodika testování monitorů VESA bude kontrolovat, zda není jitter příliš velký. Při výše zmíněných frekvencích relevantních pro přehrávání videa (23,976 až 60 Hz – pokud jsou mimo adaptivní rozsah monitoru, pak se použijí jejich násobky) nesmí být jitter horší než ±0,5 ms – toto znamená, že odlišnost v délce trvání jednoho snímku proti ostatním nesmí být vyšší než 1 ms. Není tedy vyžadována absolutní přesnost, ale toto by asi perceptuálně mělo pro lidského diváka stačit.
Certifikace VESA AdaptiveSync a MediaSync Display (Zdroj: VESA, via: AnandTech)Testování zajistí certifikované laboratoře
Certifikace a loga jsou sama o sobě bezplatná, nicméně výrobce obvykle bude muset zaplatit jednomu z autorizovaných testovacích center, aby mu monitor přeměřilo. Test totiž musí podle metodiky proběhnout v zařízení, které má od VESA schválení. Už tedy nebude stačit, pokud si všechno změří výrobce monitoru sám na svoje čestné slovo.
Všechny podmínky také musí být splněny v továrním nastavení. Není povoleno, aby se například některé požadavky monitoru dařilo plnit jen s jinak defaultně vypnutou funkcí (například se zmírněným overdrive nebo manuálně přetaktovaným panelem).
Koexistence s FreeSync a G-Sync, nebo nahrazení?
Tyto certifikace by teoreticky asi mohly nahradit známkování displejů, které vyrábí Nvidia (G-Sync Compatible, G-Sync, G-Sync Ultimate) a AMD (FreeSync, FreeSync Premium a Premium HDR). Je možné, že je třeba bude používat Intel pro vymezení kompatibility se svými GPU, tato firma totiž zatím vlastní značku pro adaptivní obnovování nemá.
Na druhou stranu FreeSync a G-Sync (Compatible) neznamená úplně totéž co nové známkování VESA. U těchto proprietárních log se výrobci grafik asi hlavně zaměřují na to, že monitor funguje s jejich vlastními grafikami, kdežto logo a certifikace od VESA se týká neutrálně jen chování displeje a abstrahuje od interakce s GPU.
Asi se tak budeme setkávat s těmito logy současně, pokud se tedy z adaptivního obnovování v budoucnu nestane taková samozřejmost, že Nvidia a AMD ho přestanou uvádět jako zvláštní funkcionalitu. V dohledné době ale bude logo Certified AdaptiveSync nebo MediaSync Display doplňková informace, která vám bude říkat něco jiného než logo G-Sync či FreeSync.
Zdroje: VESA, AnandTech, TFT Central
