這些你都瞭解嗎？詳解幀數與顯示器刷新率的關係

幀數這個詞想必大家一定不會陌生，無論是電影視頻還是玩遊戲，都離不開幀數，尤其對於遊戲玩家來時說，花費大量的金錢去提升電腦配置，就是為了提高幀數，然而實際幀數又與顯示器刷新率有密不可分的關係。今天筆者就來為大家詳解一下這二者之間的關係。

幀數和顯示器刷新率的概念

幀數：

就是在1秒鐘時間裡傳輸的圖像品質，也可以理解為圖形處理器（GPU）每秒鐘能夠渲染出新圖像的次數，通常用FPS表示，英文Frame Per Second（這裡大家要注意我們通常所指的第一人稱射擊遊戲時First Person Shooting）。每一幀都是顯卡渲染出的靜止圖像，快速連續的播放顯示幀變呈現出動態影像的假像。簡而言之，幀數就是改變圖像的速度，只要顯卡性能強大，圖像就會越來越流暢。

顯示器刷新率：

顯卡所渲染出來的畫面與我們直接的視覺感官之間，需要用顯示器來進行傳遞，所以顯示器刷新率對我們的視覺體驗有很大影響。顯示器刷新率就是指每秒刷新畫面的次數，也就是頻率，單位是Hz。現在我們所用的液晶顯示器，一般都是60Hz的刷新率，也有更高的適用於電競遊戲的85Hz、144Hz甚至是240Hz。

幀數和刷新率的關係

其實是這樣的，電腦每顯示一張畫面是分兩個步驟完成的，第一步是CPU和顯卡把所要顯示的畫面資料計算出來，第二步是示器把這些資料寫入到螢幕上去。這兩步都是需要時間的，並且兩個過程可以同時完成（因為具體實現這兩個過程的硬體是相對獨立的）。

但是這兩個過程所花費的時間並不是相同的。顯卡每秒能計算出的畫面數量是根據硬體性能決定的，而顯示器的每秒刷新頻率是固定的。比如一個60Hz的顯示器，每過16.67ms（毫秒）就會刷新一次。所以這時就產生了一個問題，顯卡輸出畫面的數量低於或者高於顯示器刷新率會怎麼樣呢？這就引出了另一個概念：垂直同步。

垂直同步是做什麼的？

如果我們開啟垂直同步，顯卡繪製3D圖形前會等待垂直同步訊號，當該信號到達時，顯卡開始繪製3D圖形，如果顯卡性能較為強勁，在下個垂直同步訊號到來之前已經完成了對該幀的渲染，顯卡就會暫停處理，等下個垂直同步訊號到來後才開始渲染下一幀。通俗的來講，垂直同步就是讓顯卡每秒輸出的幀數等於顯示器的刷新率。垂直同步是用來防止畫面撕裂的，反之，關閉垂直同步就會出現撕裂、跳幀的情況。

下面來說一下上面提出的問題。垂直同步會把顯卡幀率鎖定為預期的顯示器刷新率（通常是60Hz），當我們顯卡輸出的幀數高於顯示器刷新率時，會有一部分的幀數不會呈現在顯示器上，也就是會有浪費幀的情況。如果我們的顯卡功能不夠每秒渲染60幅畫面的能力，垂直同步功能會把顯卡幀率下調到能整除60的數字，可能是30或者更低，這時也就沒有再開啟垂直同步的必要了。

其實顯示器刷新的時候，並非是整個螢幕同時進行，而是從最上面的一行圖元開始，逐行向下刷新，所以從頂端到最底部是有時間差的，雖然這個時間很短，但是在高速運動的遊戲當中，就會被放大並且被我們感知到，特別是在幀數高於刷新率的時候尤為明顯。所以就會出現當顯示靠上部分開始顯示下一幀時，靠下的部分還停留在上一幀的圖像，也就是畫面撕裂。所以這時需要垂直同步技術，也就是等到整個畫面在垂直方向上完全刷新完成，電腦才會渲染下一幀的圖像，以保證每幅畫面都能完整的顯示出來。

怎麼避免撕裂感？

從上面的解釋來看，開啟垂直同步可以讓我們從視覺上有更為流暢的體驗，所以是不是開啟了垂直同步就會更好呢？這個問題很難回答，就要因人而異了，每個人的電腦與顯示器性能不同，感知能力和所處的環境也不盡相同，當你感覺畫面裂的沒法看時，可能別人並不覺得，所以當我們不覺得畫面有撕裂感時，就可以不用打開垂直同步。

即使垂直同步的概念不是所有人都有深入的瞭解，但是在大家平時進行遊戲時，或多或少都會從網上看到一些資訊，或是聽朋友建議不要打開垂直同步。雖說垂直同步能在一定程度上減輕畫面撕裂，但會給我們操作上帶來延遲，在FPS類的競技遊戲中，這種現象尤為明顯。所以很少人會去開啟這項功能。

如果我們想要去追求更高的幀數和刷新率的話，在選擇更好的顯卡和高刷新率的顯示器同時，還要注意選擇支援G-Sync和Free-Sync功能的顯示器。

其實如果我們很少去玩FPS競技類遊戲，60Hz的顯示器是完全足夠我們使用的，若想要追求極致的畫面，可以選擇2K甚至4K的設備。經過上面這些說明，想必大家對幀數和顯示器刷新率這二者有一些瞭解了。在選擇硬體時也可以更偏向自己倚重的方面。■