GUIDE 05 / 07
Как частота обновления монитора и размер экрана влияют на измерение динамической остроты зрения
На экране с частотой 60 Hz быстрый объект перескакивает между кадрами и размывается для следящего глаза. С примерами расчётов объясняем, как частота обновления, ширина экрана и яркость меняют результат.
Движение на экране — это не непрерывный процесс, а быстрая смена неподвижных кадров. Поэтому динамическая острота зрения, измеренная на экране, зависит не только от глаз человека, но и от свойств самого экрана. Именно поэтому этот сайт вместе с результатом показывает частоту обновления, смещение за кадр и время экспозиции.
Смещение за кадр
При частоте обновления 60 Hz экран меняется 60 раз в секунду. Если объект движется со скоростью v px/s, за один кадр он смещается на v ÷ 60 px.
Смещение за кадр (px) = скорость (px/s) ÷ частота обновления (Hz)
| Скорость | 60 Hz | 120 Hz | 144 Hz | 240 Hz |
|---|---|---|---|---|
| 600 px/s | 10 px | 5 px | 4.2 px | 2.5 px |
| 1,200 px/s | 20 px | 10 px | 8.3 px | 5 px |
| 2,400 px/s | 40 px | 20 px | 16.7 px | 10 px |
| 4,800 px/s | 80 px | 40 px | 33.3 px | 20 px |
Объект DVA на этом сайте имеет диаметр 44 px. При 60 Hz, если скорость превышает примерно 2,640 px/s, за один кадр объект смещается дальше, чем его собственный размер, и движение может выглядеть не как перемещение, а как прерывистые «отпечатки». На экране результата этот случай отмечается отдельно.
Размытие в следящем глазу
Экраны LCD и OLED обычно работают по принципу sample-and-hold — одно и то же изображение держится на экране весь кадр. Пока глаз плавно следит за объектом, объект на экране всё это время остаётся на месте, поэтому на сетчатке он размывается примерно на величину смещения за кадр. При 1,200 px/s и 60 Hz размытие составляет почти 20 px, из-за чего трудно распознать кольцо с разрывом в 8.8 px. Чем выше частота обновления, тем меньше размытие и тем лучше видно объект при той же скорости.
Как измеряется частота обновления
Браузер вызывает колбэк requestAnimationFrame при каждой перерисовке экрана. Этот сайт измеряет интервалы между вызовами в течение примерно 120 кадров, оценивает частоту обновления по медиане и, если значение близко к стандартным (60, 75, 120, 144, 165, 240 Hz), показывает именно это значение. Если интервалы неровные, рядом со значением ставится знак «?».
- Режим энергосбережения на ноутбуках и телефонах может снижать частоту обновления до 60 Hz и ниже.
- Экраны с переменной частотой обновления (например, ProMotion) меняют её в зависимости от ситуации. Перед измерением заново проверьте частоту кнопкой ↻.
- Если вкладка браузера уходит в фон, отрисовка останавливается, поэтому измерение в этот момент считается недействительным.
Размер экрана и время экспозиции
При одинаковой скорости в px/s, если экран узкий, объект пересекает его быстрее. При скорости 2,000 px/s область шириной 1,000 px объект проходит примерно за 0.5 секунды, а на телефоне шириной 400 px — примерно за 0.24 секунды. Чем короче время экспозиции, тем труднее распознавание, поэтому не сравнивайте баллы в px/s между разными устройствами. Откалиброванные °/s частично сглаживают разницу между устройствами, но не устраняют разницу во времени экспозиции.
Яркость и контраст
Яркость сильно влияет на результат — вплоть до того, что снижение динамической остроты зрения у пожилых людей почти исчезало при увеличении яркости тестового знака (Long и Crambert, 1990). Записывайте яркость экрана, освещение в комнате и включена ли тёмная тема, и измеряйте в одинаковых условиях.
Чек-лист для честного измерения
- Одно и то же устройство, тот же браузер, тот же размер окна
- Одинаковое расстояние до экрана (укажите его в панели калибровки)
- Одинаковая яркость экрана и тема оформления
- Проверьте, совпадает ли отображаемая частота обновления с обычной
- Измеряйте несколько раз и ориентируйтесь не на лучший результат, а на средний