动态视力测试

GUIDE 05 / 07

显示器刷新率与屏幕尺寸对动态视力测量的影响

在 60 Hz 的屏幕上,快速移动的目标每帧都会发生跳跃,在追踪它的眼睛看来会显得模糊。本文结合计算示例,说明刷新率、屏幕宽度、亮度如何改变测量结果。

屏幕上的运动并非连续的,而是快速切换静止画面所呈现出的效果。因此,用屏幕测量的动态视力不仅受人眼本身影响,也受屏幕特性的影响。这也是本站在结果中一并显示刷新率、每帧移动距离和曝光时间的原因。

每帧移动距离

如果刷新率为 60 Hz,屏幕每秒会变化 60 次。若目标以 v px/s 的速度移动,则每帧会跳过 v ÷ 60 px。

每帧移动距离(px)= 速度(px/s)÷ 刷新率(Hz)

速度60 Hz120 Hz144 Hz240 Hz
600 px/s10 px5 px4.2 px2.5 px
1,200 px/s20 px10 px8.3 px5 px
2,400 px/s40 px20 px16.7 px10 px
4,800 px/s80 px40 px33.3 px20 px

本站的 DVA 目标直径为 44 px。在 60 Hz 下,一旦速度超过约 2,640 px/s,每帧跳过的距离就会超过目标本身的大小,看起来可能不像连续运动,而更像是间隔盖下的图章。结果页面会针对这种情况单独提示。

追踪目标的眼睛所产生的拖影

LCD、OLED 屏幕通常采用在一帧时间内持续显示同一画面的方式(sample-and-hold)。当眼睛平滑地追踪目标时,画面中的目标在整个一帧的时间内都停留在原地,因此在视网膜上大致会出现相当于每帧移动距离的拖影。若在 60 Hz 下速度为 1,200 px/s,拖影接近 20 px,会使缺口为 8.8 px 的圆环难以辨认。刷新率越高,拖影就越小,在相同速度下也就更容易看清。

如何测量刷新率

浏览器每次重绘屏幕时都会调用 requestAnimationFrame 回调。本站会测量约 120 帧的回调间隔,取中位数估算刷新率;如果结果接近 60、75、120、144、165、240 Hz 等标准值,就以该标准值显示。如果间隔不均匀,会在数值旁加上问号(?)。

屏幕尺寸与曝光时间

即使 px/s 相同,若屏幕宽度较窄,目标经过屏幕的时间也会更短。以 2,000 px/s 的速度经过宽度为 1,000 px 的区域,大约需要 0.5 秒;而在宽度为 400 px 的手机上,大约只需 0.24 秒。曝光时间越短,判读就越困难,因此不同设备之间请勿比较 px/s 得分。 换算后的 °/s 虽然能在一定程度上缩小设备间的差异,但无法消除曝光时间的差异。

亮度与对比度

有研究表明,提高视标亮度后,老年人动态视力的下降几乎消失(Long 与 Crambert,1990),可见亮度对结果影响很大。请记录屏幕亮度、室内照明、是否开启深色模式,并在相同条件下进行测量。

保证测量公平的检查清单

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