¿Por qué es importante la frecuencia de actualización del monitor?

Una característica cada vez más común tanto en monitores de computadora como en pantallas de teléfonos móviles es una alta frecuencia de actualización. Los monitores en realidad no muestran imágenes en movimiento, muestran una serie de imágenes fijas. El concepto es similar al de un flipbook, si muestra suficientes imágenes lo suficientemente rápido, sus ojos perciben el resultado como una imagen en movimiento.

La frecuencia de actualización de un monitor y la frecuencia de cuadros de una imagen en movimiento se miden en Hz (Hertz) o FPS (cuadros por segundo). Las unidades son esencialmente intercambiables ya que son la misma medida de "cambios por segundo". A pesar de que las unidades son las mismas, la frecuencia de actualización del monitor generalmente se mide en hercios, mientras que las imágenes en movimiento comúnmente usan ambas unidades.

La investigación ha demostrado que a velocidades de cuadro por debajo de diez a doce cuadros por segundo, el ojo humano percibe imágenes individuales. Con más fotogramas mostrados por segundo, se percibe que la imagen se mueve, aunque el espectador aún puede considerar que el movimiento es desigual.

Tasas de actualización comunes

Las imágenes de televisión modernas se suelen grabar y visualizar a 50 Hz o 59,94 Hz. Esto se debe a que las cámaras de televisión se desarrollaron para sincronizarse con la frecuencia del suministro eléctrico de la red. En la mayor parte del mundo, esto es 50 Hz; sin embargo, en los EE. UU., Canadá, Japón y Corea del Sur, la red eléctrica funciona a 60 Hz.

En los países que utilizan una fuente de alimentación de 60 Hz, se identificó un problema visual llamado "rastreo de puntos" en los televisores en blanco y negro que reciben señales de televisión en color cuando se introdujo la televisión en color. Se descubrió que la reducción de la velocidad de fotogramas de la señal de televisión en color en un 0,1% a 59,94 FPS reducía significativamente el problema. Desde entonces, la velocidad de fotogramas reducida se ha estancado, a pesar de que ya no es necesario.

Cuanto menor sea la velocidad de fotogramas, con menos frecuencia se actualiza la imagen, esto hace que todo el movimiento parezca tembloroso o entrecortado. Este efecto es especialmente notable en escenas de películas que muestran movimientos muy rápidos o tomas panorámicas rápidas, ya que las películas generalmente se graban a 24 FPS.

Sugerencia: un ejemplo relativamente conocido de esto es la aparición de palas de rotor de helicóptero en los videos. Dada la frecuencia de actualización adecuada, las palas del rotor del helicóptero parecen moverse muy lentamente o permanecer inmóviles. Esto sucede porque la velocidad de rotación de las palas del rotor se sincroniza perfectamente o casi perfectamente con la velocidad de fotogramas de la cámara. Con el video grabado y mostrado a frecuencias de actualización más altas, este efecto se puede disminuir y erradicar.

Para juegos de PC competitivos, un monitor de frecuencia de actualización más rápida puede proporcionar una ventaja de rendimiento. Esto se debe a que a frecuencias de actualización más altas, los eventos clave, como un enemigo que se mueve en una esquina, se muestran fracciones de segundo más rápido que en un monitor de frecuencia de actualización más baja. El movimiento más suave también hace que sea más fácil predecir exactamente dónde debe apuntar para alcanzar el objetivo.

Para permitir esta demanda de monitores de alta frecuencia de actualización, es relativamente común encontrar monitores que admitan frecuencias de actualización de hasta 120, 144 y 240 Hz. En el CES de 2020, se anunció que el monitor más rápido tenía una frecuencia de actualización de 360 ​​Hz.

Problemas relacionados con un monitor de frecuencia de actualización alta

Por lo general, la frecuencia de actualización del monitor también requiere que el metraje que se está reproduciendo tenga la misma frecuencia de actualización alta para lograr los mejores resultados. Con archivos de video y películas, es imposible volver a grabar contenido a velocidades de cuadro más altas, por lo que a veces se usa una técnica llamada interpolación de cuadros. La interpolación de fotogramas básicamente duplica la velocidad de fotogramas insertando un nuevo fotograma entre cada imagen, este nuevo fotograma se basa en el fotograma original tanto antes como después. Esto puede ayudar a que los videos más antiguos se vean mucho más fluidos, pero requiere un procesamiento previo del metraje o suficiente potencia de procesamiento en el dispositivo de visualización para realizar el procesamiento en tiempo real.

La interpolación de fotogramas funciona mejor cuando la nueva velocidad de fotogramas de la pantalla es un múltiplo de la original. Por ejemplo, si el metraje original se grabó a 30 fps y se interpoló a 60 fps, entonces es necesario interpolar un solo fotograma sencillo para cada fotograma verdadero. Sin embargo, si la velocidad de fotogramas objetivo es 50 fps, el proceso se vuelve mucho más difícil, ya que solo dos de cada tres fotogramas necesitan un fotograma interpolado, lo que conduce a un resultado entrecortado.

En los juegos de PC con monitores de frecuencia de actualización muy alta, una dificultad común es que la tarjeta gráfica puede no solo no coincidir consistentemente con la frecuencia de cuadros del monitor, sino que no puede proporcionar una frecuencia de cuadros constante en absoluto. Para resolver este problema, muchos monitores de juegos modernos incluyen una función llamada frecuencia de actualización variable o VFR. VFR permite que un monitor sincronice su frecuencia de actualización con la velocidad a la que la tarjeta gráfica produce cuadros para mostrar.

VFR evita un problema llamado desgarro de la pantalla. Los monitores no muestran la imagen completa en la pantalla a la vez, sino que comienzan a mostrar la imagen de arriba hacia abajo. El desgarro de la pantalla es cuando el monitor comienza a mostrar un marco antiguo y luego, a mitad de camino, obtiene un nuevo marco para mostrar y completa el resto de la imagen con el nuevo marco. Esto lleva a que una imagen en la pantalla esté formada por dos fotogramas que están ligeramente desalineados entre sí debido al movimiento de la cámara.

Ventajas de un monitor de frecuencia de actualización alta

En general, una frecuencia de actualización alta proporciona una experiencia de mayor calidad que un monitor de frecuencia de actualización baja. Esto se debe a la mayor suavidad en el contenido que puede mostrar. Las técnicas modernas como la interpolación de cuadros y los monitores de frecuencia de actualización variable pueden proporcionar un resultado más fluido para contenido más antiguo y hardware más débil, aumentando la gama de experiencias mejoradas.

En escenarios basados ​​en tiempos de reacción, como juegos competitivos, los monitores de alta frecuencia de actualización pueden proporcionar ventajas reales sobre los oponentes. Esto viene en dos partes, cuanto más a menudo se muestra una nueva imagen, antes se puede notar un cambio importante, la mayor suavidad de la imagen también facilita la toma de acciones más precisas.