Cómo las altas frecuencias de actualización y las velocidades de fotogramas cambian las pantallas y cámaras del teléfono

Aunque 2020 será recordado por muchas cosas, una de las tendencias notables de dispositivos inteligentes para teléfonos inteligentes del año, la amplia disponibilidad de pantallas de 120 Hz, podría pasar desapercibida, principalmente porque los consumidores promedio no tienen idea de qué Hz ("Hertz") significa. Los anuncios dirigidos a jugadores y creativos introdujeron la tecnología de 120 Hz hace unos años y a veces se refieren a "frecuencias de actualización de 120 Hz". En 2020, incluso los teléfonos inteligentes de bajo costo incluirán "soporte de pantalla de 120 Hz".

Esto significa que los usuarios de teléfonos inteligentes costarán entre $ 300 y $ 400. Los puntos de precio están a punto de acceder a tecnologías de visualización imperceptiblemente rápidas que solían estar disponibles solo para computadoras y tabletas de alta gama. Al mismo tiempo, las cámaras con velocidades de cuadro más altas se están volviendo cada vez más populares en los teléfonos. Hoy voy a simplificar este tema complejo y explicar por qué es realmente importante cuando una pantalla se actualiza de 30 Hz a 60 Hz o 120 Hz, y cuando está por encima.

Hertz y cuadros por segundo

Hertz (generalmente abreviado Hz) es la unidad internacional de frecuencia por segundo, con qué frecuencia ocurre algo en un segundo, y se utiliza para muchas tecnologías diferentes. Cuando hablamos de pantallas como televisores o monitores, una imagen fija completa es "1 Hz", por lo que no cambia cada segundo. La mayoría de los videos de hoy se mueven a 30 Hz, lo que significa que un video es una colección de imágenes fijas que parpadean 30 veces por segundo frente a sus ojos.

La pantalla de su teléfono puede actualizarse 30 o 60 veces por segundo, lo que se conoce como "frecuencia de actualización": ¿cuántas veces se puede actualizar completamente la pantalla completa en un segundo? Sin embargo, el contenido que se muestra puede no cambiar tan a menudo como se puede mostrar la pantalla. La velocidad a la que se reproduce el contenido se mide en "cuadros por segundo".

Los ojos y el cerebro humanos saben juntos que algo anda mal cuando un video se reproduce a menos de 24 fotogramas por segundo. Este es el número mínimo de cambios requeridos por segundo para que algo parezca "realista" para un espectador humano. Las pruebas científicas han demostrado que la mayoría de las personas no pueden percibir el movimiento más rápido que 60 cuadros por segundo o cuantificar las diferencias entre 30 y 60 cuadros por segundo en la mayoría de las circunstancias. Como resultado, los cines para películas se han comprometido a 24 cuadros por segundo, y la mayoría de los televisores de la generación anterior están diseñados para mostrar el mayor contenido a 30 cuadros o menos por segundo, con muy pocas excepciones. Los cineastas generalmente describieron 24FPS como "más cinematográfico" que el refrescante 30FPS más rápido, pero ambas tasas coexistieron pacíficamente.

El choque 60Hz-60FPS

Durante muchas décadas, 24FPS y 30FPS se consideraron tan ideales para la reproducción de video que se desarrolló poca tracción para pantallas más rápidas. Las películas pueden diferir de los programas de televisión más populares, los videojuegos y el contenido creado por el usuario. Si bien agregar más píxeles (resolución) podría mejorar drásticamente los detalles de cada fotograma, no hubo una necesidad aparente de una visualización más rápida .

Además, los creadores digitales sabían que cambiar de 30 a 60 cuadros por segundo significaba almacenar el doble de cuadros por segundo y expandir el tamaño del archivo para que las películas no encajen en medios ópticos o se transfieran rápidamente por Internet lata. A medida que los teléfonos inteligentes se hicieron más populares, los videos de 60 fps habrían ocupado el doble de espacio en un dispositivo de bolsillo, y sus pantallas podrían no ser capaces de mostrar videos a esta velocidad más alta, lo que podría desperdiciar los datos adicionales.

Allí No fue un evento específico que cambió la percepción de la velocidad "correcta" para un anuncio, sino que dispersó los cambios desde varias direcciones. A medida que la fabricación de pantallas de 60 Hz y 120 Hz se hizo más fácil, algunos fabricantes de televisores vieron la oportunidad de venderlas, aunque el contenido de TV y películas de 60 fps no estaba disponible. Entonces comenzaron a ofrecer funciones de suavizado de movimiento que agregaron cuadros adicionales aproximados por segundo y ejecutaron artificialmente películas de 24 fps (y otro contenido) a 60 fps. Este efecto hizo que las producciones cinematográficas parecieran programas de televisión demasiado rápidos. Estos cineastas de Hollywood profundamente enojados que sintieron que sus películas habían sido falsificadas en algunos televisores y algunos productores de programas de televisión.

Las compañías de juegos no eran tan tímidas con las velocidades de fotogramas más altas. Los desarrolladores de chips de gráficos por computadora y algunos desarrolladores de videojuegos llegaron a 60 FPS como el piso con la perspectiva de velocidades de cuadros y tasas de cuadros aún más altas para el contenido en ciertas circunstancias. Hoy en día, alcanzar una velocidad de cuadro garantizada de 60 fps se considera ideal para jugar, pero generalmente no está garantizado. Muchos jugadores todavía están luchando por explicar exactamente por qué 60 FPS o velocidades más rápidas son mejores que 30 FPS, además de hacer que los juegos se vean más suaves a velocidades de cuadro más altas.

Aún así, los jugadores (y algunos otros) han estado impulsando las grabaciones de video y las transmisiones de juegos. Si bien Hollywood se ha adherido en gran medida al contenido de 24 FPS, los cineastas y financieros chinos han adoptado tasas de fotogramas más altas con el mismo entusiasmo que los diseñadores de juegos, y algunos teatros chinos muestran actualmente películas de Hollywood que han cambiado oficialmente a 60 FPS.

Por qué las pantallas de 120 Hz son importantes [19659004] La forma más fácil de explicar la diferencia entre las pantallas de 30 Hz, 60 Hz y 120 Hz es que cuanto mayor sea el número, más Los cuadros por segundo se pueden mostrar en la pantalla y el contenido se ve más uniforme. Sin embargo, como se sugirió anteriormente, la mayoría de los videos de hoy permanecen a 24-30 FPS. Entonces, ¿por qué alguien necesita una pantalla de 60 Hz, y mucho menos una versión de 120 Hz?

Una ventaja importante de una pantalla de 120 Hz es que se puede dividir fácilmente 24 y 30, de modo que cada fotograma de una película de 24 fps se puede mostrar en la pantalla durante 5 de sus 120 fotogramas en un segundo mientras En transmisiones de TV de 30 fps, cada imagen se puede mostrar para 4 de las 120 imágenes en la pantalla. Esto significa que las películas y los programas de televisión más antiguos se muestran como se pretendían originalmente, sin usar suavizadores de cuadros artificiales, ya que molestan a Hollywood. Además, los videos más nuevos (incluidos los grabados con cámaras de teléfonos inteligentes) se pueden reproducir a 60 o incluso 120 cuadros por segundo.

Los videos no son lo único que se muestra en las pantallas de los teléfonos inteligentes. La gente navega mucho por Internet, desplaza sus teléfonos a través de las redes sociales y otras cosas que también pueden beneficiarse de movimientos más suaves. Apple lanzó ProMotion para sus tabletas iPad Pro hace tres años. La principal ventaja es que desplazarse por todo es lo suficientemente suave como para que pueda seguir leyendo el texto incluso si se mueve hacia arriba o hacia abajo. En las pantallas que no son de ProMotion, el desplazamiento de texto es tan nervioso que solo lo miras inconscientemente cuando se detiene.

Sin embargo, los jugadores son probablemente los mayores beneficiarios potenciales de los anuncios más rápidos. En enero, Epic Games actualizó la versión para iPad de Fortnite para admitir velocidades de cuadros de 120 FPS en modelos iPad Pro con pantallas ProMotion, una característica que permite a los jugadores (con tabletas desde $ 799) obtener hasta el doble de imágenes como en PlayStation 4 y Xbox One o puede ver cuatro veces el tamaño de Nintendo Switch, una ventaja que YouTuber describió como "tan buena que es injusta". El razonamiento que los jugadores de computadora hardcore confirmarán es que las velocidades de cuadro más suaves permiten lecturas más rápidas en una fracción de segundo sobre sus movimientos y sus oponentes, así como respuestas más precisas.

Relativamente pocos desarrolladores de juegos iOS / iPadOS admiten actualmente 120 FPS, pero Fortnite es un bateador duro, y la actualización de ProMotion es una señal de lo que viene en otros lugares. Se han actualizado aproximadamente 100 títulos para admitir las pantallas UltraMotion de 120 Hz en los teléfonos inteligentes de nicho de Razer, incluidos varios juegos de lucha de alto perfil, algunos MMORPG populares y el exitoso Pokémon Go. Con los últimos conjuntos de chips Snapdragon 865 de gama alta de Qualcomm que recientemente agregaron soporte para pantallas de hasta 144 Hz, está claro que 120 Hz no es el límite superior para teléfonos inteligentes y monitores de PC que podrían seguir para lograr velocidades de actualización ridículamente altas .

¿Por qué son importantes las cámaras FPS (y más rápidas)? Otra forma de uso. Dado que algunas cámaras pueden tomar una fotografía cada 120 o 240 segundos, ¿qué pasaría si los videos resultantes pudieran reproducirse a 30 cuadros por segundo? Cada segundo en el mundo real tomaría 4 u 8 segundos para verlos, "cámara lenta", y los espectadores podrían capturar detalles que no se verían a la velocidad normal.

Los iPhones y iPads de la generación actual tienen la opción de "grabar". Videos en cámara lenta con 120 o 240 fps y resolución máxima de 1080p. Las versiones beta de iOS 14 sugieren que los próximos iPhones pueden grabar videos 4K de mayor resolución a estas velocidades. Snapdragon 865 de Qualcomm tiene la velocidad de almacenamiento y el ancho de banda para crear video de 960 FPS a una resolución de 720p, sí, eso es 960 cuadros por segundo, para una cámara lenta impresionante, por lo que cada segundo real demora 32 segundos para igualar 30 fps para ser visto. [19659002] Ahora las cámaras de 120 FPS también se pueden combinar con pantallas de 120 FPS para ofrecer videos locos y fluidos en tiempo real. Si bien las pantallas 2D convencionales aún no tienen una gran aplicación, los auriculares VR y AR pueden usar videos y pantallas con una frecuencia de cuadro más alta para aliviar las náuseas.

Una desventaja es que las cámaras de alta velocidad de cuadros consumen una tonelada de memoria y ancho de banda inalámbrico. iOS y iPadOS advierten a los usuarios que la captura de video 4K 60FPS requiere 400 megabytes por minuto. Esto podría llenar un modelo base de iPhone 11 de 64 GB en aproximadamente dos horas, siempre que se instalen relativamente pocas aplicaciones u otros archivos. Con imágenes 4K agregadas a 120 FPS y 240 FPS este año, puede esperar que la memoria se duplique o cuadruplique, aunque la mayoría de las personas no mirarán videos de dos horas (o incluso 30 minutos) a esta velocidad ) crear. [19659003] ¿Realmente necesitas un teléfono de 120 Hz (o más rápido)?

Para la mayoría de las personas, la respuesta corta es actualmente "no". Una pantalla de 120 Hz es una característica "agradable pero no obligatoria" que muchas personas no notan en el 99% de los casos. Un desplazamiento más suave a través de la interfaz de usuario y las aplicaciones de un dispositivo es ciertamente mejor, pero de una manera que la gente difícilmente podría cuantificar, y los videos más suaves todavía tienen algunas compensaciones dudosas de ancho de banda, especialmente cuando se ven en pantallas pequeñas y más de una red celular irregular para ser transmitida. Si bien los juegos más suaves son agradables, solo los jugadores serios de computadoras (y las compañías que los ofrecen) actualmente están preocupados por los títulos superiores a 60 FPS.

Esto cambiará significativamente con el tiempo. Las pantallas de 120 Hz se están volviendo omnipresentes debido a la creciente gama de componentes económicos, y los chips de dispositivos como Qualcomm, Apple, Samsung y MediaTek admitirán altas velocidades de actualización, ya que esto se está volviendo cada vez más trivial. Por el momento, la tecnología de 120 Hz es, en el mejor de los casos, una campana para la gente común. Con el aumento de la velocidad de los chips, la capacidad de almacenamiento y el ancho de banda general del sistema, las empresas también admitirán pantallas y cámaras de alta actualización con alto FPS, incluso con los dispositivos más baratos. Esperemos que pueda notar y explicar las mejoras usted mismo.