We doen op gamingmonitors verschillende tests die te maken hebben met de weergave van bewegend beeld en de snelheid waarmee een monitor reageert. Dit hangt in de praktijk van twee aspecten af. Allereerst speelt de snelheid mee waarop de pixels in het scherm van kleur wisselen, ook wel de (gray-to-gray)responstijd van het scherm, uitgedrukt in milliseconden. De tweede factor is de refreshrate van het scherm, het aantal beelden dat per seconde wordt weergegeven, uitgedrukt in Hz.
Responstijd: rise- en falltransities, over- en undershoot, (inverse) ghosting
Te beginnen met de responstijd: overgangen of transities tussen donkere en lichte kleuren heten ook wel risetransities; het omgekeerde, van licht naar donker, heet een falltransitie. De responstijd verschilt vaak tussen de verschillende overgangen die het scherm kan maken. Naarmate de responstijd oploopt treedt er steeds meer ghosting op: een vaag nabeeld achter het weer te geven beeld.
Lcd-monitors maken over het algemeen gebruik van overdrive, instelbaar in een paar standen, om een snelle responstijd mogelijk te maken. Daarbij wordt een pixel in eerste instantie heel eventjes naar een hogere of lagere waarde gestuurd dan de eigenlijke doelwaarde. Bij te veel overdrive schiet het paneel een stukje door ten opzichte van de doelwaarde. Dit doorschieten heet overshoot bij een risetransitie of undershoot bij een falltransitie en is in de praktijk zichtbaar als inverse ghosting. Dit is precies het omgekeerde van ghosting: een negatief, 'omgekeerd' nabeeld. Veel inverse ghosting kan in de praktijk storender zijn dan 'normale' ghosting.
:strip_exif()/i/2005176114.jpeg?f=imagenormal)
In dit testpatroon van Blurbusters beweegt een ufootje van links naar rechts over het scherm. Op de linkerfoto zie je ghosting, zichtbaar als een donkere schaduw links van de ufo. In het midden inverse ghosting, zichtbaar als een lichte rand achter de ufo. Rechts een scherm met een bijna perfecte gray-to-grayresponstijd.
Hoe snel moet de responstijd eigenlijk zijn? Dat hangt af van de refreshrate van het scherm. Bij een 60Hz-refreshrate staat ieder beeld bijvoorbeeld 16,67ms op het scherm, maar bij een 180Hz-refreshrate is dat nog maar 5,6ms. Idealiter verlopen alle mogelijke transities binnen de tijd dat ieder beeld op het scherm staat.
:strip_exif()/i/2003809832.jpeg?f=imagenormal)
Refreshrate: hoe hoger, hoe beter
Onafhankelijk van de responstijd van het scherm neemt de beeldscherpte toe naarmate de refreshrate hoger is. Dat komt doordat ieder beeldje heel even op het scherm blijft stilstaan, maar we het beeld met onze ogen op een min of meer vloeiende manier volgen. Tijdens het volgen wordt ieder beeld dus een klein beetje 'uitgesmeerd' over het netvlies. Hoe hoger de refreshrate, hoe korter ieder beeld op het scherm blijft staan en hoe minder het beeld wordt 'uitgesmeerd'. Het plaatje rechts geeft daarvan een voorbeeld.
De refreshrate bepaalt mede de inputlag: de tijd die het duurt voordat een beweging die je maakt zichtbaar wordt op het scherm. Die vertraging hangt ook af van de interne verwerking die in het scherm plaatsvindt voordat dat het beeld weergeeft, maar de refreshrate bepaalt wel de ondergrens. Een pijlsnel 60Hz-scherm zal alsnog veel trager aanvoelen dan een goede 180Hz-monitor. Dat zit zo: kijken we puur naar de invloed die de refreshrate heeft op de inputlag, en laten we verdere vertraging door signaalverwerking buiten beschouwing, dan zal een input in het beste geval direct worden weergegeven op het scherm, als die invoer precies voor de volgende verversing van het scherm komt. In het ergste geval, als de verversing van het scherm net is geweest, dan duurt het bij een 180Hz-monitor zeker 5,6ms voor er weer iets nieuws wordt weergegeven, terwijl het bij een 60Hz-monitor minstens 16,7ms duurt voor er een volgend beeld op het scherm komt.
In de praktijk is een inputlagmeting het resultaat van vele verschillende deelmetingen, die in dit voorbeeld willekeurig allemaal ergens terechtkomen tussen helemaal geen vertraging, en de tijd dat een beeld op het scherm staat voor die refreshrate. Middel je al die deelmetingen, dan is de gemeten vertraging als gevolg van de refreshrate dus ongeveer gelijk aan de helft van de tijd dat één beeld op het scherm staat.
Motionblurreduction: slimme truc met potentiële nadelen
Huidige lcd- en oledschermen blijven normaal gesproken hetzelfde beeld vertonen tot er weer een nieuw beeld is. Het scherm tussendoor steeds even op zwart zetten zorgt ervoor dat ieder beeld minder wordt 'uitgesmeerd' over het netvlies. Beweging zal er op dezelfde refreshrate scherper uitzien.
:strip_exif()/i/2006644842.jpeg?f=imagegallery)
:strip_exif()/i/2006644840.jpeg?f=imagegallery)
Links het beeld waar het scherm de hele tijd aan staat, rechts het beeld waarbij het scherm steeds even op zwart springt
De functie waarmee lcd- en oledschermen steeds even op zwart gaan heet motion blur reduction (mbr); sommige fabrikanten gebruiken hiervoor een eigen term, zoals ELMB of MPRT. Bij lcd-schermen wordt dat over het algemeen geïmplementeerd door het backlight te laten knipperen op de refreshrate van het scherm. Oledschermen, die geen backlight hebben, voegen simpelweg zwarte beeldjes in (black frame insertion, bfi).
Mbr is niet zonder nadelen en is daarom zelfs op gamingschermen niet standaard geactiveerd. Het zichtbare geknipper kan zeker op een lagere refreshrate irritant zijn. Omdat het scherm nog maar een deel van de tijd aan staat, neemt de waargenomen helderheid sterk af. Bij lcd-schermen knippert het backlight meestal als één geheel, maar het lcd-paneel ververst van boven naar beneden. Waar de knipper van het backlight niet perfect gelijkloopt met de verversing van het paneel, zie je een dubbel beeld.