守望先锋怎样查看性能数据（守望先锋显示技术）

很明显的，画面从当中撕裂了，而且还有大量的重影。下面是关于怎样应对显示“不完美”的相关讨论。

刷新率(refresh rate)

• 关于这个话题，存在大量争议。有人觉得，高刷新率的游戏画面是一眼就能分辨并且明显优越的。有人认为高刷新率是一种无稽之谈，人的眼睛根本无法分辨60FPS(在别的版本里，24FPS，30FPS)以上的画面。

• 在我的认识里，这样的说法都有道理。因为人和人的差异太大了。根据某学术研究：

  [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2826883/]

  经过抽样调查，人群平均能接受45FPS，而有25%的人可以分辨60FPS以上的画面，有绝少数的人无法分辨25FPS以下的画面。有未经证实(我没找到直接证据)的资料表明，飞行员可以看得清220分之一秒内飞机的图像。

• 考虑到人眼的工作方式，overwatch游戏人群的平均年龄和健康程度，以及对FPS游戏的幸存者效应(如果我看不清动态画面，我想我就不会关注这个游戏了)，我觉得考虑购买高分辨率屏幕值得一试并且有较大机会获得体验上的提升。建议去附近电竞馆或者展示场所试用。

撕裂(tearing)

基本原理

• 显示器有一个重要的参数叫“刷新率”，单位一般标称为Hz。一台60Hz的显示器，每秒重绘画面60次。

• 重绘的方式是从显示器左上角开始，从左到右画一行，然后再往下从左到右画第二行，再往下一行，直到把整个画面画满，再从左上角开始画第二幅画，每秒这么干60次。显示器的刷新率一般来说由硬件决定，是固定的(下面会另外介绍g-sync等技术)。

• 你的显卡却并不一定要与显示器同步，显卡每秒可以输出的帧数变化范围非常大，每秒30帧到300帧，视系统硬件、游戏设置的不同而变化。

• 当显卡没有与显示器同步，而且输出的帧数高于显示器的刷新率的时候，显示器从上到下画着的时候，咦，有新的帧数，那旧的不画了，直接画新的。

• 表现:如果这是一个静止的画面，那么你可能感觉不到任何区别。但是当你在看一个动态的(特别是左右横向移动的)画面的时候，撕裂就出现了！

• 比如，这是一个60hz的显示器，而你的显卡可以输出120帧每秒的时候：

• 显示器画到一半，哇，显卡送了个新的画面，于是下半部分就画这个新的！这个撕裂可能发生在屏幕从上到下任何一处，放在当中只是为了大家能看得稍轻楚一点。X表示撕裂的幅度。

• 如果显示器的刷新率不变，而你的显卡可以输出240帧每秒的时候：

• 哇，有一个新的帧耶！”的事情发生了三次，显示器刷新一次的时候，显卡输送了四个画面。于是发生了三次撕裂。但是每次撕裂的幅度(假设以相同的速率转向)都是原来的一半

• 当你的显示器刷新率达到120hz，而你的显卡可以刷出240帧每秒的时候：

• 撕裂的幅度是60hz/120帧每秒时的一半(假设以相同的速率转向)

解决办法

• 为了消除画面撕裂，同步技术被开发出来。简单来说，同步等于等待，不是显卡等显示器，就是显示器等显卡。

• V-sync(vertical sync)，垂直同步(因为显示器是从上往下垂直刷新的)，就是让显卡等显示器。当显示器开始画一个新的画面的时候，就告诉显示器：我要画啦。显卡把画面给显示器之后，就等着，等待显示器画完这一幅，开始画下一幅的时候，再把新的画面给显示器。于是显示器可以完美的画出画面，不会产生撕裂。但是代价就是，当你的显卡在等待的时候，你的敌人却不在等待，垂直同步给系统带来了一定的延迟(下面会具体讨论)，你不能及时看到敌人和你自己的动作

  同时，显卡只有在特定的时间窗口才能向显示器输送画面，错过这个窗口，则会导致显示器很不开心，突然之间(也许是一瞬间)，你能看到的画面减半。这就会导致如果一台机器不能稳定60FPS，那么开启垂直同步，画面会在30FPS或者60FPS之间不断变化

• Adaptive sync，自适应同步。为了解决垂直同步技术在机器不能稳定输出画面的问题，当你的机器足以输出垂直同步所需要的帧数的时候(60hz 刷新率开启垂直同步就是稳定60fps，144HZ刷新率开启垂直同步就是稳定144fps)，则垂直同步生效，画面不撕裂。当不足以输出足够帧数的时候，垂直同步不生效，画面撕裂，但FPS不会乱跳

• Triple buffering，三重缓冲。这里事情开始变得复杂起来

• 我们先从“缓冲”说起。想像你是一家汉堡店的老板。你的客人点了个汉堡。你开始做汉堡。这时你有两个选择:

  选择1:你烤好了肉饼，直接塞到客人嘴里。你拿出面包，直接塞到客人嘴里。然后你再把番茄酱之类的倒在客人嘴里。

  选择2:你拿出一个托盘，把面包、肉饼和酱料在托盘上组合成一个汉堡，然后用托盘把汉堡端给客人。

  对，那个托盘就是一个“buffer,缓冲器”。

• 经过这许多年显示技术的发展，在显示系统里，一般默认有两个缓冲器。一个用来让显示器读取图像，一个用来让显卡绘制图像。这叫“double buffering,双重缓冲”

• 有时，两个缓冲器不够用了。于是，我们增加了一个缓冲器，在默认情况下，按照一定的顺序绘图并且让显卡读取

• 三重缓冲能让显示变得更平滑，显卡先画两个画面，放在缓冲器里。一个缓冲器要是来不及画，另一个顶上。减少了画面卡顿的可能性，但是最新的画面和你的眼睛之间永远隔着两个画面。当单独启用的时候，并不能消除撕裂，会带来少量输入延迟。但是，这里我并不了解这些延迟的计算方法

• Fast-sync，快速同步。同步界的新技术。仅在FPS高于刷新率的时候发生效果。还记得三重缓冲吗？按照一定的顺序绘制并读取。用了快速同步，系统会选择读取比较“新”的那个帧，而不是顺序读取。换句话说，输入延迟再次被减少了。代价是，因为存在“选择读取”，所以将导致微小的不平滑显示

• 上面这三个技术都可以在nvidia控制面板里选择

• 而G-SYNC和Free Sync技术，则是让显示器等显卡。通过动态改变显示器的刷新方式来适应显卡的输出。这样的方法比垂直同步可是高明多了，增加的延迟也是微乎其微，但是需要显示器和显卡同时支持这两种技术之一。G-SYNC需要在显示器上安装一个芯片，这通常代表你要花钱购买(以目前市场价来说大约是1000元左右)，仅有nVidia显卡支持。Free Sync则只有AMD显卡支持，一般来说不需要额外花费。

• G-SYNC在显示器上装了一个小的帧处理器

  这里不想太过深入讨论G-SYNC和FREE-SYNC的问题，足够挖一个与本文体量类似的超巨型天坑了。简单说，因为需要稳定的高FPS，这两种技术适用于竞技型FPS并不是十分理想。一是因为作用范围有限(低于显示器刷新率)，二是发生作用的时候帧率和刷新率发生变动，并不稳定。这两种技术可能更适用于需要开高画质、帧数又低于显示刷新率的大型游戏

• 同时我们也应当注意到，当你的显示器刷新率越高，同样的剧烈动作撕裂越不明显。

• 是不是能不明显你可以无视的地步？这取决于你的主观感受

• 技术名称	是否需要特定显卡支持	是否需要特定显示器支持	作用范围	减少画面撕裂？	带来输入延迟？
  Vertical sync	否	否	等于显示器刷新率	是	大量
  Adaptive sync	是，nvidia显卡	否	小于等于显示器刷新率	在稳定输出大于等于显示器刷新率的帧数时，是	在稳定输出大于等于显示器刷新率的帧数时，大量
  Triple buffering	否	否	全部	否	少量
  Fast sync	是，nvidia显卡	否	当你的帧率远高于显示器刷新率	是	少量
  G-SYNC	是，特定型号的nVidia显卡	是，支持G-sync的显示器	小于显示器刷新率	是	极少量
  Free-sync	是，特定型号的AMD显卡	是，支持Free-sync的显示器	小于显示器刷新率	是	极少量

拖影(ghosting)

拖影看起来是这样的：

显然，小车在向左移动，而屏幕右侧出现了前一刻小车的影子

基本原理：

• 液晶显示器(对，就是所有人都在用那种)，里面有液晶。

• 液晶是很奇怪的东西，你给他通上电，他的排列就会发生变化。排列发生变化，身体从透光到不透光，发生了改变。如下图：

• 当中那些可爱的小棍棍，就是液晶啦。最底下黄色的是背光，然后是偏光片和包裹住液晶的玻璃，上下各一层。左边是未加电状态，因为排列不均而不许光通过。右边加电之后光可以通过。

• 然后再给他前面加上滤光片(三种顔色的)，然后再把他们三个一组，组成一个“像素”，均匀的排列在一起

• BOOM！显示器出现了！上面就是你的液晶显示器放大之后的样子。通过对像素阵列加电、不加电，哪个像素加电、哪个像素不加电，显示出图像：

• 错了，是这张：

• 对，1920x1080的显示器，有622万组灯 液晶 滤光片的组合。对，你在游戏里看到的小人，也是由这样的象素画出来的

问题

• 显然，游戏里的小人动得很快，以至于，我们可爱的液晶变得不够快，回到一开始的图：

• 小车己经开过，但是我们可爱的液晶他来不及变回去。而且，液晶的问题在于加了电变得快(显示图像)，但是撤了电变回去变得慢了(留下拖影)

• 如果有像我一样的、曾经在CRT时代玩过射击游戏的老朋友，一定会无比痛恨那个CRT日渐消亡、液晶显示器刚刚起步的岁月，就射击游戏的体验来说，刚刚发明的液晶显示器是巨大倒退。因为发光原理的不同，CRT显示器的图像稍纵即逝，而液晶显示器的图像挥之不去，所以CRT的问题是因为没有足够的显示图像的时间，使画面闪烁，液晶的问题是每个图像都显示得太久，以至于和下一幅图像互相叠加，产生了拖影。

• 拖影有什么危害呢？会让你看不清屏幕上的人，于是顺便看不清场面，然后打不中人。比如：

• 上面是一个CRT显示器，正在从上到下刷新图像。除了己经刷新的一部分，其他地方都是黑色的

• 这图当然是游戏效果(顺便吐槽，这特效简直特么蠢透了)，在自己屏幕上看到过的自然会懂

解决办法

拖影是液晶显示器的固有毛病。液晶技术发展了这许多年，各路厂家发展出了无数的技巧来规避这一固有缺陷。 解决办法之一，就是过驱动(overdrive)。通过增加在液晶两头的电压差，使液晶的变化更快，也就是让液晶从透明到不透明或者从不透明到透明的时间更短

• 与过驱动相关的参数叫作“响应速度(response time)”，一般由显示器本身的属性决定，偶尔显示器设置会有几个选项能够改变响应速度。

• 当前主流游戏显示器都会在参数中标示响应时间，但是，因为没有统一的标准，所以每个厂家的响应时间表示方式和内容并不相同。比如，有的厂家标称的响应时间是从白变灰或者黑的时间，而不是从白变灰(黑)再变回白的整个时间。有的厂家标称的是灰-白-灰过程的时间。有的厂家标称的响应时间有特定条件的要求，比如刷新率和菜单设置。因此，请以权威显示器测试网站的测试结果作为显示器之间横向比较的依据。

• 整体上来说，TN显示器以现在的技术标准可以达到灰到灰(G2G)1毫秒,IPS和MVA类型的显示器则无法达到(一般都大于5毫秒)。

• 过驱动技术有其缺陷，比如，因为液晶的固有属性，响应速度不可能无限提高。比如，因为要追求快，所以难以精确的控制液晶变化的幅度，导致顔色表现不可能十分准确(液晶并不是只有完全透明到完全不透明两种状态，而是跟据加压的幅度表现出不同的透光率，但因为过驱动技术影响了加压幅度，导致单个液晶点的透光率失准，进而使顔色表现与预期出现偏差)，是的，不光是TN，电竞IPS和MVA也存在色彩失准的问题。比如，如果过驱动技术配置不当，加压过度，反而可能出现“反向鬼影”:

• 上图，作为初代的几款电竞屏之一，明基XL2410T的过驱动技术存在瑕疵。

• 过驱动技术是高刷新率显示器的重要基础，如果没有这样的技术，那么液晶的反应速度将根本不足以支撑以高频率正常显示画面。

• 同时也必须注意到，多数显示器厂家生产的支持高刷新率的显示器，在低刷新率时为了避免过驱动技术的缺陷，都将液晶的响应速度调低了，比如：

• 这样的效果，显然240hz显示的图像最清晰。

另一个解决办法，就是“插帧”技术。

• 前面说到，既然液晶的问题是上一幅图像与下一幅图像叠加，那么，在两幅图像之间插入一个黑色的画面，不就能够消除叠加了？

• 没错，就是有这样的技术。

• 上图展示了LG的TruMotion 240hz工作原理，原始的输入数据是60帧每秒，通过算法画出中间帧，加倍到120帧每秒，再插入黑色画面，得到240帧每秒。

• 虽然看起来很厉害，但是实际上插帧技术只在高清电视上被广泛使用。原因我猜有几个：一是要求原始输入数据帧率固定且不能过高，二是会带来少量的输入延迟。三是只有少数玩家才会在意产生的效果并为此买单。

• 于是，基本上你只能在高清电视上见到这种技术。

• EIZO也有几款显示器采用这个技术，原生支持120帧，通过插黑达到240幅每秒的画面，然而真正有效的也就120帧。不过不用担心，这款显示器你基本上买不到了。

最后，就是最近几年比较热门的频闪背光(strobe backlight)技术。

• 如果有留意前面解说的朋友会知道，液晶本身是不发光的，他只是挡在光源前面改变透明度。

• 前面也说过，因为液晶变化速度有限，所以在视觉暂留原理的作用下，前一幅和后一幅画面互相叠加了。

• 对，之前大家都没想到，液晶显示器的背光是一直亮着的。准确的说，液晶显示器的背光一直在疯狂的闪烁，闪烁得快到让你觉得他是一直在亮着的。多数时候，他就是只在那里不管不顾不停的闪(一般来说，200hz-1000hz，根据厂家的设置和显示器的亮度)。

• 那么，就有人想办法开发出了这样一种操作，让背光只在你需要的时候亮起来，展现出你希望看到的画面。而可怜的液晶在变化的过程中，会出现拖影的时刻，背光是关闭的。只要设置得当，你的眼睛并不会发现这样的操作，而只是觉得画面变得清晰了(太低的话会出现CRT那样的画面闪烁问题)。

• 实现效果非常接近CRT的动态清晰度，可以说，有了这样的技术，液晶显示器终于可以全面超越CRT显示器在与游戏相关的动态显示方面的效果了。

• 然而，间歇性的关闭背光，会导致显示器的亮度大幅度下降。我个人猜测，游戏显示器普遍采取亮瞎眼的默认亮度和显然过高的最高亮度，就是为了开启频闪背光做准备。而默认亮瞎眼但是又没有搭载频闪背光技术的显示器是为什么呢？我也编不下去了。

• 时至今日，只有少数显示器支持这样的技术，比如：

• 所有支持G-SYNC的显示器，都搭载了ULMB(Ultra Low Motion Blur，超低动态模糊)技术。但是，官方明确这两个功能是冲突的，不能同时打开。

• 厂家通过独立的技术开发，在显示器上搭载的技术。

• 以及通过第三方技术，调整显示器设置达到的效果，比如运用toastyx-strobelight这个APP，或者blur busters strobe utility。然而通常只支持到120hz刷新率。

  过驱动技术与频闪背光技术可以叠加使用。至于你是否该为此买单？当然，仍然取决于你的主观感受。

延迟(lag)

我很讨厌用比喻，不过。如果玩游戏就像赛跑，你当然可以通过练习来提高自己的起跑速度、耐力和爆发力，从而提高成绩。而延迟，就像是把你的起点往后挪，给你带来不可否认的劣势。尽管你可以通过练习和努力来弥补，但劣势就是劣势。

说回延迟。当然，延迟有好多种，网络延迟，因为醉酒、疾病带来的反应迟钝，键盘、鼠标的输入延迟等

• 单独的某种延迟看起来并无足轻重，可能也就5ms-10ms，因为人的反应速度平均有280ms，看起来微不足道？

• 但是延迟和延迟之间表现的是累加关系，网络延迟 系统延迟累加起来可不是一个小数字

这里只讨论与显示系统(显卡、显示器等)相关的延迟，也就是从按下鼠标到屏幕上的图像发生变化这个阶段产生的延迟

• 包括几个部分，从鼠标延迟，到CPU/GPU依次处理数据，到帧传输，到缓冲带来的延迟，到屏幕反应时间的延迟

• 上面举的是一个很糟糕反应时间的例子。而理想情况下：

• 如果按照某些研究成果的话

• 整整减少了70多毫秒

• 每年长一岁，反应时间升高3.32毫秒。那么70多毫秒的反应时间大概相当于长了21岁

• 这是humanbenchmark.com延迟测试的结果，可以看到，20毫秒的延迟差距足以让你和你的对手拉开一个档次了。而80毫秒(从260到180)的延迟差距，可能就是反应界前5%的强者与路人平均水平的差距。

• 如果反应时间测试也采用与守望先锋相同的分段标志的话，就是反应时间测试界白金咸鱼与大师咸鱼的区别。

• 鼠标、CPU和GPU带来的延迟，又是一个大坑。在这里，暂时不作讨论

显示器固有的输入延迟。

• 是指显示信号到达显示器，到表现在屏幕上所需要的时间。

• 表现为显示器的固有属性，可以通过某个启用“低延迟模式”来部分改善。

• 大部分“电竞”向的显示器，在最低延迟的情况下都可以做到10ms之内。

• 非专业电竞向的显示器，延迟可能达到20以上。电视的话，情况更严重。需要通过测评来小心甄别。

• 同一款显示器，不同的刷新率设置，将带来不同的延迟表现。当然最高刷新率延迟最低。原因可能是上面提到的，过驱动技术运用的效果

游戏设置带来的延迟。当然，以守望先锋这款游戏为例。

• 需要特别说明的一点是，以下数据来自于实际测试，方法如下：

• 改造一个鼠标，在左键上连一个小灯，左键触发的瞬间灯亮

• 拿一个高速摄像机，能支持1000FPS(每秒1000张照片)以上那种

• 设置好电脑，打开游戏。按下鼠标，小灯亮，再过若干毫秒，屏幕上的人物出现动作变化。小灯亮和人物动作变化之间的时间差，就是你的实际输入延迟

• 实际上我截取的数据经过大幅度的简化，因为原始数据实在太多太杂，难以直观对比。当然，丧失了一定的准确性

• 比如我们可爱的Nikon 1系列

• 窗口模式(窗口、无边窗口)和全屏

• 在windows 10系统中，窗口模式受到系统管控。这意味着你在游戏设置里更改的刷新率(分辨率后面的数字)将被桌面设置覆盖。全屏模式有独立的刷新率，不受桌面刷新率的影响。然而，如果你的桌面分辨率、刷新率和色深(很古老的设置)与游戏中不同，那么按ALT TAB切换游戏和桌面的时候显示器为了调整模式，将会黑屏几秒钟。解决办法就是桌面设置与游戏设置一致。

• 据称，在窗口模式下，将会强制启用垂直同步和三重缓冲，除非这是一个directX 12的游戏，或者启用了g-sync技术。

• 在windows系统中，有理由相信全屏游戏模式在调度资源方面有更高的优先级

• 垂直同步:显卡等待显示器的模式，打开这个选项可以消除画面撕裂，见前叙

• 三重缓冲:使画面更平滑。见前叙。

• 根据battle(non)sense的测试结果，在60HZ显示器中，全屏和窗口模式在开关垂直同步与三重缓冲时的延迟差异如下:

• 	全屏	窗口
  60hz 60fps垂直同步关三重缓冲关	0ms(基准值)	25ms
  60hz 60fps垂直同步关三重缓冲开	10ms	35ms
  60hz 60fps垂直同步开三重缓冲关	70ms	85ms
  60hz 60fps垂直同步开三重缓冲开	75ms	90ms

• 显然窗口模式会增加15-25ms的延迟，建议尽量避免

• 这是另一个测试结果：

  	全屏
  144hz 300fps垂直同步关三重缓冲关	0ms(基准值)
  144hz 154fps垂直同步关三重缓冲关	2.5ms
  144hz 90fps垂直同步关三重缓冲关	5.5ms
  144hz 154fps垂直同步关三重缓冲关	8ms
  144hz 144fps垂直同步开三重缓冲关	20ms

• 根据blurbusters的测试，不同刷新率开启垂直同步，全屏模式，结果如下:

  	延迟
  240hz 240fps垂直同步开三重缓冲关	0ms(基准值)
  200hz 200fps垂直同步开三重缓冲关	4ms
  144hz 144fps垂直同步开三重缓冲关	15ms
  120hz 120fps垂直同步开三重缓冲关	22ms
  100hz 100fps垂直同步开三重缓冲关	31ms
  60hz 60fps垂直同步开三重缓冲关	67ms

• 一般来说开启垂直同步会增加3-3.5帧时间的延迟。60hz的时候每帧延迟是16.6ms,240hz的时候每帧延迟是4.2ms。

• 所以60FPS下打开垂直同步，会增加大量延迟。144FPS下打开垂直同步，增量比60FPS下小很多

• 帧率限制、降低延迟(和最大预渲染帧数)

• 30。开玩笑，我花198不是为了看PPT的。

• 基于显示器(display based)。基本上你可以理解为预设的一个自定义值。

• 自定义。30-300FPS。

• 当然，FPS设置会影响到输入延迟。越低FPS，输入延迟越大

  	延迟(降低输入延迟关，垂直同步关，三重缓冲关)
  300fps	0ms(基准值)
  240fps	0.7ms(基准值)
  200fps	1.6ms(基准值)
  144fps	3.6ms(基准值)
  120fps	5ms(基准值)
  100fps	6.6ms(基准值)
  60fps	13.3ms(基准值)

• 降低输入延迟这个选项，可以把60FPS以上的输入延迟降低到与300FPS并且关闭降低输入延迟同样水平。

• 300FPS并打开降低输入延迟选项可以得到极微量的(2ms以内)输入延迟降低。

• 最大预渲染帧数是nVidia的显卡设置。游戏取值为1，最小值为1，不需要改到1以外的其他数值

• 其他图像设置均不直接影响输入延迟。同样的FPS就是同样的延迟。特效开太高，导致帧率下降，增加延迟那种不算。

• 据称，nvidiashadowplay/windows10 游戏模式也会影响输入延迟。未见具有相当说服力的数据

• 一点重要的总结：

• 通过测试延迟，帧率越高越好的结论显尔易见。既便高于你显示器的刷新率，也能有明显的效果

• 在优化最佳的情况下，300FPS也比60FPS低了13.3ms的延迟。在优化最差的情况下，显示系统会额外产生3-7帧时间的延迟，如果拿144HZ 144FPS与60HZ 60FPS对比，这个延迟差约为29ms-67.9ms。如果拿240HZ 240FPS与60HZ 60FPS对比，这个延迟差约为38ms-88.2ms

推荐设置

为了最小的输入延迟：

• v-sync/free sync/g-sync/fast sync 均关闭

• 全屏模式

• 游戏中的显示器刷新率设置为最高

• 帧率限制300，以及为了稳定300，调整画面设置

• 当然，这是最理想的情况。几点建议：如果你的FPS达不到稳定的300，建议限制到稳定的最高值。可以通过打开性能数据，在团战时观察FPS值的变动情况来确定一个FPS跌落的下限。把帧率限制到那个值上。

• 当然，显示设置中画质越低，帧率越高。

• 如果你是画质党，建议渲染调成100%，模形细节和材料开高。抗锯齿中等。光影相关的能低则低。

• 别问我，我都开到最低的。

题外

啥？你问我？我年纪大了，不懂RGB。眼睛又瞎，是个色盲。我用这个配置：