تک پدیا: زمان پاسخگویی (Response Time) چیست و با چه معیارهایی اندازه‌گیری می‌شود؟

دنیای تصویر، دنیای پیچده و بی‌پایانی است! با پیشرفت فناوری‌های بصری در طول سال‌ها و دهه‌های گذشته، اصطلاحات و مفاهیم بسیاری در این دنیا به وجود آمده که اغلب مخفف شده‌اند و کاربر عادی را سردرگم می‌سازند. پیش از این در لیون تک و در سری مطالب تک پدیا به دنیای فناوری‌های تصویری و بصری،‌ درهایی را گشوده‌ایم. به عنوان مثال از Ray Tracing گفتیم، فناوری HDR را توصیف کردیم، انواع پنل‌های معروف مانتیور و تلویزیون را مورد بررسی قرار دادیم، رزولوشن داینامیک و رزولوشن اسکیلینگ (Dynamic Resolution و Resolution Scaling) را زیر ذره‌بین بردیم، از فناوری‌های G-Sync و FreeSync سخن گفتیم و سری به رزولوشن چکربورد (Chekerboard Resolution) زدیم.

حالا در این قسمت از سری مطالب تک پدیا، قصد داریم کمی در زمینه فناوری‌های نمایشگر و تلویزیون، به لایه‌های عمیق‌تری برویم و مفهومی ریزنقش اما مهم را مورد بررسی قرار دهیم. اگر از گیمرهای حرفه‌ای، مخصوصاً گیمرهای پلتفرم PC باشید، بدون شک فناوری‌ها و مفاهیمی مانند نرخ بروزرسانی (Refresh Rate) و زمان پاسخگویی (Response Time) به شدت برایتان مهم است. این دو مفهوم که معمولاً با یکدیگر یا با لگ ورودی (Input Lag) اشتباه گرفته می‌شوند، با این که از نظر تأثیری که روی تماشای محتوا یا تجربه بازی‌ ویدیویی مورد علاقه شما می‌گذارند، نقش کوچک و بسیار جزئی دارند، اما آنقدر می‌توانند مهم و حیاتی باشند که یک محتوای بصری زیبا را زشت به نظر برسانند یا به صورت کلی، سطح تجربه گیم‌پلی را برای شما به شدت پایین یا بالا ببرند!

امروز در این قسمت از تک پدیا، قصد داریم درباره مفهوم نرخ پاسخگویی یا Response Time مانیتور صحبت کنیم و معیارهایی که می‌توان به وسیله‌شان آن را را اندازه گیری کرد را مورد بررسی قرار دهیم. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

زمان پاسخگویی نمایشگر چیست؟

زمان پاسخگویی یک نمایشگر، مدت زمانی است که طول می‌کشد پیکسل‌های آن از یک رنگ به رنگ دیگر درآیند. نحوه اندازه گیری زمان پاسخگویی در مانیتورها و تلویزیون‌ها به صورتی اندازه گیری می‌شود که پیکسل‌های یک نمایشگر از رنگ سیاه به سفید و دوباره به سیاه تغییر حالت دهند (روش سیاه به سفید نیز وجود دارد). اصلی‌ترین واحد اندازه گیری Response Time، میلی ثانیه (ms) است و امروزه با سر زدن به فروشگاه‌ها، سایت‌های مرجع و منابع اطلاعاتی مختلف، مشاهده می‌کنیم که برای اندازه گیری زمان پاسخگویی، به غیر از میلی ثانیه از مفاهیم دیگری مانند GtG و MPRT نیز استفاده می‌شود. درباره معنی این روش‌های اندازه گیری کمی بعد توضیح می‌دهیم.

معیار «سیاه به سفید به سیاه»، شناخته‌شده ترین معیار برای اندازه گیری میزان ریسپانس تایم به حساب می‌آید. با این معیار، شما می‌توانید تعیین کنید که یک پیکسل در چه مدت زمانی تغییر رنگ می‌دهد. مثلاً در پنل‌های LCD، این بدان معنی است که کریستال‌های مایع در چه زمانی کاملاً فعال، سپس خاموش و غیر فعال می‌شوند.

زمان پاسخگویی معمولاً برای نمایشگرها، حدوداً 10 میلی ثانیه است و هر چه این زمان کمتر باشد، تصویر متحرک داخل نمایشگر به شکل واضح‌تر و دقیق‌تری به نمایش درمی‌آید. با این حال،‌ امروزه گیمرهای حرفه‌ای که با نمایشگرهای سریع خود به تجربه بازی‌های ویدیویی می‌پردازند، عملاً به این میزان ریسپانس تایم راضی نیستند. امروزه مانیتورهایی توسط شرکت‌های بزرگ (ایسوس،‌ ال جی، سامسونگ و…) تولید می‌شوند که دارای زمان پاسخگویی 1 میلی ثانیه یا حتی کمتر (0.5 میلی ثانیه) هستند.

زمان پاسخگویی چگونه روی تجربه کاربر تأثیر می‌گذارد؟

پیش از این گفتیم که هر چه زمان پاسخگویی یک مانیتور یا تلویزیون کمتر باشد، بهتر است اما زمان پاسخگویی بالا، چگونه روی تجربه یک گیمر یا یک کاربر عادی تأثیر می‌گذارد؟ زمانی که در حال کار با نمایشگری با ریسپانس تایم بالا هستید،‌ بدون شک متوجه یک سری رَد و اشکال مصنوعی در هنگام حرکت عناصر مختلف داخل صفحه می‌شوید. به عنوان مثال، زمانی که یک بازی با ریتم سریع (مثلاً بخش چند نفره Call of Duty یا Fortnite) را تجربه می‌کنید، این رد‌های روح مانند و اشکال مصنوعی که از دنباله هر المان متحرک درون صفحه نمایش مشاهده می‌شوند، طبیعتاً تصویر دقیق و زیبایی را به شما ارائه نمی‌دهند و حتی می‌توانند با پرت کردن حواس شما، تجربه نهایی گیم‌پلی را نیز تحت تأثیر قرار دهند.

حالا اگر با یک مانیتور با زمان پاسخگویی ناچیز (مثلاً مانیتور گیمینگ 24.5 اینچ ایسوس VG258QR) طرف باشیم، این موارد اضافه داخل تصویر آنقدر کم می‌شوند که دیگر به چشم نمی‌آیند و در نتیجه، عناصر محرک در تصویر هیچ رد و زائده اضافی خاصی از خود به جای نمی‌گذارند و تصویر متحرک، دقیق و زیبا به چشم می‌آید. با توجه به توضیحات ارائه شده، شاید بتوان گفت که میزان زمان پاسخگویی برای بسیاری از کاربران، مهم تلقی نمی‌شود، چرا که آن‌ها تصویر سریع و آنچنان متحرکی روی صفحه نمایش خود اجرا و پخش نمی‌کنند.

رنگ چگونه ساخته می‌شود؟

حالا که درک خوبی نسبت به مفهوم زمان پاسخگویی در نمایشگرها به دست آوردیم و دریافتیم که به صورت خلاصه، سرعت انتقال رنگ‌ پیکسل‌ها میان سیاه، سفید و خاکستری را تعیین می‌کند، بیایید به این موضوع مهم اشاره کنیم که این رنگ‌های متغیر اصلاً چگونه ساخته می‌شوند؟ نمایشگرهای LCD معمولاً به ازای هر پیکسل، سه زیر پیکسل (Sub Pixel) دارند. همچنین می‌دانید که مانیتورهای مدرن، مثلا مانیتورهای 4K، دارای حدود 8.3 میلیون پیکسل هستند. هر کدام از این ساب پیکسل‌های قرار گرفته در هر پیکسل، فیلترهای رنگ قرمز، سبز و آبی را در خود جای داده‌اند. با تغییر قسمت‌های فعال و غیر فعالِ این سه ساب پیکسل، می‌توان روی صفحه نمایش رنگ‌های مربوطه را به وجود آورد.

مفاهیم GtG و MPRT چه معنی و تفاوتی با یکدیگر دارند؟

برای محاسبه میزان زمان پاسخگویی یک مانیتور یا تلویزیون، از میلی ثانیه استفاده می‌شود اما تا به حال به این فکر کرده‌اید که این عدد قرار گرفته قبل از واحد میلی ثانیه، با چه روش‌هایی اندازه گیری شده است؟ GtG و MPRT دو روش معروف برای محاسبه میزان ریسپانس تایم هستند که تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند.

بیایید از GtG یا Grey-to-grey (خاکستری به خاکستری) شروع کنیم. این مفهوم به میزان زمانی که طول می‌کشد تا یک پیکسل میان دو رنگ تغییر حالت دهد، اشاره دارد. Gray-to-gray بر اساس معیاری به نام درجه‌بندی متوسط کار می‌کند؛ این بدان معنی است که در این روش اندازه گیری، پیکسل‌ها کاملاً غیر فعال نمی‌شوند. GtG ال سی دی‌ ها تقریباً 256 درجه بندی خاکستری را شامل می‌شوند.زمان‌های پاسخگویی GtG به صورت کلی بسیار سریع‌تر هستند و دانستن میزان آن‌ در مانیتورها، بیشتر به درد گیمرها و تولید کنندگان محتوای ویدیویی می‌خورد.

همچنین بد نیست از نحوه محاسبه و اندازه گیری GtG بگوییم. با این که پیش از این توضیح دادیم دوره کلی ریسپانس تایم با روش «مشکی به سفید به مشکی» اندازه‌گیری می‌شود، gray-to-gray با انتخاب چندین سکانس زمانی و میانگین گرفتن از آن‌ها محاسبه می‌گردد. سپس زمان کلی برای تغییر رنگ یک پیکسل به میلی ثانیه محاسبه می‌شود.

MPRT

روش و معیار MPRT، روی شاخه دیگری از ریسپانس تایم تمرکز دارد. کلمه MPRT به معنای Moving Picture Response Time یا نرخ پاسخگویی تصویر متحرک است و تعیین می‌کند که یک پیکسل تا چه زمانی به صورت ادامه دار و متوالی قابل مشاهده است. از معیار MPRT بیشتر برای ردگیری بلور (Blur) به وجود آمده توسط حرکت دوربین یا یک عنصر داخل تصویر استفاده می‌شود. این بدان معنی است که حتی با وجود صفر بودن GtG، تصویر همچنان ممکن است دارای MPRT باشد. همچنین بد نیست بدانید که مادامی که از واحد میلی ثانیه برای محاسبه زمان پاسخگویی استفاده شود، MPRT دقیقاً هم‌معنی مفهوم و عبارت دوام صفحه یا Display Persistence است.

دنیای پیچیده‌ای به نام Response Time

به صورت کلی، بحث زمان پاسخگویی یا Response Time که به عنوان یکی از مشخصات فنی مانیتورها و تلویزیون‌ها به حساب می‌آید، در ظاهر ساده است اما زمانی که کمی در دنیای آن عمیق می‌شویم و پیش می‌رویم، متوجه پیچیدگی‌های فراوانی می‌شویم؛ پیچیدگی‌هایی که ممکن است برای درک درست و عمیق آن‌ها، صد‌ها ویدیوی مقایسه مشاهده کنیم، مطالب این‌چنینی بخوانیم و انواع و اقسام محتوا را تجربه نماییم.

با این حال، شاید توضیحات ارائه شده در این قسمت از تک پدیا، برای بسیاری از کاربران عادی یا حتی حرفه‌ای، کافی باشد. حداقل حالا در هنگام خرید مانیتور یا تلویزیون، می‌دانیم که عدد قرار گرفته جلوی عبارت Response Time چه معنایی دارد، چگونه می‌تواند روی تجربه ما اثر بگذارد و معیارها و روش‌های اندازه گیری آن چه هستند و چگونه کار می‌کنند.

نظر شما در مورد این قسمت از سری مطالب تک پدیا چیست؟ آیا از ورود به دنیای به ظاهر کوچک اما عمیق مفهوم نرخ پاسخگویی خرسند شدید؟ تا به حال چقدر به نرخ پاسخگویی مانیتور یا تلویزیون خود دقت کرده بودید و آن را به عنوان یک فاکتور برای خرید در نظر گرفته‌اید؟ نظرات خوب خود را با ما به اشتراک بگذارید.