O Que É a Taxa de Fotogramas? FPS, Taxa de Atualização e Como a Testar
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A taxa de fotogramas é o número de imagens fixas que um ecrã apresenta a cada segundo para criar a ilusão de movimento. Mede-se em fotogramas por segundo, indicada como FPS. Uma taxa de fotogramas mais elevada significa que chegam mais imagens por segundo, o que o olho interpreta como um movimento mais suave e fluido. Este guia explica o que é a taxa de fotogramas, como difere da taxa de atualização, como o olho perceciona a fluidez, que valores comuns se adequam ao cinema e aos jogos, e o que limita os números que o seu hardware consegue alcançar. Pode medir o seu próprio ecrã em segundos com o teste de taxa de fotogramas gratuito deste site.
O Que É a Taxa de Fotogramas (FPS)?
Um fotograma é uma imagem única e completa. O movimento em qualquer ecrã é uma ilusão construída a partir de uma sucessão rápida destes fotogramas. Quando as imagens mudam com rapidez suficiente, o cérebro funde-as num movimento contínuo. A taxa de fotogramas limita-se a contar quantos fotogramas surgem num segundo. Um clip a 60 FPS mostra sessenta imagens distintas por segundo. Um clip a 30 FPS mostra metade, pelo que cada imagem permanece no ecrã o dobro do tempo.
A ideia aplica-se sempre que um ecrã apresenta movimento: cinema, televisão, vídeo em streaming, animação e videojogos. Nos jogos, o número é dinâmico. A placa gráfica renderiza cada fotograma a pedido, pelo que a taxa de fotogramas sobe e desce consoante a complexidade da cena. No vídeo gravado, a taxa de fotogramas é normalmente fixada quando o ficheiro é captado ou codificado, permanecendo constante durante a reprodução. Em qualquer dos casos, aplica-se a mesma regra. Mais fotogramas por segundo produzem um movimento mais suave, mais detalhe nítido enquanto os objetos se movem e, nos jogos, uma resposta visual mais rápida às suas ações. O número é uma taxa, não uma resolução, pelo que nada diz, por si só, sobre a nitidez da imagem. Para uma análise mais aprofundada sobre como a medição funciona e como é calculada, consulte o nosso guia sobre fotogramas por segundo.
Taxa de Fotogramas vs Taxa de Atualização (Hz)
A taxa de fotogramas e a taxa de atualização confundem-se facilmente porque ambas contam eventos por segundo. Não são a mesma coisa. A taxa de fotogramas é o número de fotogramas que o computador produz e envia para o ecrã, medida em FPS. A taxa de atualização é o número de vezes por segundo que o monitor redesenha fisicamente a sua imagem, medida em hertz (Hz). Uma é um resultado do seu hardware e software. A outra é uma propriedade fixa do próprio painel.
As duas interagem diretamente, e o número mais baixo estabelece o limite. Um monitor a funcionar a 60 Hz só consegue mostrar sessenta imagens novas por segundo. Se a sua placa gráfica renderizar 200 FPS, o ecrã continua a apresentar sessenta, e os fotogramas em excesso são descartados. Se, em vez disso, o seu hardware apenas conseguir 40 FPS num painel de 144 Hz, o ecrã não tem nada de novo para mostrar em muitos dos seus ciclos, pelo que repete fotogramas. Para tirar partido de uma taxa de fotogramas elevada, precisa tanto de uma GPU capaz como de um monitor com uma taxa de atualização correspondente, como 120 Hz, 144 Hz ou 240 Hz. Se não tiver a certeza do que o seu painel suporta, o nosso guia sobre como verificar a taxa de atualização explica-o passo a passo. Uma incompatibilidade entre os dois números é também a causa clássica do rasgamento de ecrã, em que o ecrã mostra partes de dois fotogramas ao mesmo tempo. Pode reproduzir e estudar esse artefacto com o teste de rasgamento de ecrã.
Como o Olho Humano Perceciona a Fluidez
O sistema visual humano não tem uma taxa de fotogramas fixa. Funciona como um processo contínuo, e não como uma câmara com obturador, pelo que não existe um valor único onde a perceção pare. A sensibilidade depende antes daquilo que está a observar. A velocidade do movimento, o contraste, o brilho e o tamanho dos objetos em movimento alteram todos o número de fotogramas que consegue distinguir. É por isso que as afirmações sobre um "limite do olho" rígido são enganadoras.
Alguns padrões gerais mantêm-se para a maioria dos observadores. Abaixo de 24 FPS, o movimento começa a parecer uma apresentação de diapositivos. Por volta dos 30 FPS, o movimento é percecionado como contínuo, mas pode apresentar tremuras durante panorâmicas rápidas. A 60 FPS, a maior parte do movimento do dia a dia parece suave e reativo. O salto de 60 para 120 FPS é claramente visível em conteúdos rápidos, sobretudo em jogos e em varrimentos rápidos da câmara. Acima dos 120 FPS, os ganhos diminuem, embora muitas pessoas ainda notem a diferença até aos 240 FPS em cenas de alta velocidade. A fluidez não depende apenas da contagem em bruto. Depende também da clareza do movimento, a nitidez de um objeto à medida que se desloca num LCD do tipo sample-and-hold. Nestes painéis, cada fotograma é mantido estático até chegar o seguinte, e o seu olho segue o objeto em movimento, o que esbate as suas margens num desfoque percecionado. Taxas de fotogramas mais elevadas encurtam o tempo durante o qual cada fotograma é mantido, reduzindo assim esse desfoque. Pode observar o efeito diretamente com o teste de desfoque de movimento.
Taxas de Fotogramas Comuns e o Que Cada Uma Serve
Diferentes taxas de fotogramas adequam-se a diferentes tarefas. O cinema manteve o mesmo padrão durante cerca de um século, enquanto os jogos competitivos levam o hardware ao limite. A tabela abaixo resume os objetivos mais comuns e onde cada um se enquadra.
| Taxa de fotogramas | Utilização típica | Notas |
|---|---|---|
| 24 FPS | Cinema, a maioria dos filmes em streaming | O padrão de longa data do cinema; o seu ligeiro desfoque de movimento é lido como "cinematográfico". |
| 30 FPS | Emissões de TV, jogos de consola mais antigos, vídeo na web | Suave para visualização casual, mas pode apresentar tremuras em ação rápida. |
| 60 FPS | Computação geral, jogos de consola, vídeo HD | A referência prática para um movimento suave e reativo. |
| 120 FPS | Jogos de alta atualização, consolas modernas | Visivelmente mais suave; necessita de um ecrã de 120 Hz ou mais rápido. |
| 144 FPS | Jogos de PC em monitores de alta atualização | Um ponto de equilíbrio popular para uma jogabilidade reativa. |
| 240 FPS | Jogos competitivos e de esports | Minimiza a latência de entrada e o desfoque em títulos de reflexos rápidos. |
Para a maioria dos utilizadores, 60 FPS é o objetivo que equilibra a fluidez com hardware acessível. Descer abaixo desse valor e o movimento torna-se irregular. Subir acima e precisa tanto de um monitor de maior atualização como de uma placa gráfica mais potente para manter o fluxo de fotogramas. Os jogadores competitivos procuram 144 FPS e mais além, porque a menor latência e o movimento mais nítido se traduzem numa vantagem mensurável em títulos de reflexos rápidos. O objetivo certo depende do seu género, do seu ecrã e do seu orçamento. O nosso guia sobre fotogramas por segundo nos jogos aborda esses compromissos em detalhe.
O Que Limita a Sua Taxa de Fotogramas
A taxa de fotogramas é o resultado de uma cadeia de processamento, e a fase mais lenta define o teto. Vários componentes podem tornar-se esse estrangulamento, e identificar o correto é a chave para resolver o baixo desempenho.
GPU
A placa gráfica faz o trabalho pesado de desenhar cada fotograma. Em resoluções elevadas, e com efeitos exigentes como ray tracing, anti-aliasing e texturas detalhadas, a GPU é normalmente o fator limitativo. Reduzir estas definições é a forma mais rápida de aumentar a taxa de fotogramas.
CPU
O processador prepara cada fotograma antes de a GPU o desenhar, gerindo a física, a lógica do jogo e as chamadas de desenho. Em jogos com muita simulação, e em resoluções mais baixas, a CPU pode limitar a sua taxa de fotogramas mesmo quando a placa gráfica ainda tem margem. Esta situação é conhecida como estar limitado pela CPU (CPU-bound).
Motor de jogo e otimização
O software conta tanto como o hardware. Um motor mal otimizado, uma fuga de memória ou um erro não corrigido podem manter a taxa de fotogramas abaixo do que os seus componentes deveriam fornecer. As atualizações de controladores e os patches de jogos recuperam muitas vezes o desempenho perdido sem qualquer peça nova.
VSync e limites de fotogramas
O VSync limita deliberadamente a taxa de fotogramas à taxa de atualização para eliminar o rasgamento. Troca um pouco de latência de entrada por uma imagem limpa e alinhada. Os limites de taxa de fotogramas definidos por si, pelo jogo ou por uma tecnologia de atualização variável como o G-Sync ou o FreeSync funcionam da mesma forma. Estes são limites intencionais, não falhas, e explicam por que motivo um sistema potente pode ficar exatamente nos 60 FPS.
Taxa de Fotogramas vs Tempo de Fotograma e Consistência
A taxa de fotogramas média é um valor de destaque útil, mas esconde um detalhe importante: a consistência. O tempo de fotograma mede quanto tempo cada fotograma individual demora a renderizar, em milissegundos. Um fluxo estável de fotogramas uniformemente espaçados parece suave. Um fluxo irregular parece uma tremura, mesmo quando os FPS médios parecem elevados. É por isso que dois sistemas que indicam a mesma média podem, na prática, sentir-se muito diferentes.
A relação entre os dois é simples. O tempo de fotograma é o inverso da taxa de fotogramas. Se os fotogramas chegarem a um ritmo perfeitamente uniforme, 60 FPS equivalem a 16.7 ms por fotograma e 120 FPS equivalem a 8.3 ms. Os problemas surgem quando os tempos de fotograma disparam. Um único fotograma que demore 50 ms enquanto os seus vizinhos demoram 16 ms produz um solavanco visível, seja qual for a média por segundo indicada. A tabela abaixo associa cada taxa de fotogramas comum ao tempo de fotograma que implica com um ritmo uniforme.
| Taxa de fotogramas | Tempo de fotograma (ritmo uniforme) |
|---|---|
| 30 FPS | 33.3 ms |
| 60 FPS | 16.7 ms |
| 120 FPS | 8.3 ms |
| 144 FPS | 6.9 ms |
| 240 FPS | 4.2 ms |
Uma vez que as médias podem ocultar estes picos, um ritmo de fotogramas consistente é muitas vezes mais importante do que um pico elevado. Quando os fotogramas chegam de forma irregular, perceciona tremuras e trepidação, e nenhuma quantidade de FPS em bruto o disfarça por completo. Pode ver como um ritmo irregular parece e se sente utilizando o teste de tremura, que torna os solavancos fáceis de detetar antes de perseguir um número médio maior.
Perguntas Frequentes
60 FPS é bom?
Sim. 60 FPS é a referência amplamente aceite para um movimento suave e reativo em jogos, vídeo e utilização geral. Combina naturalmente com a taxa de atualização de 60 Hz presente na maioria dos monitores padrão. Os jogadores competitivos procuram valores mais altos, mas para a grande maioria das tarefas 60 FPS é fluido e confortável.
Uma taxa de fotogramas mais alta é sempre melhor?
Taxas de fotogramas mais elevadas proporcionam um movimento mais suave e menor latência de entrada, mas apenas até à taxa de atualização do seu monitor. Renderizar 200 FPS num ecrã de 60 Hz desperdiça energia e gera calor sem qualquer benefício visível. Ajuste a taxa de fotogramas alvo ao painel que realmente possui.
Qual é a diferença entre FPS e Hz?
Os FPS contam os fotogramas que o computador envia para o ecrã a cada segundo. Os Hz contam quantas vezes o ecrã se consegue redesenhar a cada segundo. A sua fluidez efetiva é limitada por qual dos dois números for mais baixo.
Como testo a minha taxa de fotogramas?
O método mais rápido é uma ferramenta baseada no navegador. O teste de taxa de fotogramas deste site mede os seus FPS em tempo real instantaneamente, sem qualquer descarga ou instalação, para que possa confirmar o que o seu ecrã está realmente a fornecer.
Testes e guias relacionados
- Teste de taxa de fotogramas — meça os FPS em tempo real do seu ecrã diretamente no navegador.
- Qual é a minha taxa de atualização? — encontre e confirme os Hz do seu monitor.
- Fotogramas por segundo nos jogos — como os FPS afetam a jogabilidade e a competitividade.
- Teste de desfoque de movimento — verifique quão nítidos permanecem os objetos em movimento no seu ecrã.
- Teste de tremura — detete o ritmo irregular de fotogramas e a trepidação.