画面撕裂测试 – 检测垂直同步与帧同步

这项画面撕裂测试能让你轻松看出显示器和显卡是否保持同步。撕裂就是那条参差不齐的水平线——有时会同时出现好几条——它把运动画面切开,使屏幕上半部分和下半部分显示出两个不同瞬间的内容。当显卡在一次刷新过程中途把新的一帧送到显示器时,撕裂便会出现,于是显示器在同一次绘制中画出一部分旧帧、一部分新帧。本测试会让一幅醒目、高对比度的图案在屏幕上扫过;如果你的配置出现撕裂,那些清晰的垂直边缘就会断裂成错开的水平台阶,并向上或向下滑动。

Screen resolution
Screen FPS (measured)
Movement / frame

Speed

24 px/frame

Band width

90 px

撕裂并不是面板本身的故障,而是系统生成帧的频率与屏幕刷新频率之间的时序错配。理解这层关系,正是消除撕裂的关键。

如何使用画面撕裂测试

图案会在页面加载后立即开始移动。为了获得最清晰的判读效果:

  • 进入全屏。当移动的图案填满整个显示屏时,撕裂最容易被发现。
  • 观察垂直边缘。在条纹移动时紧盯黑白交界处。一台完全同步的显示器会让每一条边缘从上到下都保持笔直。
  • 留意断裂处。如果有一条或多条水平线横穿画面,使其上下两侧的边缘向左或向右错开,那就是撕裂。这些线条往往会上下漂移。
  • 提高速度。运动越快,每处撕裂的错位就越大,也越明显。

有一点需要注意:大多数浏览器在合成输出时已经开启了垂直同步,所以即便游戏会撕裂,普通的浏览器页面往往也不会撕裂。如果你在这里看不到撕裂,那是个好迹象,但要对游戏做出确切判断,最可靠的方法是在关闭垂直同步、且帧率与刷新率不同的情况下运行它。

为什么会出现画面撕裂

显示器按固定的节拍刷新——每秒 60、120 或 144 次。你的显卡则按自己的节奏渲染帧,而这个节奏很少能与那个节拍对齐。当一帧新画面在某次刷新途中送达时,显示器会在绘制中途切换到它,两帧之间的分界线就是撕裂。

当帧率很高且不同步时,这种错配最为严重。在 60 Hz 的屏幕上跑到 200 FPS 时,每次刷新期间都会落下好几帧新画面,从而同时产生多条撕裂线。为帧率设上限或使其同步,才能消除这些撕裂。想了解你的输出与屏幕刷新率相比如何,可在主 FPS 测试中测量它们,并用我们的刷新率指南确认刷新率。

如何消除画面撕裂

让帧与刷新保持对齐大致有三种方法,各有取舍。

垂直同步(VSync)

垂直同步会把每一帧完成的画面保留到显示器准备好接收为止,从而彻底消除撕裂。代价是,如果帧率跌到刷新率以下,垂直同步在等待下一次刷新时可能会增加输入延迟,并引发它自身的卡顿。这是最简单的解决办法,用于视频和节奏较慢的游戏完全够用。

可变刷新率(G-Sync 与 FreeSync)

可变刷新率显示器会逐帧改变自身的刷新时序,以匹配显卡。在其支持的范围内,这既能消除撕裂,又没有垂直同步带来的延迟惩罚,因此它是游戏的首选方案。如果帧率攀升到显示器的上限以上,撕裂仍可能重现,所以许多玩家会将它与略低于上限几帧的帧率限制搭配使用。

帧率上限与快速同步

把帧率限制在接近刷新率的水平,可以减少帧不同步送达的频率。现代驱动程序还提供低延迟同步模式,它只在帧率高于刷新率时才撕裂,而在低于刷新率时表现得像垂直同步。当没有可变刷新率可用时,这些模式很有用。

撕裂、卡顿和丢帧是不同的问题

运动画面看起来不对劲可能有多种原因,它们各有不同的解决办法:

症状你看到的现象根本原因
撕裂水平断裂使画面错位帧与刷新不同步
卡顿画面完整,但在时间上出现顿挫渲染中帧延迟或被丢弃
丢帧运动略显粗糙,但没有撕裂面板未能画出每一帧

如果这里的边缘保持笔直,但运动看起来仍然不对劲,那问题在于时序而非撕裂——可用卡顿测试来测量它,或用丢帧测试来检查面板本身。

撕裂会损害性能,还是只影响观感?

撕裂不会降低你的帧率;它纯粹是帧不同步造成的视觉瑕疵。事实上,让帧撕裂是延迟最低的游戏方式,这正是一些竞技玩家宁愿容忍些许撕裂,也不愿增加垂直同步的输入延迟的原因。对其他所有人来说,可变刷新率能在没有延迟的情况下带来干净的画面。这一切究竟有多重要,取决于游戏本身——我们关于游戏中的每秒帧数的指南阐述了平衡点所在,而我们对什么是帧率的概述则解释了背后的数字。

常见问题

为什么我在浏览器里看不到撕裂?

因为浏览器通常在开启垂直同步的情况下进行合成,所以它们的输出已经与刷新对齐了。这项测试仍然能帮你了解撕裂是什么样子,并在全屏下或在超出范围的可变刷新率显示器上检查撕裂。

撕裂是不是我的显示器坏了的迹象?

不是。撕裂是显卡与显示器之间的时序错配,而非硬件缺陷。开启垂直同步或可变刷新率即可消除它。

我该用垂直同步,还是 G-Sync / FreeSync?

如果你的显示器支持可变刷新率,就用它——它能在没有垂直同步延迟的情况下消除撕裂。把普通的垂直同步留给不具备该功能的显示器,或者留给对延迟无所谓的视频场景。

可变刷新率还会撕裂吗?

会,如果帧率升到显示器最高刷新率之上。把帧率限制在低于上限几帧的水平,就能让一切都保持在无撕裂的范围内。

不同帧率下撕裂的表现

屏幕上同时出现的撕裂条数,直接取决于一次刷新期间有多少帧送达。当帧率接近刷新率时,你往往会看到单独一条撕裂线在屏幕上缓慢地上下漂移。当帧率高得多时——比如在 60 Hz 面板上跑 200 FPS——每次刷新都会落下好几帧,你便会同时看到多条撕裂线,常常显得像是在闪烁。当帧率远低于刷新率时,撕裂虽少,但每一条都会停留更久。观察你在本测试中改变速度时撕裂的表现,正好映照出你游戏帧率上下波动时所发生的情形。

游戏主机、电视和视频上的撕裂

撕裂并非只是电脑的问题。不做同步渲染的游戏主机会以完全相同的方式撕裂,这正是主机游戏常常附带垂直同步或可变刷新选项的原因。另一方面,电影和视频很少撕裂,因为视频播放器会缓冲帧并在刷新时呈现它们。如果你在看视频时发现撕裂,原因通常是媒体播放器关闭了垂直同步,或者刷新率不匹配,而非视频本身。

低帧率补偿让可变刷新率持续工作

可变刷新率显示器都有一个最低支持刷新率,低于它这项技术就会停止工作。现代实现用低帧率补偿解决了这个问题:当帧率下滑时,它会重复帧,使显示器保持在其工作范围内。这就是为什么一套优秀的可变刷新率配置,即使在帧率下降的高负荷场景中也能保持无撕裂且流畅。当你选购显示器时,一个配有这种补偿的宽广可变刷新范围,比一个亮眼的最高数字更重要。无论你选择哪条路线,目标都是一样的:每次刷新恰好呈现完整的一帧,干净对齐。

要确认自己的配置,一个快捷办法是运行一款高负荷游戏并显示帧数计数器,把帧率推到刷新率之上再压到之下,观察是否出现断裂。如果可变刷新率发挥了作用,画面会在直到上限的整个范围内保持完整。如果你只在上限之上才看到撕裂,那么把帧率限制在低于上限几帧的水平,就是拼图的最后一块。把你在这里学到的东西带回那款游戏,你训练出的眼睛就能轻松认出那条参差的线条——更好的情况是,它根本不再出现。

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