Allion Labs/Henry Hung
反應時間(Response time)是什麼?
反應時間(Response time)也可稱之為響應時間,指的是接收處理訊號到輸出結果所花費的時間。對液晶顯示器來說,一般反應時間是指亮度從最暗到最亮的時間(rise time),再加上最亮到最暗的時間(fall time)。除了最亮及最暗變化外,還有在這區間的灰階變化,即灰階到灰階的亮度變化時間(Gray to Gray response time)。
![灰階到灰階的亮度變化時間(Gray to Gray response time)](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_01.jpg)
除了量測反應時間外,還有一個非常重要的指標是overshoot及undershoot,指的是訊號在調變的過程中在預期值之外,以百分比的方式呈現。此一數據也會影響反應時間的表現。
![overshoot及undershoot,指的是訊號在調變的過程中在預期值之外,以百分比的方式呈現。](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_02.jpg)
有了基本的知識之後,接下來百佳泰將直接以實際案例的量測結果,就我們豐富的經驗知識,與各位讀者分享究竟其中數據藏有什麼潛在風險?下表是32” 2560×144@165Hz monitor經過5x5x灰階圖所量測出來的結果。
![32” 2560×144@165Hz monitor經過5x5x灰階圖所量測出來的結果](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_03.png)
Rise Time, Fall Time, Gray to Gray Response Time反應時間詳解
我們再進一步整理出灰階反應時間各項數據如下表,平均值為10.97ms,最佳值為2.37ms,最差值為20.87ms。如果這是一台文書等級的螢幕,表現為尚可接受,但若是電競螢幕,則此表現可說是非常差,箇中原因由百佳泰專業團隊分析告訴你。
Avg. Response | 10.97 ms |
Avg. Rise | 10.66 ms |
Avg. Fall | 11.28 ms |
Best | 2.37 ms |
Worst | 20.87 ms |
螢幕更新率為165Hz,代表1秒可以更新165張畫面(frame),1個畫面需要6.06ms來更新(refresh window)。
![螢幕更新率為165Hz,代表1秒可以更新165張畫面(frame),1個畫面需要6.06ms來更新(refresh window)。](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_04.png)
![畫面gray127切換到畫面gray191需要2.47ms ,反應時間小於1個frame (6.06ms) 的更新畫面時間](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_05.png)
從上表結果中可得知,畫面gray127切換到畫面gray191需要2.47ms ,反應時間小於1個frame (6.06ms) 的更新畫面時間,畫面就是完整的轉換到gray191。
frame1: gray 127
frame2: gray 191
但如果是畫面gray127切換畫面gray0需要20.87ms,反應時間大於1個frame的更新畫面時間,需要3.44個frame才能切換到gray0的畫面。
frame1: gray 127
frame2: gray x
frame3: gray y
frame4: gray 0
畫面反應過程 gray x及gray y被使用者看到,就是常見的殘影(ghosting)。再進一步針對能滿足更新畫面時間的要求進行計算,可得到30%的更新率合規性(refresh compliance),這代表將有70%的畫面表現是不及格的,很容易產生殘影。
Refresh Rate | 165 Hz |
Refresh Window | 6.06 ms |
Refresh Compliance | 30% |
影響反應時間的指標:Overshoot/Undershoot
接著我們來看overshoot/undershoot,一般液晶顯示器要overshoot不超過20%及undershoot不超過15%。
![影響反應時間的指標:Overshoot/Undershoot,一般液晶顯示器要overshoot不超過20%及undershoot不超過15%](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_06.png)
在上圖二十個結果中,已知38.67%及20.80%二項結果未達到要overshoot及undershoot的要求。整理可得10%的逆殘影率(inverse ghosting rate),這項數據越低則表現越好。
Inverse Ghosting rate |
10% |
2 / 20 x 100% = 10 %
逆殘影(inverse ghosting)是什麼呢?首先要瞭解overdrive的技術。液晶顯示器為了得到較佳的反應時間,會透過向液晶像素施加電壓來使翻轉速度更快,讓反應時間更快,這就是overdrive技術。
雖然反應時間減少了,但轉換的亮度卻超出了預期範圍,導致像素需要調整回預期值。
![雖然反應時間減少了,但轉換的亮度卻超出了預期範圍,導致像素需要調整回預期值。](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_07.png)
在這調整過程中,加上運動的物體就會產生過亮或過暗的光影,如下圖過高的overshoot而使物體左側出現逆殘影的現象。
![運動的物體就會產生過亮或過暗的光影,過高的overshoot會使物體出現逆殘影的現象。](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2022/11/rt_08.png)
決定一台好表現的電競螢幕要素,除了有更快的反應時間外,螢幕更新率合規性也是重要指標,須平衡拿捏不因過度加強電壓而造成過高的overshoot反應。
在量測反應時間的表現外,還有許多項目(Ex. Delta E、Gamma、色域、均勻性…等)也需要納入量測及考量,才能得到全方位的面板表現。百佳泰投身於面板檢測已有多年經驗,建議在產品上市前送到我們的實驗室進行全方面的驗證評估,建立起使用者好評,並提升品牌形象,打造良好的產品價值。若您想更進一步了解,或是有相關產品測試需求,歡迎您歡迎聯繫百佳泰。
延伸閱讀│
毫秒出擊!從電競螢幕延遲性實測報告剖析玩家使用需求
螢幕專用App會讓螢幕更Smart嗎?