Xbox One X Freesync e VRR só funcionam entre os 48hz e os 60hz. Isto é bom ou mau?

Apesar que a ideia que pode surgir é imediatamente “Ora bolas, isto não presta pois a maior parte dos jogos é 30 fps, e como tal deveria alcançar valores abaixo dos 30hz”, a coisa não é bem assim!

Para percebermos claramente o que estamos a falar há que explicar alguns termos que vamos usar uma vez que nem todos os que vão ler este artigo são forçosamente versados na matéria, mas possuem tanto direito como qualquer outro em perceber a situação.

Vamos lá então ver alguns termos que vamos usar aqui neste artigo:

FPS – Fotogramas por segundo – Basicamente o número de imagens por segundo que uma placa gráfica de uma consola debita. Os jogos por norma são fixos a 30 fps ou 60 fps, e apesar de tal impede que os mesmos subam acima destes valores este bloqueio não impede que em zonas onde o processamento é mais pesado os fotogramas possam cair para baixo desses valores, o que se torna visível e perceptível na jogabilidade.

Refrescamento de ecrã – Número de vezes que um ecrã de um monitor ou TV é atualizado por segundo. Um dos motivos pelo qual os fotogramas são bloqueados a 30 ou 60 é para baterem certo com o refrescamento do ecrã, tornando a experiência o mais fluida possível. No entanto quando os fotogramas caem abaixo destes valores há consequências na qualidade da imagem.



Hz – Hertz – Basicamente uma unidade de frequência. Neste caso associada ao refrescamento de ecrã. Os ecrãs suportam 30hz ou refrescamentos de 30 vezes por segundo para 30 fotogramas por segundo e 60 hz ou 60 refrescamentos por segundo, para 60 fotogramas por segundo.

Stuttering – Um efeito visual que acontece quando os fotogramas descem abaixo da taxa de refrescamento do ecrã. Num exemplo, quando a TV refresca 60 vezes por segundo e a consola só debita 40 fotogramas, temos 20 refrescamentos onde a TV não recebeu nova informação, repetindo o fotograma anterior. Esta repetição é visualmente perceptível causando um efeito de engasgo denominado por stuttering.

VRR e Freesync – Duas tecnologias destinadas a acrescentar frequências de refrescamento variáveis aos monitores ou TVs. Basicamente com estas tecnologias os ecrãs não ficam presos aos 30 ou aos 60 hz, mas podem ajustar para valores intermédios acompanhando descidas de fotogramas, e mantendo totalmente fluída a experiência visual.

LFC – Low framerate compensation, ou em Portugues, Compensação por baixos fotogramas. Uma tecnologia associada ao VRR e Freesync destinada a compensar quando a placa gráfica debita valores bastante baixos.

E pronto… penso que a nível de termos será tudo! Vamos então ver o nosso artigo!

Como sabem a Microsoft foi a primeira a anunciar que as suas consolas passarão a suportar a tecnologia Freesync e VRR. Basicamente são duas tecnologias diferentes, a primeira da AMD, e a segunda pertença da norma HDMI, mas que se destinam a fazer exactamente o mesmo. A eliminar os problemas de stuttering que são causados pela descida de fotogramas nos jogos quando este bloqueia a TV numa determinada frequência de refrescamento.

Basicamente estas tecnologias necessitam de suporte hardware para poderem existir, e ele tem de estar presente na placa gráfica e na TV/Monitor. Isso quer dizer que o simples suporte da tecnologia por parte da consola não vai trazer novidade nenhuma a quase 99% dos seus utilizadores pois poucos são os monitores com este suporte e, mais do que isso, contam-se pelos dedos os modelos de Tvs que suportam a tecnologia.

Seja como for, os benefícios são claros. Quando um jogo fixa uma taxa de refrescamento e não consegue manter os fotogramas desejados para ela, há o referido efeito de engasgo (o stuttering). Por exemplo, a 60 fotogramas por segundo, e com o monitor sincronizado a 60 hz, cada fotograma fica no ecrã por 16.6 milésimos de segundo. Mas se os fotogramas caem, por exemplo para 50, isso quer dizer que 10 dos refrescamentos do ecrã irão apresentar o fotograma anterior, e isto implica que iremos ter sequências onde teremos a imagem no ecrã por pelo menos 33.3 ms (até pode ser mais no caso de a falha nos fotogramas ser sequencial). E isto cria aqui uma diferença que não só pode ser percebida visualmente como se nota na resposta dos comandos pois o tempo que demora a ver-mos a nossa acção no ecrã aumenta.

O VRR e o Freesync não resolvem isto. Na realidade nada excepto um aumento de performance gráfica pode resolver este problema, mas estas tecnologias minimizam o impacto da situação! Ao termos o televisor a acompanhar a descida de fotogramas o que acontece é que este tempo extra não vai aparecer apenas nestes 10 fotogramas, mas tentará ser dividido por todos os fotogramas existentes. Basicamente a TV irá refrescar apenas 50 vezes, em vez das 60, acompanhando os FPS, e desta forma cada fotograma ficará 20 ms no ecrã. É certo que cada fotograma sobe 4 ms face aos anteriores 16 ms que tínhamos a 60 fps/hz, mas o impacto visual e de percepção no controle do jogo é bem menor do que ter sequências onde o tempo de exposição de cada fotogramas é do dobro ou mais do normal!

Basicamente estas tecnologias não fazem nada de milagroso, mas são formas de minimizar o impacto pontual destas diferenças, diluindo-as, e que são muito bem vindas por tornarem a experiência de jogo bem mais suave e fluída.

Mas agora que a Microsoft anunciou a tecnologia ela vem referir que a Xbox One suportará Freesync e VRR na gama dos 48 hz e 60 hz. Ou seja, basicamente isto quer dizer que em vez dos 30 ou 60 hz normais, temos agora os normais 30, os normais 60, mas igualmente uma zona entre os 48 e os 60 hz onde as TVs podem mudar dinamicamente, ajustando este efeito.

Ora isto parece pouco, certo? Dado que a maior parte dos jogos são 30 fps, o coerente era que a gama abrangida fosse algo, por exemplo, dos 15 hz aos 60 hz. Somente esta gama permitiria abranger todas as variações de fps admissíveis  entre os 30 e os 60 fps, alcançado igualmente descidas abaixo dos 30.

E este raciocínio é apenas lógico. Mas no entanto as coisas aqui não são exactamente o que parecem!

Se formos a ver o que existe no mercado, a gama mais larga de frequências que encontramos suportada está em monitores dedicados, e vai desde os 30 aos 120 hz. Basicamente algo acima do que precisamos pois as consolas nunca passam os 60 fps, mas que mostra que pelo menos a gama completa dos 30 aos 60 hz poderia ser suportada.

Quanto à real necessidade dessa gama, isso é algo que iremos analisar de seguida. Mas e abaixo dos 30 fps? Algo que é extremamente comum e normal, como é que esta tecnologia opera aí?

Na realidade, esta tecnologia, tal como exposta até agora, não vai abaixo dos 30 hz, e já vamos ver o porque.



Vamos entretanto responder às duas questões que ficaram no ar:

1 – Porque não suporta a Xbox frequências variáveis entre os 30 e os 60 hz, mas apenas entre os 48 e os 60 hz?



2 – E abaixo dos 30 fps/30 hz? A tecnologia não funciona?

As respostas seguem de seguida:

Porque não suporta a Xbox Frequências variáveis entre os 30 e os 60 hz, mas apenas entre os 48 e os 60 hz?

Se a pergunta é se a Xbox poderia suportar esta gama alargada… a resposta é sim. Mas não é obrigatório que o faça! A questão é que quando a descida de fotogramas cai de tal forma que se afasta demasiado dos 60 fps, a experiência de jogo e a fluidez nos controlos torna-se radicalmente diferente, motivo pelo qual mais do que estar a implementar soluções deste género, para esse tipo de situações importa é implementar soluções que impeçam quedas tão brutas. É aqui que entram situações como as resoluções dinâmicas que tão bem conhecemos e que se revelam preferíveis para manter a fluidez semelhante.

Ou seja, a escolha do suporte mais alargado seria até possível, mas não necessária ou desejável.

Mas e porquê dos 48 aos 60 HZ? Bem, o principal motivo desta escolha de gamas está associado ao suporte hardware a esta tecnologia que há no mercado, e nesse sentido recorde-se que falamos de uma consola, e como tal concebida para funcionar em TVs. Vemos por isso ver as Tvs que suportam estas tecnologias:

De acordo com a página Rtings, estes são os televisores que suportam estas tecnologias, com as respectivas taxas de refrescamento máximo e mínimo:

Como se pode ver, os mesmos suportam refrescamentos entre os 48hz e os 60 hz! Sendo assim, e sendo que o suporte tem de ser igual na consola e na TV, estão explicados os valores da escolha da Microsoft!

Como referido, mais do que suportar todos os refrescamentos torna-se relevante é garantir que há metodologias implementadas, como as resoluções dinâmicas, que impeçam quedas grandes de fotogramas. O VRR e o Freesync deverão existir para garantir a fluidez em pequenas variações, mas não para tapar buracos e falhas na programação.

E ao ir até aos 48 Hz, basicamente a tecnologia segura a necessidade de implementações de descidas de resolução até aos 48 fps, o que já garante uma boa margem de variação onde se mantêm a qualidade de imagem. Mas quando os fps caem abaixo disso, há acima de tudo de se implementar formas de se segurar a performance. Afinal como referido estas tecnologias servem para minimizar impactos, mas não para fazer milagres ou tapar buracos.

E abaixo dos 30 fps/30 hz?

Como já indicado, o VRR e o Freesync não suportam nada abaixo de 30 fps, e o motivo é simples. O refrescamento de ecrã é a número de vezes que o ecrã é preenchido por segundo, e descer baixo de 30 poderia implicar um efeito visivel de cintilação do ecrã pelo preenchimento do mesmo, algo que seria mais perceptível em ecrãs maiores.

Por esse motivo, por norma não é suportado qualquer tipo de refrescamento variável abaixo desta resolução.

Mas isso não quer dizer que estas tecnologias não tenham algo previsto para isso! Até porque é nesta zona que a maior parte dos jogos corre!

Pensando nisso mesmo, a norma implementou uma outra tecnologia para esta gama de refrescamentos chamada LFC (Low Framerate compensation) ou compensação por fotogramas baixos. O que é este LFC? Bem, basicamente é um VRR ou Freesync mas realizado apenas do lado do GPU e usando alternativas à variação de refrescamentos de valores baixos.

Como funciona a tecnologia? Bem, ela basicamente é processada no GPU que pura e simplesmente duplica os fotogramas calculados ao enviar cada um deles duas vezes! E isto quer dizer que ao termos por exemplo 24 fps, o GPU envia 48 fps para o ecrã, podendo assim o VRR ajustar o refrescamento para 48 hz.

Isto quer dizer que, na realidade ao termos uma gama de suporte entre os 48hz e os 60 hz, esta tecnologia pode funcionar colocando os monitores nessas gamas e, por duplicação dos fotogramas, aplicar a tecnologia a variações de fps entre os 24 e os 30.

Basicamente para o monitor tudo se passa como se houvessem fotogramas diferentes, apesar de na realidade cada um deles estar a ser enviado duas vezes. A nível de tempo de exibição nada se altera face ao normal, mas este pequeno truque permite aplicar a tecnologia à gama entre os 24 e os 30 fps.

É certo que não é uma variação muito grande, mas abrange a gama de quedas relativamente mais comum. Abaixo disso a tecnologia não funciona, mas convenhamos que o impacto na qualidade do jogo abaixo dos 24 fps é grande, quer ela funcionasse ou não.

A questão que se coloca aqui é que a AMD só implementa esta tecnologia LFC de forma automática nos seus processadores gráficos quando detecta que o monitor tem um refrescamento máximo maior ou igual a 2,5x o refrescamento mínimo, o que não acontece aqui. No entanto, nada parece impedir a Microsoft de, com código proprietário, apesar de o racio existente de 2x obrigar a código muito perfeito ao não permitir margem para erros, colocar isto a funcionar de forma eficiente na gama entre os 24 e os 30 fps, colocando então os ecrãs a frequências entre os 48 e os 60 hz.

Apesar que nunca vimos a tecnologia ser implementada com esta margem de segurança nula, sabemos que a margem de 2.5x da AMD pode ser alterada uma vez que  já vimos a tecnologia ser suportada em monitores que alteraram igualmente estes valores e onde a relação entre os refrescamentos era de 2.08x.

Resumidamente… A gama entre 48 e 60 hz é o que há, e ela no fundo permite que a tecnologia possa funcionar de forma eficaz. Não há por isso qualquer má ou fraca implementação da Microsoft na mesma.

Podem ler sobre o LFC neste documento oficial da AMD.

 

 

 

 



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Carlos Zidane
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Carlos Zidane

Mário, já está cansado de ler isso mas, diante de um texto desse nível, lá vai de novo;

Excelente artigo.

Livio
Visitante
Livio

Parabéns pelo artigo e empenho em obter e repassar estas informações!

Brunoab
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Brunoab

Muito bom o artigo.

Suportando quedas para 24fps já está ótimo.

Menos que 24fps já é absurdo.

Mas ainda assim, como ficaria dark souls 3 que roda a 45fps no PS4 pro caso o console suportasse VRR + LFC?

Pq o VRR mínimo é 48hz, e com LFC o jogo teria que ser enviado a 90hz para a TV?