تفاوت تلویزیون ۶۰ هرتز با ۱۲۰ هرتز ؛ خرید کدام‌یک به‌صرفه‌تر است؟

در حال حاضر تلویزیون‌های غول پیکر و به طور کلی هر دستگاهی که دارای نمایشگر است با القاب و تفاسیر مختلفی به فروش می‌رسند. اما شاید بتوان نرخ بروزرسانی یا Refresh Rate را به عنوان یکی از مهم‌ترین صفات این دستگاه‌ها معرفی کرد. اما به راستی این واژه چه مفهومی دارد؟

فهرست مطالب این مقاله:

- نرخ بروزرسانی 60 هرتز در قیاس با 120 هرتز
- نمایش ویدیوهای با نرخ 24 فریم بر ثانیه
- استفاده از قابلیت Motion Interpolation
- نمایش ویدیو‌ها در نرخ 120 فریم بر ثانیه
- ایجاد فریم‌ مشکی رنگ
- نرخ بروزرسانی‌های مختلف از منابع مختلف

نرخ بروزرسانی یا Refresh Rate به تعداد فریم‌هایی گفته می‌شود که یک تلویزیون و یا به صورت عمومی‌تر یک دستگاه‌ دارای نمایشگر می‌تواند در هر ثانیه به نمایش بگذارد. واحد شمارش نرخ بروزرسانی هرتز است که آن را به عنوان واحد اندازه‌گیری فرکانس نیز می‌توان مطرح کرد. به عنوان مثال تلویزیونی که دارای نرخ بروزرسانی 60 هرتزی است قادر است در هر ثانیه 60 تصویر یا عکس پیاپی را به نمایش بگذارد.

در حال حاضر در گزارش نرخ بروزرسانی تلویزیون‌ها، بزرگ‌نمایی‌های زیادی صورت می‌گیرد به طوری که بین اعداد اعلام شده توسط کمپانی‌های سازنده با آنچه دستگاه‌های تولید شده توسط آن‌ها عمل می‌کند تفاوت‌های زیادی وجود دارد. حتی در بسیاری از اوقات مشاهده می‌شود که اعداد اعلام شده از سوی این شرکت‌ها دو برابر مقادیر واقعی خود است. متاسفانه این موضوع موجب شده است که بسیاری از کاربران در هنگام خرید این تلویزیون‌ها در تله‌های بازاریابی گرفتار شوند و نتوانند یک محصول قابل قیاس با انتظارات خود خریداری کنند. هم اکنون با بررسی تلویزیون‌های موجود در بازار می‌توان گفت که در مورد نرخ بروزرسانی بیشتر از 120 هرتز در این دستگاه‌ها یک بزرگ نمایی صورت گرفته است و چنین محصولاتی در واقعیت وجود ندارند.

نرخ بروزرسانی 60 هرتز در قیاس با 120 هرتز
بسیاری از تولیدکنندگان تلویزیون‌های نسل جدید سعی دارند به مشتریان خود القا کنند که افزایش نرخ بروزرسانی در این محصولات از 60 هرتز به 120 هرتز، تفاوت عمده‌ای را در نحوه نمایش تصاویر در آن‌ها ایجاد می‌کند. در حالی که با یک مقایسه ساده می‌توان گفت که این افزایش نرخ بروزرسانی تقریباً هیچ کمکی به بهبود کیفیت تصاویر نمایش داده شده نمی‌کند.

به بیانی ساده‌تر بهبود وضعیت نمایش تصاویر در این دستگاه‌ها تنها به میزان نرخ بروزرسانی آن‌ها وابسته نیست و باید عوامل بیشتری را در این بین موثر بدانیم. بر روی کاغذ، نمایش تصاویر با دو برابرٍ نرخ بروزرسانی سبب می‌شود که تاری تصاویر به علت اثر Motion Blur به نصف تقلیل پیدا کند؛ اما باید توجه داشت که این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که تصاویر دریافتی توسط تلویزیون نیز نرخ بروزرسانی 120 هرتزی را داشته باشد. در حال حاضر تقریباً هیچ منبعی از نرخ بروزرسانی 120 هرتزی برای ارسال اطلاعات ویدیویی استفاده نمی‌کند.

به این ترتیب می‌توان گفت که در اکثر مواقع تصاویر دریافتی توسط تلویزیون‌ها دارای نرخ بروزرسانی 60 فریم بر ثانیه هستند و به این دلیل نمایش آن‌ها بر روی تلویزیون‌های 120 یا 60 هرتزی هیچ تفاوتی را از نظر بینندگان نخواهد داشت. چرا که این تلویزیون‌ها در بهترین شرایط قادر هستند خود را با نرخ بروزرسانی منبع وفق دهند و ویدیوهای دریافتی را با نرخ فریم اصلی به نمایش بگذارند. گونه دیگری از تلویزیون‌ها نیز با پیاده سازی یک حقه نرم افزاری و کپی کردن ساده فریم‌ها، نرخ بروزرسانی ویدیوها را افزایش می‌دهند .در حالی که در نمایش تصاویر توسط آن‌ها هیچ‌گونه بهبودی را نمی‌توان شاهد بود.

دو تصویر بالا از نمایش یک ویدیو با نرخ بروزرسانی 60 هرتز بر روی دو تلویزیون مختلف که دارای حداکثر نرخ بروزرسانی 60 و 120 فریم بر ثانیه هستند بدست آمده است. تصویر بالا مربوط به تلویزیون Samsung KS8000 است که دارای نرخ بروزرسانی 120 هرتزی است و تصویر پایین از تلویزیون Samsung KU6300 بدست آمده که از نرخ بروزرسانی 60 هرتزی بهره می‌برد. همانطور که می‌توان دید دستگاه دارای نرخ بروزرسانی بهتر، نتوانسته است هیچگونه تاثیر سویی بر روی افکت Motion Blur ایجاد کند و کیفیت هر دو تصویر مشابه یکدیگر هستند. دلیل این اتفاق را می‌توان یکسان بودن زمان پاسخگویی در این دو تلویزیون و همچنین نمایش یک ویدیو که دارای نرخ بروزرسانی ثابت 60 فریم بر ثانیه است عنوان کرد.

ویدیو زیر نیز که در حالت تصویر آهسته از این دو تلویزیون به ثبت رسیده است به خوبی شباهت تصاویر نمایش داده شده از نظر میزان تاثیر مخرب Motion Blur را تایید می‌کند.

نمایش ویدیوهای با نرخ 24 فریم بر ثانیه
در بالا دیدیم که تلویزیون‌های 120 هرتزی قادر به کاهش اثر مخرب Motion Blur نیستند؛ اما این دستگاه‌ها در قیاس با تلویزیون‌های با نرخ بروزرسانی 60 هرتز دارای یک سری مزیت‌ها هستند که باید به آن‌ها نیز توجه داشت. یکی از این قابلیت‌های مهم، امکان نمایش مناسب فیلم‌های سینمایی است که برای تماشا بر روی نمایشگرهای با نرخ بروزرسانی 24 هرتز آماده سازی شده‌اند.

در حال حاضر اکثر تلویزیون‌ها قادر هستند با تغییر در میزان نرخ بروزرسانی، خود را برای نمایش این ویدیوها سازگار کنند اما بعضی از منابع نظیر ‌Chromecast‌‌ها، فارغ از نوع ویدیویی که در اختیار دارند تنها قادر هستند خروجی با نرخ بروزرسانی 60 فریم بر ثانیه را فراهم کنند. تلویزیون‌ها ممکن است برای نمایش این ویدیوها با مشکلاتی روبرو شوند چرا که 60 مضربی از عدد 24 نیست و تغییر در نرخ فریم‌ها با کمی مشکل روبرو خواهد شد. برای نمایش این ویدیوها بر روی تلویزیون‌های 60 هرتزی از قابلیتی به عنوان 3:2 Pulldown استفاده می‌شود که با کپی کردن فریم‌ها با نسبت 3 به 2 میزان نرخ ویدیوها را افزایش می‌دهد. این تغییر در میزان نرخ بروزرسانی سبب می‌شود که تلویزیون در نمایش بعضی از بخش‌های ویدیو با مشکلاتی روبرو شود.

با وجود این، همه کاربران قادر به تشخیص و مشاهده این نواقص نیستند. اما این مشکلات در تلویزیون‌ها با نرخ بروزرسانی 120 هرتزی وجود ندارد چرا که این دستگاه‌ها قادر هستند به راحتی با پنج بار کپی کردن هر فریم، نرخ بروزرسانی این ویدیوها را به 120 هرتز برسانند. هم اکنون بعضی از تولید کنندگان توانسته‌اند مشکلات مربوط به این تغییر نرخ را در تلویزیون‌های 60 هرتزی رفع کنند؛ اما اگر به نمایش مناسب این فیلم‌های سینمایی اهمیت می‌دهید شاید بهتر باشد یک تلویزیون 120 هرتزی خریداری کنید.

استفاده از قابلیت Motion Interpolation
یکی دیگر از مزایای بهره‌مندی از تلویزیون‌های 120 هرتزی، در هنگام استفاده از قابلیت Motion Interpolation که با عنوان اثر Soap Opera نیز شناخته می‌شود نمایان خواهد شد. هم اکنون بسیاری از تلویزیون‌های نسل جدید حتی تعدادی از تلویزیون‌های 60 هرتزی دارای قابلیتی به عنوان Motion Interpolation هستند که با استفاده از آن می‌توانند با افزودن فریم‌های مصنوعی، نرخ فریم ویدیوها را افزایش بدهند و در نتیجه آن‌ها را روان‌تر و زیباتر به نمایش بگذارند.

قابلیت Motion Interpolation هرچه بر روی تلویزیون‌های با نرخ فریم بالاتری استفاده شود امکان تولید فریم‌های مصنوعی بیشتری را خواهد داشت. علاوه بر این، با توجه به اینکه عدد 120 مضرب بسیاری از نرخ فریم ویدیوهای موجود است؛ قابلیت Motion Interpolation می‌تواند در این نوع از تلویزیون‌ها عملکرد بهتری داشته باشد و فریم‌های مصنوعی را در گام‌ها و فواصل زمانی دقیق‌تری به آن‌ها اضافه کند. ویدیوی زیر می‌تواند معرفی خوبی از قابلیت Motion Interpolation یا Soap Opera در تلویزیون‌های هوشمند باشد.

تلویزیون‌های 120 هرتزی از جهت دیگری نیز برای استفاده از قابلیت Motion Interpolation مناسب‌تر هستند. در حال حاضر بخش عمده‌ای از ویدیوها در نرخ بروزرسانی 60 هرتزی تولید می‌شوند. اما در صورتی که از تلویزیون‌های با نرخ بروزرسانی 60 فریم بر ثانیه برای نمایش آن‌ها استفاده شود؛ دیگر استفاده از قابلیت Motion Interpolation معنی نخواهد داشت چرا که این تلویزیون‌ها نمی‌توانند ویدیوهای در نرخ فریم بالاتر از این مقدار را به نمایش بگذارند. اما تلویزیون‌های 120 هرتزی حتی قادر هستند قابلیت Motion Interpolation را بر روی ویدیوهای با نرخ بروزرسانی 60 هرتز نیز پیاده سازی کنند و در نتیجه یک ویدیوی 120 هرتزی را در معرض دید کاربران خود قرار دهند. به این ترتیب بدون در اختیار داشتن یک تلویزیون 120 هرتزی، تنها می‌توان قابلیت Motion Interpolation را بر روی ویدیوهای با نرخ بروزرسانی 24 و 30 فریم بر ثانیه پیاده سازی کرد.

نمایش ویدیو‌ها در نرخ 120 فریم بر ثانیه
یکی از مهم‌ترین مزایا و قابلیت‌های تلویزیون‌های با نرخ بروزرسانی 120 هرتز در هنگام اتصال آن‌ها به PC‌های قدرتمند نمایان می‌شود. اگر این سیستم‌های خانگی قادر باشند خروجی با این میزان نرخ را فراهم کنند می‌توان شاهد عملکرد خارق العاده این تلویزیون‌ها باشیم. در حال حاضر به سختی می‌توان ویدیوهایی با این نرخ بروزرسانی پیدا کرد اما بازی‌های وجود دارند که بدون اعمال محدودیت نرخ فریم می‌توانند بروزرسانی 120 هرتزی را در دسترس کاربران قرار دهند. تفاوت عملکرد تلویزیون‌های 120 هرتزی و 60 هرتزی در اجرای این بازی‌ها به هیچ وجه قابل چشم‌پوشی نیست.

تصویر اول در بالا مربوط به اجرای یک ویدیو با نرخ بروزرسانی 120 هرتزی بر روی تلویزیون Sony A1E است. تصویر دوم نیز از عملکرد همین تلویزیون در هنگام نمایش این ویدیو با نرخ بروزرسانی 60 فریم بر ثانیه بدست آمده است. همانطور که مشخص است ویدیوی با نرخ بروزرسانی 120 هرتزی بسیار واضخ‌تر از حالت دوم قابل مشاهده است.

این اتفاق به این دلیل روی می‌دهد که ویدیوی با نرخ بروزرسانی 120 هرتز، در هر ثانیه درست نصف مدت زمان مربوط به یک ویدیوی 60 هرتزی بر روی نمایشگر باقی می‌ماند. هنگامی که چشم شما یک شی متحرک را بر روی نمایشگر دنبال می‌کند مجبور است دو فریم در کنار یکدیگر را با هم ترکیب کند. با توجه به اینکه ویدیوهای 120 هرتز، در هر ثانیه دارای تعداد فریم‌های بیشتری هستند نیازی به ترکیب این دو فریم با یکدیگر وجود نخواهد داشت. در نتیجه میزان اثر مخرب Motion Blur در هنگام نمایش آن‌ها کمتر است و تصاویر مربوط به آن‌ها نیز زیباتر به چشم می‌آید.

ایجاد فریم‌ مشکی رنگ
نسل جدید از تلویزیون‌های هوشمند قابلیتی به عنوان Black Frame Insertion یا ایجاد فریم مشکی رنگ را در اختیار دارند که با استفاده از آن قادر هستند تصاویر واضح‌تر و زیباتری را برای کاربران به نمایش بگذارند. با استفاده از این قابلیت، تلویزیون‌ها هر فریم ار تصاویر را در مدت زمان کوتاه‌تری به نمایش می‌گذارند و سپس آن فریم جای خود را به یک فریم مشکی رنگ می‌دهد. این در حالی است که در تلویزیون‌های عادی هر فریم تا زمان معین برای نمایش فریم بعدی بر روی صفحه تلویزیون باقی می‌ماند. تصویر زیر از صفحه نمایش تلویزیون Sony A1E بدست آمده که قابلیت Black Frame Insertion در آن فعال شده است.

با توجه به اینکه در این قابلیت هر فریم برای مدت زمان کوتاهی که ذهن انسان نیاز به مشاهده و تحلیل آن دارد به نمایش در می‌آید، برای نمایش یک شی در حال حرکت نیازی به ترکیب دو یا چند فریم با یکدیگر نخواهد بود. در نتیجه در صورت پیاده سازی مناسب این قابلیت در تلویزیون‌ها، این دستگاه‌ها قادر خواهند بود تصاویری واضح در دسترس کاربران قرار دهند.

با وجود این، متاسفانه این قابلیت نمی‌تواند برای همه کاربران کارساز باشد و بخش قابل توجهی از افراد در هنگام استفاده از این قابلیت در تلویزیون‌های هوشمند امروزی و تماشای ویدیوهای مختلف، سوسو زدن تصاویر را حس می‌کنند و دچار مشکل می‌شوند. اما در صورت پیاده سازی این قابلیت در تلویزیون‌های با نرخ بروزرسانی 120 هرتز، به دلیل نمایش تعداد فریم‌های بیشتر در هر ثانیه، سوسو زدن تصاویر همچون قبل قابل مشاهده و شناسایی نیست. باید توجه داشت که در حال حاضر هیچکدام از تلویزیون‌های با نرخ بروزرسانی 120 فریم بر ثانیه قابلیت Black Frame Insertion را در اختیار کاربران خود قرار نمی‌دهند. حتی نمایشگرهای گیمینگ و رده بالا نیز به ندرت از چنین قابلیتی پشتیبانی می‌کنند.

نرخ بروزرسانی‌های مختلف از منابع مختلف
دو جدول زیر به خوبی بیانگر میزان نرخ بروزرسانی تصاویر تولید شده توسط منابع مختلف است. همانطور که قابل مشاهده است خروجی با نرخ 120 فریم بر ثانیه به سختی در میان دستگاه‌های امروزی یافت می‌شود و بسیاری از دستگاه‌های دریافت کننده نیز قادر به فراهم کردن نرخ بروزرسانی موردنیاز برای نمایش مناسب آن‌ها نیستند. در میان این دستگاه‌ها تنها کامپیوترهای خانگی قدرتمند و تبلت‌های جدید iPad Pro اپل قادر هستند چنین خروجی را تولید نمایند.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
اطلاعات موجود در دو جدول بالا نشان می‌دهد که بخش اعظمی از ویدیوهای تولید شده توسط منابع مختلف حداکثر دارای نرخ بروزرسانی 60 هرتز هستند. به همین دلیل شاید خرید یک تلویزیون با این نرخ بروزرسانی برای کاربردهای امروزی کافی باشد. همچنین در بالا نشان داده شد که میان تلویزیون‌های 60 هرتزی و 120 هرتزی در حالی که آن‌ها قرار است ویدیوها و اطلاعات استاندارد و با نرخ بروزرسانی 60 فریم بر ثانیه را به نمایش بگذارند تفاوت خاصی وجود ندارد. به این ترتیب شاید خرید یک تلویزیون 120 هرتزی، به عنوان صرف بیش از حد هزینه مطرح شود. با توجه به این اطلاعات خرید یک تلویزیون 120 هرتزی را تنها به کاربرانی توصیه می‌کنیم که قصد دارند از قابلیت Motion Interpolation بهره بگیرند یا چشمانی حساس به نمایش عادی فریم‌ها دارند.

اما اگر گیمینگ را به صورت حرفه‌ای دنبال می‌کنید یا یک سیستم خانگی قدرتمند با قابلیت فراهم کردن خروجی 120 هرتز در وضوح 1920 در 1080 پیکسلی را در اختیار دارید، استفاده از یک تلویزیون با نرخ بروزرسانی 120 فریم بر ثانیه می‌تواند بسیار مفید باشد؛ چرا که در حال حاضر برخی از بازی‌های ویدیویی می‌توانند در این نرخ فریم به اجرا در آیند. همانطور که در بالا دیدیم یک تلویزیون یا نمایشگر 120 هرتزی در هنگام نمایش ویدیوهای با نرخ بروزرسانی 120 فریم بر ثانیه عملکرد بسیار چشمگیری دارد.