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El desgarro de pantalla es un artefacto visual en la visualización de vídeo donde un dispositivo de visualización muestra información de múltiples fotogramas en un solo dibujo de pantalla. [ 1 ]
Este artefacto se produce cuando la señal de vídeo que llega al dispositivo no está sincronizada con la frecuencia de actualización de la pantalla. Esto puede deberse a frecuencias de actualización diferentes , y la línea de desgarro se desplaza a medida que cambia la diferencia de fase (con una velocidad proporcional a la diferencia de las velocidades de fotogramas). También puede ocurrir simplemente por una falta de sincronización entre dos velocidades de fotogramas iguales, y la línea de desgarro se sitúa entonces en una posición fija que corresponde a la diferencia de fase. Durante el movimiento del vídeo, el desgarro de la pantalla crea un efecto visual de rotura, ya que los bordes de los objetos (como una pared o un árbol) no se alinean correctamente.
El efecto de desgarro de imagen puede producirse con la mayoría de las tecnologías de visualización y tarjetas de vídeo comunes, y es más notorio en imágenes que se mueven horizontalmente, como en los movimientos lentos de la cámara en una película o en los videojuegos clásicos de desplazamiento lateral.
El efecto de desgarro de pantalla es menos perceptible cuando se terminan de renderizar más de dos fotogramas durante el mismo intervalo de actualización, ya que eso significa que la pantalla tiene varios desgarros más estrechos, en lugar de uno solo más ancho.
Prevención
Las formas de evitar el desgarro de vídeo dependen del dispositivo de visualización y la tecnología de la tarjeta gráfica, el software utilizado y la naturaleza del material de vídeo. La solución más común es utilizar múltiples búferes .
La mayoría de los sistemas utilizan múltiples búferes y algún medio de sincronización de los ciclos de actualización de la pantalla y la memoria de vídeo. [ 2 ]
sincronización vertical
La sincronización vertical (VSync) es una opción presente en la mayoría de los sistemas que impide que la tarjeta de vídeo realice cualquier acción visible para la memoria de visualización hasta que el monitor finalice su ciclo de actualización actual.
Durante el intervalo de borrado vertical , el controlador ordena a la tarjeta de vídeo que copie rápidamente el área gráfica fuera de pantalla en el área de visualización activa ( doble búfer ) o que trate ambas áreas de memoria como visualizables y simplemente alterne entre ellas ( cambio de página ).
Las GPU fabricadas por Nvidia y AMD ofrecen una opción de "Sincronización vertical adaptativa" que activa la sincronización vertical solo cuando la velocidad de fotogramas del software supera la frecuencia de actualización de la pantalla, desactivándola en caso contrario. Esto elimina el tartamudeo que se produce cuando la velocidad de fotogramas del motor de renderizado cae por debajo de la frecuencia de actualización de la pantalla. [ 3 ]
Complicaciones
Cuando se utiliza la sincronización vertical, la velocidad de fotogramas del motor de renderizado se limita a la velocidad de fotogramas de la señal de vídeo. Esta función suele mejorar la calidad del vídeo, pero en algunos casos implica ciertas desventajas.
Vibración
La sincronización vertical también puede causar artefactos en las presentaciones de vídeo y películas, ya que generalmente se graban a velocidades de fotogramas significativamente inferiores a las típicas de los monitores (24-30 fotogramas/s). Cuando una película de este tipo se reproduce en un monitor configurado a una frecuencia de actualización típica de 60 Hz, el reproductor de vídeo pierde la sincronización del monitor con bastante frecuencia, y los fotogramas intermedios se muestran ligeramente más rápido de lo previsto, lo que produce un efecto similar al de la vibración . (Véase Telecine: Diferencias en la velocidad de fotogramas ).
Retardo de entrada
Los videojuegos, que utilizan una amplia variedad de motores de renderizado, suelen beneficiarse visualmente de la sincronización vertical, ya que se espera que un motor de renderizado construya cada fotograma en tiempo real, según las variables que especifique en el momento en que se solicita un fotograma. Sin embargo, debido a que la sincronización vertical provoca retardo de entrada , interfiere con la naturaleza interactiva de los juegos [ 4 ] y, en particular, con aquellos que requieren una sincronización precisa o tiempos de reacción rápidos.
Evaluación comparativa
Por último, realizar pruebas de rendimiento a una tarjeta gráfica o motor de renderizado generalmente implica que el hardware y el software procesen la imagen lo más rápido posible, sin tener en cuenta las capacidades del monitor ni el consiguiente desgarro de la imagen. De lo contrario, el monitor y la tarjeta gráfica limitan el rendimiento del programa de pruebas, lo que genera resultados inválidos.
Frecuencia de actualización variable (VRR)
Las tecnologías de frecuencia de actualización variable, como FreeSync de AMD y G-Sync de Nvidia , adaptan la frecuencia de actualización de la pantalla a la velocidad de fotogramas que procesa la GPU. Estas tecnologías requieren compatibilidad específica tanto del adaptador de vídeo como de la pantalla.
Otras técnicas
Algunos sistemas gráficos permiten que el software realice sus accesos a memoria de forma que se mantengan sincronizados con el ciclo de actualización del hardware de visualización, lo que se conoce como interrupción de raster o sincronización con el haz . En ese caso, el software escribe en las áreas de la pantalla que se acaban de actualizar, manteniéndose ligeramente por detrás del punto de actualización activo del monitor. Esto permite rutinas de copia o motores de renderizado con un rendimiento menos predecible, siempre que el motor de renderizado pueda sincronizarse con el punto de actualización activo del monitor cuando se retrasa.
Como alternativa, el software puede mantenerse ligeramente por delante del punto de actualización activo. Dependiendo de la anticipación elegida, este método puede requerir código que copie o renderice la pantalla a una velocidad fija y constante. Una latencia excesiva provoca que el monitor se adelante al software en ocasiones, lo que genera artefactos de renderizado, desgarros de imagen, etc.
Los programas de demostración en sistemas clásicos como el Commodore 64 y el ZX Spectrum a menudo explotaban esas técnicas debido a la naturaleza predecible de sus respectivos sistemas de vídeo para lograr efectos que de otro modo serían imposibles.
Referencias
- ↑ Cómo combatir el desgarro , virtualdub.org, 31/10/2005, archivado del original el 30/05/2015 , consultado el 19/05/2015.
- ↑ Sincronización vertical para solucionar el desgarro de pantalla
- ↑ "Adaptive VSync" , Geforce.com , Nvidia , consultado el 28/01/2014
- ↑ Derek Wilson (16 de julio de 2009). "Explorando el retardo de entrada por dentro y por fuera" . AnandTech . Archivado del original el 8 de junio de 2010. Consultado el 15 de enero de 2012 .
- Tecnología cinematográfica y de vídeo
- artefactos visuales
