Som en start på vad som kommer att bli en hektisk maj, lanserar Video Electronics Standards Association (VESA), PC-skärmindustrins primära konsortium, en ny uppsättning prestandastandarder för skärmar med variabel uppdateringsfrekvens. Dessa nya teststandarder, dubbade AdaptiveSync och MediaSync, är designade för att erbjuda en industrineutral och öppen specifikation för beteende och prestanda hos DisplayPort-skärmar. AdaptiveSync är en standard designad för avancerade spelskärmar, medan MediaSync syftar till att eliminera videojitter på ett mycket bredare utbud av enheter.
Som en snabb uppfräschning introducerade VESA för knappt 8 år sedan sin Adaptive-Sync-specifikation för DisplayPort-skärmar. Baserat på tidigare teknik med variabel uppdateringsfrekvens designad för inbyggd DisplayPort (eDP), utökade Adaptive-Sync den tekniken för att möjliggöra drift med full variabel uppdateringsfrekvens som vi sedan dess har lärt känna det i PC- och bärbara skärmar.
Och även om introduktionen av Adaptive-Sync avsevärt ökade antalet bildskärmar med variabel uppdateringsfrekvens på marknaden, har det inte varit en helt smidig upplevelse. AMD var en tidig promotor av tekniken med deras Freesync-initiativ, som i huvudsak piggybackade deras eget marknadsförings- och certifieringsprogram ovanpå Adaptive-Sync, men som också blandade ihop saker med en Freesync HDMI-standard och en svag bascertifiering. Samtidigt var NVIDIA ganska sena med spelet, även om de äntligen anammade stöd för VESA-standarden 2019 – och lade till Adaptive-Sync-stöd tillsammans med deras befintliga proprietära G-Sync-standard. Men även efter detta har det lämnat AMD och NVIDIA att duellera i en omfattning med olika standarder och certifieringsprocesser (och Intel ser på som den udda mannen).
Hela tiden har Adaptive-Sync-kompatibla skärmar varit hit och missar, med en stor variation av stödda uppdateringsfrekvensintervall och en hel del inkonsekvens i hur väl variabel uppdatering faktiskt fungerade. Än idag finns det fortfarande skärmar som stöder varierande uppdateringsfrekvenser men ger en undermålig upplevelse när du gör det. Allt detta har skadat VESA:s ansträngningar för att främja införandet av Adaptive-Sync-teknik, och i slutändan för variabla uppdateringsskärmar att spridas och användas för att lösa problem som ramjitter.
För det ändamålet går VESA idag in och kommer att ta en mycket mer aktiv roll i standardiseringen och marknadsföringen av Adaptive-Sync-monitorer. Gruppen inser att det inte räcker att enbart stödja Adaptive-Sync-funktionen, och att en bra upplevelse med en monitor med variabel uppdateringsfrekvens också kräver gränser och minimikrav när det gäller prestanda, har gruppen satt ihop två nya logotypprogram för att certifiera prestanda hos Adaptive -Synkronisera skärmar. Eller, som gruppen gillar att uttrycka det, dessa nya program sätter standarder för “framsidan av skärmens prestanda”.
Det primära syftet med dessa nya logotypprogram är att hjälpa köpare att identifiera bildskärmar som på ett skickligt sätt implementerar Adaptive-Sync. Det finns också ett sekundärt syfte att hjälpa VESA:s medlemsföretag att tydligt kommunicera till dessa köpare att deras monitorer med variabel uppdateringsfrekvens är, för att uttrycka det artigt, legitimt, eftersom implementering av Adaptive-Sync inte kommer med några kvalitetsgarantier. Detta är givetvis ett område som både NVIDIA och AMD har ett finger med i, med sina G-Sync- respektive Freesync-certifieringsprogram, med en blandad historik av resultat tack vare flera standarder och användningen av proprietära teknologier. Följaktligen vill VESA göra vad ingen av dem redan gör för att skapa en uppsättning öppna standarder som inte är knutna till en specifik tillverkare, och förlitar sig enbart på DisplayPorts Adaptive-Sync-teknik.
VESA kommer i sin tur i huvudsak att ta itu med ämnet från båda ändarna av spektrumet. I high-end kommer den nya VESA-certifierade AdaptiveSync-skärmstandarden, som är designad för att vara en överensstämmelsestandard för avancerade spelskärmar och har några mycket snäva krav att matcha. I andra änden av spektrumet finns VESA Certified MediaSync, som är en mycket enklare specifikation som syftar till att flagga skärmar som erbjuder grundläggande och effektivt stöd för variabel uppdateringsfrekvens för mediekonsumtionsändamål – och utan tonvikt på spel överhuvudtaget. I praktiken är AdaptiveSync en superset av MediaSync, så även om båda standarderna finns på marknaden kommer du inte att se skärmar som är logotyper för båda; om en skärm uppfyller AdaptiveSync-standarderna är den mer än bra nog för att även möta behoven för medieuppspelning.
AdaptiveSync: LFC, No Flicker och No Shenanigans
Vi börjar med att titta på den avancerade AdaptiveSync-skärmstandarden. AdaptiveSync är designat för spelskärmar (eller mer specifikt “spelbildhastigheter”) och är ett överensstämmelsetest som tar en titt på ett antal faktorer. Inte bara grundläggande funktioner som uppdateringsfrekvenser definieras i standarderna, utan även standarder för flimmer (eller snarare frånvaron därav), tappade bildrutor, jitter, pixelsvarstider (G2G) och spökbilder/översvängning/undersvängning. Med undantag för HDR-funktionalitet (som är en helt annan vattenkokare av fisk av många skäl), täcker AdaptiveSync alla relevanta krav för en avancerad spelskärm.
Allt detta har kommit som lite av en överraskning för mig. När VESA först informerade mig om att de arbetade med en kvalitetsstandard för variabla uppdateringsskärmar, ska jag erkänna att jag var skeptisk. Gruppens konsensusdrivna karaktär innebär att VESAs prestandastandarder ibland har hållits tillbaka av behovet av att tillfredsställa hårdvarutillverkare som vill att många (om inte alla) av sina produkter ska uppfylla en ny standard. Detta har mest explicit varit fallet för DisplayHDR-certifiering, som även om det är ett tekniskt bra program på de högre nivåerna skadas av förekomsten av DisplayHDR 400-nivån, vilket gör DisplayHDR-varumärket i sig meningslöst.
Detta är helt klart något VESA har tagit till sig, eftersom AdaptiveSync, till min förvåning, inte gör några sådana kompromisser. Istället har gruppen gått all-in på att utveckla en avancerad specifikation som inte är urvattnad för att omfatta eller kvalificera mer grundläggande skärmar. Som ett resultat kommer de flesta Adaptive-Sync-kompatibla skärmar på marknaden just nu inte att uppfylla AdaptiveSync-skärmstandarder, och även de flesta spelskärmar kommer sannolikt att misslyckas också. VESA hade som mål att skapa en högklassig standard, och de håller helt klart fast i frågan till slutet.
Och för att vara säker är AdaptiveSync-skärmstandarden bara en prestandastandard – den definierar ingen ny teknik. Så standarden kan användas för att testa och certifiera befintliga PC-skärmar, integrerade skärmar (AIO-datorer) och bärbara skärmar, så länge som dessa enheter är anslutna via en DisplayPort/eDP-standard. Det bör noteras att detta tekniskt sett betyder att AdaptiveSync-standarden endast gäller för DisplayPort-ingången på en enhet och inte HDMI-ingångarna. Men eftersom 99 % av det hårda arbetet med att leverera en bra upplevelse med variabel uppdateringsfrekvens sker under huven med komponenter som TCON och bakgrundsbelysning, skulle jag bli förvånad över att se detta vara ett problem.
Uppdateringsfrekvens: 60-144 minimum, LFC krävs
Genom att dyka in i själva AdaptiveSync-skärmstandarden har VESA börjat saker med betydande krav på uppdateringsfrekvens. En kompatibel skärm behöver stödja ett variabelt uppdateringsfrekvensintervall på minst 60Hz till 144Hz – det minsta, magiska 2,4x-intervallet som behövs för stöd för låg bildhastighetskompensation (LFC). Skärmar kan gå under detta för minimum (t.ex. 48Hz) och över det för maximum (se: 360Hz-skärmar), men 60-144 är det minsta intervallet som kvalificerar sig. Och det måste vara ur lådan; skärmar som måste “överklockas” på något sätt för att uppfylla minimikraven kommer inte att vara av kvalitet. Det gäller i själva verket för alla tester, eftersom AdaptiveSync-certifieringstestning utförs med bildskärmar som körs med sin ursprungliga upplösning och är inställda på standardkonfigurationen.
Längs dessa linjer testar VESA också för tappade ramar, eftersom det tydligen har funnits några bildskärmar som accepterar fler ramar än de faktiskt kan visa. Som ett resultat letar överensstämmelsetestet efter tappade bildrutor både med fasta och varierande uppdateringsfrekvenser, för att säkerställa att varje bildruta visas.
Flimmer: Testar min till max och allt däremellan
Det andra stora fokusområdet för AdaptiveSync-konformitetstestet är skärmflimmer, som i huvudsak täcker en hel uppsättning skärm- och bakgrundsbelysningsavvikelser som kan uppstå med skärmar med variabel uppdateringsfrekvens. Med hjälp av en dedikerad sond (förmodligen en fotodiod), letar VESA:s testsystem efter bevis på synligt flimmer, med ett tekniskt krav på högst -50 dB flimmer oavsett uppdateringshastighet. Här förlitar sig VESA på Japan Electronic Information Technology Association (JEITA) befintliga perceptionsbaserade metod för att beräkna flimmer, som är viktad för att titta på de frekvenser som mänskliga ögon är mest känsliga för.
Testet bryter i sin tur upp saker och ting i att leta efter flimmer vid vanliga bildfrekvenser/uppdateringsfrekvenser för media (23,976 fps/71,928 Hz, etc) och vid panelens lägsta uppdateringsfrekvens, samt att köra flera tester för flimmer i full variabel uppdateringsfrekvensscenarier, där uppdateringsfrekvensen ändras från bildruta till bildruta.
Överensstämmelsetestet för variabelt uppdateringsläge förlitar sig på fyra uppdateringsfrekvensmönster för att säkerställa att skärmar korrekt kan hantera både långsamma och snabbt föränderliga uppdateringsfrekvenser. Dessa mönster är en sinusvåg, ett sicksackmönster, en fyrkantsvåg och slutligen ett fullständigt slumpmässigt test. Enligt VESA är just fyrkantsvågstestet särskilt brutalt eftersom det kräver snabb växling mellan lägsta och maximala uppdateringsfrekvens. Det slumpmässiga testet är också ganska kapabelt att utlösa bildskärmar, eftersom det kan ha skärmar som växlar till betydligt olika uppdateringshastigheter på en gång, istället för att smidigt rampa upp eller ner.
Och även om AdaptiveSync-skärmens överensstämmelsetest inte har ett explicit test för bakgrundsbelysning eller gammaflimmer (ett något vanligt problem i tidiga Adaptive-Sync-skärmar), enligt gruppen, tror de att deras flimmertest borde vara tillräckligt känsligt för att upptäcka dessa specifika fenomen.
