Màn hình 60Hz, 120Hz: tần số quét là gì và vì sao thấy mượt hơn

Tần số quét là số lần màn hình vẽ lại hình mỗi giây: 60 Hz là 60 lần, mỗi hình đứng khoảng 16,7 mili giây; 120 Hz là 120 lần, mỗi hình chỉ khoảng 8,3 mili giây. Khi bạn cuộn trang hay kéo ngón tay, hình mới tới nhanh gấp đôi nên chuyển động trông liền hơn và chữ đang trôi đỡ nhoè. Nhưng tần số cao chỉ có ích khi nội dung cũng được vẽ đủ nhanh, và nó tốn pin hơn.

Hz, khung hình và mili giây

Hai khái niệm hay bị lẫn:

• Tần số quét (refresh rate, đơn vị Hz): màn hình làm mới bao nhiêu lần mỗi giây. Đây là đặc tính phần cứng.
• Tốc độ khung hình (frame rate, fps): phần mềm, video hay chip đồ hoạ tạo ra bao nhiêu hình mới mỗi giây.

Màn hình 120 Hz chiếu một video quay 30 khung hình/giây thì mỗi khung vẫn chỉ đổi 30 lần mỗi giây; màn hình chỉ lặp lại cùng một hình bốn lần. Ngược lại, chip tạo ra 120 hình mỗi giây mà màn hình chỉ 60 Hz thì một nửa số hình bị bỏ phí.

Cách tính rất đơn giản: lấy 1.000 chia cho số Hz là ra số mili giây mỗi lần vẽ.

Vì sao 120 Hz trông mượt hơn

Mắt người không nhìn theo "khung hình", nhưng não rất nhạy với những bước nhảy của vật đang chuyển động. Khi bạn cuộn một trang chữ, mỗi lần vẽ lại, dòng chữ nhảy một đoạn. Ở 60 Hz bước nhảy dài gấp đôi ở 120 Hz. Bước càng ngắn, chuyển động càng giống thật.

Thêm một hiện tượng ít người biết: nhoè do giữ hình. Màn hình LCD và OLED thông thường giữ nguyên một hình suốt khoảng thời gian giữa hai lần vẽ. Trong lúc đó mắt bạn vẫn đang dõi theo vật chuyển động một cách liên tục, nên hình đứng yên bị "kéo" trên võng mạc, tạo cảm giác nhoè. Thời gian giữ hình ngắn hơn ở tần số cao giúp giảm hiện tượng này. Đó là lý do chữ khi cuộn trên màn hình 120 Hz dễ đọc hơn.

Có phải mắt chỉ thấy được 24 hình mỗi giây

Không. Con số 24 hình/giây đến từ điện ảnh: từ cuối thập niên 1920, khi phim có tiếng, ngành phim chuẩn hoá 24 hình/giây vì đó là mức vừa đủ để chuyển động trông liên tục và tiếng đồng bộ, lại tiết kiệm phim nhựa. Đó là thoả hiệp kỹ thuật và kinh tế, không phải giới hạn của mắt. Trong các thí nghiệm, nhiều người phân biệt được 60 Hz với 120 Hz khi xem chuyển động nhanh, dù khả năng này khác nhau giữa từng người và từng loại nội dung.

Tần số quét và điện lưới

Con số 60 không ngẫu nhiên. Thời truyền hình ống tia âm cực, tần số quét được gắn với tần số điện lưới để tránh sọc nhiễu: các nước dùng điện 60 Hz (như Mỹ, Nhật một phần) theo chuẩn NTSC khoảng 60 nửa ảnh mỗi giây, còn nhiều nước dùng điện 50 Hz theo chuẩn PAL hay SECAM với 50 nửa ảnh mỗi giây. Việt Nam dùng điện 50 Hz. Đó là lý do một số camera và thiết bị ghi hình ở Việt Nam có tuỳ chọn 50 hình/giây: quay dưới đèn huỳnh quang, chọn đúng nhịp giúp tránh sọc nhấp nháy trên hình.

Cái giá của tần số cao: pin

Mỗi lần vẽ lại tốn năng lượng cho cả chip đồ hoạ lẫn màn hình. Vẽ 120 lần mỗi giây khi màn hình đang hiện một trang chữ đứng yên là lãng phí. Vì thế nhiều điện thoại đời mới dùng màn hình tần số quét thay đổi (thường gọi là LTPO): khi cuộn thì chạy 120 Hz, khi đứng yên đọc chữ thì hạ xuống rất thấp, có máy xuống tới 1 Hz cho chế độ màn hình luôn bật.

Nếu điện thoại của bạn có tuỳ chọn tần số quét cố định cao, bật lên sẽ mượt hơn nhưng pin tụt nhanh hơn. Chế độ "tự động" hay "thích ứng" thường là lựa chọn hợp lý.

Tần số cảm ứng: một thông số khác

Điện thoại còn có tần số lấy mẫu cảm ứng: bao nhiêu lần mỗi giây màn hình kiểm tra vị trí ngón tay. Con số này thường cao hơn tần số quét, ví dụ 240 Hz hay hơn. Lấy mẫu dày giúp máy biết sớm hơn ngón tay đã chạm, góp phần giảm độ trễ từ lúc chạm tới lúc hình phản hồi. Tổng độ trễ chạm – hiển thị còn phụ thuộc phần mềm, nên hai máy cùng thông số vẫn có thể cho cảm giác khác nhau.

Màn hình nhanh có giúp phản xạ nhanh hơn

Thời gian phản ứng với ánh sáng của người trẻ khoẻ thường khoảng 200–250 mili giây. Màn hình 120 Hz chỉ rút ngắn tối đa vài mili giây cho việc hình mới xuất hiện. So với tổng thời gian phản ứng, phần đó nhỏ, nhưng không phải bằng không: khi đo phản xạ bằng các phép thử trên màn hình, thiết bị chậm có thể cộng thêm hàng chục mili giây (do tần số quét, độ trễ cảm ứng, xử lý phần mềm). Vì vậy kết quả đo phản xạ trên hai máy khác nhau không nên đem so trực tiếp.

Thử nghiệm nhỏ tại nhà

• Cuộn chữ: mở một trang dài, cuộn đều tay và cố đọc chữ khi đang trôi, lần lượt ở 60 Hz và 120 Hz (đổi trong phần cài đặt màn hình). Đa số người thấy khác biệt ngay.
• Quay chậm màn hình: dùng một điện thoại khác quay video chậm (slow motion) màn hình máy tính khi đang kéo con trỏ. Bạn sẽ thấy con trỏ nhảy từng bước, số bước nhiều hơn ở tần số cao.
• Nhấp nháy: một số màn hình giảm độ sáng bằng cách bật tắt rất nhanh. Quay chậm ở độ sáng thấp có thể thấy sọc. Ai hay mỏi mắt khi để độ sáng thấp có thể thử tăng độ sáng màn hình và giảm độ sáng phòng.

Góc nhìn hôm nay

Tần số quét là ví dụ đẹp về việc "tức thì" được đo bằng mili giây. Từ 16,7 ms xuống 8,3 ms không làm bạn phản xạ nhanh gấp đôi, nhưng làm chuyển động trên màn hình gần với cách mắt thấy thế giới thật hơn. Khi chọn mua máy, đừng chỉ nhìn con số Hz: hãy cầm thử, cuộn một trang dài, xem chữ có rõ và pin có đủ cho nhu cầu của bạn không.