120 Hz in de praktijk: meerwaarde definitief aangetoond

55 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Het event: hoe hebben we 120 Hz onderzocht?
  3. 3. Resultaten: 86% vindt 120 Hz beter!
  4. 4. Techniek: waarom is 120 Hz beter?
  5. 5. Conclusie
  6. 6. Besproken producten
  7. 7. Reacties

Inleiding

Het is al sinds de introductie van de TFT-monitor een onderwerp van discussie: is de 60 Hz verversingsfrequentie wel snel genoeg? Lange tijd was het een theoretische discussie, want LCD-beeldschermen konden nu eenmaal niet meer dan 60 hele beelden per seconde weergeven. Met de introductie van 120- en zelfs 144 Hz-monitoren, enige jaren geleden, was er een alternatief. De meerprijs daarvan is niet gering, dus de discussie over nut en noodzaak van deze schermen met een hogere verversingsfrequentie woedt sindsdien overal waar hardware en gameliefhebbers met elkaar in gesprek gaan, ook op Hardware.Info.

Met een blind praktijkonderzoek waarbij écht gegamed wordt wilden we bij Hardware.Info een definitief antwoord geven op de vraag, of je in de praktijk profijt hebt van 120 Hz, of dat alleen een selecte groep die-hard gamers met bovengemiddelde ogen de voordelen kon smaken. Na het 120 Hz Event van 29 juni in Utrecht kunnen we die vraag definitief beantwoorden.

Op verschillende fora en sites wordt zoals gezegd flink gediscussieerd over gamen op 120 Hz, ofwel met 120 beelden per seconde. Menigeen claimt dat het véél fijner is dan gamen op 60 Hz, de standaard verversingsfrequentie van PC-monitoren. Schermfabrikanten verkopen inmiddels speciale 120 Hz gamingmonitoren met een fikse meerprijs, om daadwerkelijk zoveel beelden per seconde te kunnen berekenen is natuurlijk ook een flinke videokaart nodig. Maar maakt het nu écht een verschil? Dat hebben we op een samen met AOC, ASUS en Tones.be georganiseerd evenement uitgezocht met een panel van 50 personen die elk, zonder te weten wanneer welke instelling gekozen was, mochten gamen op zowel 60 Hz als op 120 Hz.

Aandacht besteden aan 120 Hz gaming stond al lange tijd op de planning, maar het is een lastig onderwerp om redactioneel aan te pakken. Hoewel je probleemloos kunt aantonen dat op een 120 Hz scherm daadwerkelijk 120 beelden per seconde worden getoond, is aantonen dat dat een positief effect heeft op de game-ervaring een stuk lastiger. De één beweert een enorm verschil te zien, de ander ziet helemaal niks. En de discussie over hoeveel beelden per seconde het menselijk oog nu daadwerkelijk kan verwerken is al zo oud als Methusalem...

Met het opschrijven van de ervaringen van een paar mensen in het testlab zijn we er dus niet. Om te kunnen bewijzen of 120 Hz gaming ook voor een grotere groep mensen daadwerkelijk een verschil maakt, moet je steekproef een stuk groter zijn. Vandaar dat we in samenwerking met monitorenfabrikant AOC, componentenfabrikant ASUS en computershop Tones.be eind juni een speciaal 120 Hz event organiseerden, waarbij we 50 mensen ervaring op lieten doen met 120 Hz gaming.

AOC, ASUS, Tones.be & Hardware.Info 120 Hz event

Het event: hoe hebben we 120 Hz onderzocht?

Voor het 120 Hz event hebben we ruim 50 lezers van Hardware.Info uitgenodigd, die zich opgaven naar aanleiding van onze oproep. Uiteindelijk hebben 50 mensen aan het onderzoek meegedaan. Hoewel het geen volledig a-selecte groep deelnemers was (ze hadden immers overwegend gemeen bezoekers van Hardware.Info te zijn, en dat is nog niet de volledige bevolking van de Benelux), was het een zeer gemengd gezelschap, variërend van op professioneel niveau spelende gamers tot mensen die gewoon nieuwsgierig waren naar de technologie en nog nooit de door ons geselecteerde game hadden gespeeld.

AOC G2460Pqu
AOC G2460Pqu

Op het event hadden we twaalf door Tones.be geconfigureerde systemen tot onze beschikking, gebaseerd op een Intel Core i7 4770K Haswell processor (overklokt naar 4,2 GHz) en een Nvidia GeForce GTX Titan-videokaart. Al deze systemen hadden een AOC G2460Pqu 24" 120 Hz monitor als beeldscherm, maar slechts bij zes systemen stond deze daadwerkelijk op 120 Hz ingesteld, bij de andere zes systemen stond de monitor als 60 Hz geconfigureerd. De controls van de schermen waren afgeplakt, zodat de deelnemers niet de instellingen konden controleren. Overigens heeft AOC deze monitor vóór het officiële verschijnen voorzien van een firmware update, waarmee hij zelfs met een 144 Hz frequentie kan weergeven, maar dat kwam net te laat voor dit event. Bovendien is 144 Hz nóg minder gebruikelijk dan 120 Hz.

Alle deelnemers mochten twee maal een half uurtje gamen, één sessie op een 120 Hz systeem, één sessie op een 60 Hz systeem. Let wel: de deelnemers wisten hierbij niet welk systeem op welke instelling stond. De helft van de deelnemers ging eerst op 60 Hz gamen en daarna op 120 Hz, de andere helft juist andersom.

De gebruikte game was Call of Duty: Black Ops II. Deze game stelden we in op de hoogste kwaliteitsinstellingen, waarbij we uiteraard vooraf hebben vastgesteld dat de GTX Titan er geen probleem mee heeft om constant daadwerkelijk meer dan 120 beelden per seconde te berekenen. Dat bleek inderdaad geen probleem: de minimale framerate was rond de 140-150 fps, gemiddeld lag het rond de 200 fps. Dat was dan ook de reden om een wat oudere game te gebruiken. De Vsync-instelling stond op alle systemen uit, aangezien de meeste FPS-gamers deze instelling prefereren.

AOC, ASUS, Tones.be & Hardware.Info 120 Hz event

Na afloop van beide gamesessies werd de deelnemers verzocht een enquêteformulier in te zullen, met daarin een aantal vragen, waaronder welk systeem volgens de deelnemers 'prettiger' speelde. Daarnaast was er een prijsvraag: door voor alle 12 de schermen in te vullen of de deelnemers dachten dat deze op 60 Hz of 120 Hz ingesteld waren, maakte men kans om een van zes AOC G2460Pqu monitors te winnen. Drie hiervan zijn verloot onder alle deelnemers en drie zijn verloot onder de deelnemers die van alle schermen correct bepaalden op welke instelling ze werkten.

AOC, ASUS, Tones.be & Hardware.Info 120 Hz event
De gelukkige winnaars van een AOC G2460Pqu 120/144 Hz monitor

Resultaten: 86% vindt 120 Hz beter!

Tijdens het evenement werd al direct duidelijk dat de meeste mensen een duidelijk verschil zagen of bemerkten tussen de op 60 Hz en op 120 Hz ingestelde schermen. Gedurende de dag waren er al voldoende deelenemers die voor zichzelf de conclusie trokken dat het tijd werd om in een 120 Hz scherm te investeren. Menigeen kon al na een paar seconden zeggen dat het tweede systeem waarop ze mochten gamen prettiger of juist minder prettig oogde.

Op de enquêteformulieren vulden uiteindelijk 43 van de 50 mensen (86%) in dat ze het systeem met het scherm op 120 Hz ingesteld prettiger vonden gamen. Slechts 7 van de 50 deelnemers (14%) gaf aan het 60 Hz systeem te preferen, dat laatste overigens geregeld met als uitleg dat ze tijdens die sessie een betere kill-ratio behaalden. Bij de 43 deelnemers die de 120 Hz-instelling prefereerden, werden de woorden "soepeler" en "vloeiender" door vrijwel iedereen genoemd. Een flink aantal mensen merkte ook op dat er op 120 Hz minder tearing zichtbaar was, op verschillende manieren omschreven. 

Met een resultaat dat 86% van de gebruikers bij een blinde test 120 Hz prefereert boven 60 Hz, mogen we wel concluderen dat gamen op 120 Hz een zichtbaar of op z'n minst merkbaar effect heeft, dat door mensen als beter/prettiger wordt ervaren. Dat het verschil tussen 60 Hz en 120 Hz wel degelijk zichtbaar is, blijkt ook uit het feit dat bij de prijsvraag 44 van de 50 mensen (88%) van de twee systemen waarop ze gespeeld hadden goed inventariseerden welke ingesteld stond op 60 Hz en welke op 120 Hz.

Let wel, de mensen die de monitoren niet correct identificeerden is niet precies dezelfde groep als de mensen die in bij de eerste vraag 60 Hz prefereerden. Van de 7 mensen die gamen op 60 Hz prettiger vonden dan op 120 Hz, hadden er vier de schermen goed geïdentificeerd. Drie uit deze groep dachten dat het 60 Hz scherm 120 Hz was en vice versa.

De overgrote meerderheid kon dus van de twee PC's waarop gespeeld is het 120 Hz scherm correct identificeren. Bijna de helft van de deelnemers, 24 stuks (48%), wist zelfs van alle twaalf de schermen de verversingsfrequentie correct te identificeren. En dat terwijl er voor de overige 10 schermen geen mogelijkheid was om er zelf op te spelen. Men moest dus letterlijk over de schouders van andere deelenemers meekijken. 70% van de deelnemers (35 personen) wist de helft of meer van de schermen goed te indentificeren. Hoewel het verschil dus beter te merken is als je het zowel kan ervaren tijdens het gamen als gewoon zien, is het zeker niet alleen maar een 'soepelere beleving'.

Bij onderstaande grafiek moet nog aangetekend worden dat een aantal mensen het formulier wegens tijdsnood op de gok heeft ingevuld. Wanneer iedereen er ruim de tijd voor had genomen, was de verdeling van goed herkende schermen mogelijk nog gunstiger uitgevallen.

Ten slotte de vraag of gamen op 120 Hz ook leidt tot betere gameresultaten. Let wel; gameresultaten zijn van zoveel factoren afhankelijk dat het met een steekproef van 50 personen die elk twee potjes spelen überhaupt statistisch niet goed aan te tonen is. Om toch iets van een beeld te krijgen, hebben we van alle deelnemers en alle rondes een score bepaald door het aantal kills minus het aantal deaths te berekenen. Dit hebben we kunnen doen bij 43 van de 50 deelnemers, aangezien bij de zeven anderen op z'n minst één benodigd resultaat ontbrak in de enquêtes. Van de 43 deelnemers hadden 21 een beter resultaat op 120 Hz en 22 een beter resultaat op 60 Hz. Je zou dus voorzichtig kunnen concluderen dat 120 Hz voor de gameresultaten niet per se een significant verschil maakt, al is nogmaals onze steekproef te klein om daar een harde conclusie uit te trekken.

Techniek: waarom is 120 Hz beter?

Ten slotte nog de techniek. Standaard TFT-monitoren voor de PC kunnen maximaal 60 beelden per seconden verwerken. In Windows kun je zodoende de verversingsfrequentie niet hoger dan 60 Hz instellen, al is het via wat kunstgrepen bij bepaalde beeldschermen mogelijk om bijvoorbeeld 72 Hz aan te leveren. Bij steeds meer schermen is het mogelijk om 120 Hz of soms zelfs 144 Hz te selecteren. Op dat moment worden 120 of 144 beelden per seconde doorgestuurd. Daarvoor is overigens wel een dual-link DVI-kabel vereist, want alleen die hebben voldoende bandbreedte. Er moet immers twee keer zoveel informatie aangeleverd worden.

Om er binnen games potentieel profijt van te hebben, moeten er natuurlijk überhaupt minimaal 120 beelden per seconde berekend worden. In onze videokaart reviews stellen we vaak dat een gemiddelde van 60 fps voldoende is om soepel te kunnen gamen. Wie optimaal wil gamen en alle voordelen van een 120 Hz scherm wil benutten, wil eigenlijk een minimale framerate van 120 Hz en zodoende dus een gemiddelde dat duidelijk boven de 120 fps valt. Dat is bij de modernste games zelfs voor de snelste videokaarten een flinke opgave, zeker bij full hd resolutie en met de kwaliteitsinstellingen niet op 'minimaal' gezet.

Het beste kun je dan nog kijken naar onze frametime tests. 120 fps betekent dat er iedere 8,3 ms een nieuw beeld op het scherm wordt opgebouwd. Wanneer vrijwel alle frames van een game binnen deze 8,3 ms berekend worden, is een videokaart snel genoeg om een 120 Hz scherm altijd met nieuwe frames aan te sturen. Concreet betekent dat dus een 99ste percentiel frametijd van 8,3 ms. Je hoeft onze Nvidia GeForce GTX Titan review er maar bij te pakken om te concluderen dat zelfs de snelste single-GPU videokaart ter wereld dat in Full HD resolutie maar zelden haalt. Vandaar ook dat we voor het evenement een wat oudere game kozen. Wie optimaal met een 120 Hz scherm en de nieuwste games aan de slag wil moet dus óf investeren in meerdere high-end videokaarten in SLI/Crossfire óf genoegen nemen met lagere beeldkwaliteit of minder berekende beelden per seconde.

Vsync

Toch biedt een 120 Hz scherm zelfs voordelen wanneer je videokaart niet snel genoeg is om constant meer dan 120 beelden per seconde te berekenen en dat heeft alles van doen met Vsync.

Even het geheugen weer opfrissen. Een videokaart berekent continu zo snel mogelijk opeenvolgende beelden van game. De snelheid waarop dit gebeurt is echter per definitie niet synchroon met de verversingsfrequentie van een monitor, die exact 60 Hz (of 120 Hz) is. De GPU kan sneller of langzamer zijn dan het scherm en daarbij is de tijd die het kost om frames te berekenen sowieso variabel.

In games kun je in de regel altijd kiezen om de beelden die de GPU berekent te synchroniseren met de monitor, wat men Vsync (Vertical Sync) noemt. Met Vsync aan wordt op ieder moment dat de monitor een nieuw beeld wil weergeven het laatste in z'n geheel berekende beeld getoond. Dat heeft als voordeel dat er alleen complete beelden worden getoond en je dus geen visiuele artefacten als tearing hebt. Qua beeldkwaliteit is Vsync inschakelen dus superieur. Vsync heeft echter een tweetal nadelen die er voor zorgen dat de meeste FPS-gamers Vsync toch uitzetten. Allereerst is er potentieel een vertraging: wanneer een nieuw beeld nét niet af is op het moment dat het scherm een nieuwe beeld moet tonen, wordt het vorige, volledige beeld getoond. Het nieuwe frame wordt dus pas bij de volgende refresh vertoond. Bij 60 Hz schermen betekent dat de factor dat berekende frame met een vertraging van maximaal 1/60e seconde, ofwel 16,7 milliseconden worden getoond. Zeker geoefende FPS-gamers geven aan deze vertraging (die men vaak incorrect als input-lag bestempeld) te merken. Bovenal geeft men aan dat het in FPS-games een nadeel is; je ziet je vijand potentieel wat later dan mogelijk. Een ander nadeel van 'Vsync aan' is dat wanneer je videokaart niet constant minimaal 60 beelden per seconde kan berekenen, er geregeld twee verversingscycli exact hetzelfde frame getoond wordt. De facto schakel je dan tussen 60 fps en 30 fps (en misschien soms wel 15 fps als je videokaart het écht zwaar heeft). Dat ervaar je als schokken.

Met Vsync uit wordt tijdens iedere verversingscyclus het frame getoond dat de GPU op dat exacte moment beschikbaar heeft. Het maakt dat je met enige regelmaat gedeeltes van twee of meer berekende beelden tegelijkertijd op je scherm ziet. Het bovenste gedeelte is bijvoorbeeld frame X en het onderste gedeelte X+1. Wanneer de videokaart heel veel sneller is dan 60 fps kan het zelfs voorkomen dat je vele verschillende stukjes beeld ziet. Bij de 16,7 milliseconden durende verversingscyclus van het scherm, waarbij het beeld lijn voor lijn van boven naar onder wordt opgebouwd, kan het prima zijn dat de videokaart drie of vier frames heeft berekend en dat je van al die frames een strook ziet. Omdat in al die stroken de objecten in het beeld vanwege de actie in de game natuurlijk iets ten opzichte van elkaar verschoven zijn, zie je een visuele storing die men tearing noemt. Onderstaande afbeelding toont een voorbeeld van tearing op één plek. Wanneer je videokaart echter 200 fps aflevert en je hebt een 60 Hz scherm, dan zul je in de regel drie of zelfs vier van deze abrupte overgangen zien.Toch nemen de meeste FPS-gamers dit nadeel voor lief: het ontbreken van vertraging en een vloeiender spelervaring vinden de meesten belangrijker dan beeld zonder artefacten.

Wat betekent de overstap naar 120 Hz voor het hele Vsync verhaal? Voor wie met Vsync uit speelt, is er simpelweg minder tearing zichtbaar. Ga maar na: wanneer de videokaart gemiddeld 200 fps berekent (en het opbouwen van frames dus gemiddeld 5 milliseconden duurt), bestaat op een 60 Hz scherm,  ieder getoond beeld (dat gedurende 16,7 ms wordt opgebouwd) uit vier of vijf achterliggende frames. Dat betekent dat er drie of vier plekken zijn waar tearing zichtbaar is. Bij een 120 Hz scherm duurt het opbouwen van een beeld 8,3 ms en bestaat ieder getoond beeld dus uit twee of drie achterliggende frames, wat betekent dat er één of twee plekken met tearing zijn. Er is dus simpelweg minder tearing zichtbaar.

Wie Vsync aan zet, heeft bij 120 Hz schermen een maximale vertraging van 8,3 ms voordat een berekend beeld getoond wordt. Voor de meest die-hard FPS-gamers is dat misschien nóg te veel, voor de meesten is een vertraging van deze lengte geen probleem meer. Ook het stotteren is minder erg of misschien zelfs niet zichtbaar: wanneer wordt geschakeld tussen 120 fps en 60 fps omdat beelden dubbel worden getoond, is dat veel minder storend dan tussen 60 fps en 30 fps. 

Speel je zonder Vsync met een 120 Hz scherm, dan heb je sowieso als voordeel dat er dus minder tearing artefacten zijn, maar omdat het opbouwen van een nieuw beeld slechts 8,3 ms duurt dus ook dat nieuwe informatie als gevolg van een actie eerder zichtbaar is. De combinatie van beide is wat de deelnemers in onze onderzoek ondervinden als 'vloeiender' en 'soepeler'. 

Tegelijkertijd zijn de negatieve effecten van Vsync aanzetten (de stotteringen en de vertraging) minder erg, waardoor je zelfs met Vsync ingeschakeld (en dus optimale beeldkwaliteit) op een 120 Hz scherm een betere, soepeler spelervaring hebt dan met Vsync uit op een 60 Hz scherm.

Conclusie

Als van een panel van 50 personen na een blinde test 88% een op 60 Hz en een op 120 Hz ingestelde identieke monitor correct weet te identificeren, 86% aangeeft de spelervaring op een 120 Hz beter te vinden en 48% zelfs van 12 schermen zonder er zelf op te spelen foutloos het verschil kan zien, moge duidelijk zijn dat 120 Hz écht een verschil maakt. Tijdens het evenement hoorden we menig deelnemer uit zichzelf zeggen dat hij er dankzij de test van overtuigd was dat er snel een 120 Hz scherm aangeschaft moest worden. "Nu ik dit heb gezien, kan ik echt niet meer gamen op een 60 Hz scherm," aldus één van de deelnemers. Voor wie op basis van de ervaringen van mensen op forums nog twijfelde kan dit onderzoek dus het benodigde duwtje in de rug zijn; ja, 120 Hz biedt echt meerwaarde.

Helaas vergt die meerwaarde wel een flinke investering. 120 Hz monitoren (klik hier om ze op te zoeken in onze prijsvergelijker) zijn duidelijk duurder dan vergelijkbare 60 Hz modellen. Bovendien heb je heel wat GPU-power nodig om daadwerkelijk meer dan 120 beelden per seconde te kunnen berekenen, zeker wanneer je in je games graag een hoge beeldkwaliteit inschakelt. Aan de andere kant mag je ook concluderen: investeren in een snellere videokaart loont daadwerkelijk zodra je een 120 Hz scherm hebt.

Graag danken wij AOC, ASUS en Tones.be die dit onderzoek mede mogelijk hebben gemaakt. Via deze link kan je de productpagina van de gebruikte AOC G2460Pqu monitor nog eens bekijken.

AOC, ASUS, Tones.be & Hardware.Info 120 Hz event

Voor een verslag van het 120 Hz Event kan je de HWI TV-uitzending van gisteren nog eens terugkijken. Ook waren vertegenwoordigers van EC Visualize, een e-Sport vereniging, aanwezig. De rapportage die zij maakten kan je op hun website bekijken.


Besproken product

Vergelijk  

Product

Prijs

AOC G2460Pqu

AOC G2460Pqu

  • 24 inch
  • 1920x1080
  • 92 ppi
  • TN
  • 144 Hz
  • HDMI
  • DisplayPort
  • 1 ms
  • 350 cd/m²
  • 1000 : 1
Niet verkrijgbaar
0
*