Qual a diferença entre taxa de FPS e Taxa de atualização do monitor (Hertz)?

A taxa de FPS (frames per second ou quadros por segundo), muito usada para determinar a performance de um jogo, e a frequência de atualização do monitor (medida em Hertz) realmente são coisas bem parecidas. Mas não são iguais. E isso acaba confundindo muitas pessoas.

Neste artigo nós iremos explicar a diferença entre FPS e Hertz da maneira mais simples e clara possível. Inclusive, nós temos um artigo bem completo que explica detalhadamente o que é o FPS.

Leia
O que é FPS?

FPS – Frames Per Second (Quadros por Segundo)

Caso esteja sem tempo ou com preguiça de ler o artigo indicado acima, eis uma explicação mais resumida sobre o que é FPS.

Toda obra audiovisual – como filmes e jogos de videogame – é composta por inúmeras “fotos”, que são chamados de quadros (ou frames em inglês). Quando esses quadros são exibidos de maneira sequencial e em alta velocidade, temos a ilusão de movimento. Ou seja, o nosso cérebro interpreta que as pessoas e objetos nas fotos estão em movimento.

Para simular isso de maneira bem arcaica basta fazer um flipbook. Pegue um caderno e desenhe bem no cantinho inferior da página um bonequinho andando (pode ser só de palitinhos). E na página seguinte você desenha ele com o pé um pouco mais a frente. E assim por diante. O vídeo abaixo exemplifica de maneira bem clara o que estou falando:

Viu como é legal? Os desenhos são estáticos. Mas quando o vemos em alta velocidade, temos a “ilusão” de que o bonequinho está correndo. A mesma coisa acontece com filmes e jogos.

FPS aplicado a filmes e jogos

A maioria dos filmes que você vê na televisão e no cinema possuem 30 FPS. Ou seja, a cada segundo de vídeo você vê 30 imagens sequenciais. No caso de jogos a quantidade de FPS depende da capacidade da placa de vídeo e do processador em “desenhar” as imagens e enviá-las para o monitor. Mas, no geral, 30 FPS é uma boa quantidade para qualquer tipo de jogo. Abaixo disso ele já começa a ficar travado.

No caso dos vídeos, quando você grava em 60 FPS você percebe uma maior fluidez nos movimentos. É mais “confortável” de se assistir. Passe para 120 FPS e você começa a ver as coisa mais lentas. Com 240 FPS temos a famosa câmera lenta. Quanto maior a quantidade de FPS mais detalhes podemos ver na imagem e maior será o slow motion.

Já no caso dos jogos a maior quantidade de FPS é preferível, pois aumenta a fluidez dos movimentos, especialmente em jogos de tiro, onde muitas coisas acontecem ao mesmo tempo: personagens correndo, tiro, explosões, poeira, etc. Por isso que os gamers são tão obsessivos em conseguir taxas de FPS tão altas.

Taxa de atualização do monitor – Hertz

Espero que você tenha entendido bem o que é FPS. Agora vamos falar da taxa de atualização do monitor, que é medida em Hertz. Essa taxa também é chamada de frame rate.

Todo monitor ou televisão tem a sua própria capacidade de “desenhar” as imagens na tela. Chamamos isso de taxa (frequência) de atualização do monitor. Quando lemos que um monitor tem uma frequência de 60 Hz (Hertz), isso significa que ele consegue exibir, no máximo, 60 quadros por segundo (60 FPS).

Quando falamos em modelos de monitores gamers encontramos aqueles com frequência de 144 Hz e até mesmo 240 Hz. Ou seja, eles conseguem exibir, no máximo, 144 ou 240 “fotos” (quadros) por segundo.

E qual a relação dos Hertz com o FPS?

Simples! A frequência de atualização do monitor (Hertz) é um fator limitante da quantidade de quadros por segundo (FPS) dos jogos. Por exemplo, imagine que você tenha um computador super potente e que ele consiga alcançar 240 FPS. Porém, o seu monitor tem uma frequência de 60 Hz. Todos os jogos irão rodar a no máximo 60 FPS, pois é o limite que o monitor consegue exibir.

E essa “falta de sincronia” entre placa de vídeo e monitor pode até mesmo causar alguns problemas, como o screen tearing. Veja a imagem abaixo:

Essa “falha” no rosto do personagem é justamente a screen tearing. Isso significa que a placa de vídeo enviou mais quadros (imagens) do que o monitor é capaz de exibir de uma vez. E o resultado é essa falha na exibição das imagens.

Tecnologias AMD FreeSync e nVidia G-Sync

Para evitar o screen tearing foi que surgiram as tecnologias AMD FreeSync e nVidia G-Sync. Basicamente, essas tecnologias sincronizam o FPS com a frequência de atualização do monitor, impedindo a quebra de frame (screen tearing).

A taxa de atualização do monitor passa a ser dinâmica. Se, por acaso, a placa de vídeo perder desempenho e passar a gerar 45 FPS, o monitor passa a ter um frame rate de 45 Hz. Dessa forma as duas frequências sempre ficam sincronizadas.

Conclusão

Portanto, embora sejam coisas diferentes, FPS e Frame Rate têm sim uma relação bem direta, com um afetando o outro. Para tornar ainda mais fácil entender a relação que estes dois termos possuem, basta lembrar das seguintes regrinhas abaixo:

• Quando o FPS for menor que o Frame Rate, o monitor exibirá todos os quadros do conteúdo audiovisual;
• Quando o FPS for igual ao Frame Rate, o monitor exibirá todos os quadros do conteúdo audiovisual;
• Quando o FPS for maior que o Frame Rate, o monitor não vai exibir todos os quadros do conteúdo audiovisual.

Prontinho! Com essas regrinhas em mente fica bem mais fácil entender a relação do FPS com o frame rate, ou seja, a taxa de atualização do monitor.