تُعد مشكلة “تمزق الشاشة” أو ما يُعرف بـ Screen Tearing واحدة من أكثر المشكلات التي تُزعج اللاعبين وتؤثر على تجربة الألعاب بشكل كبير. تحدث هذه الظاهرة عندما تكون سرعة تحديث الشاشة “Refresh Rate” غير متزامنة مع معدل الإطارات الذي تُنتجه بطاقة الرسومة؛ ونتيجة لذلك، تظهر خطوط أفقية في الصورة أو انقسام في الإطارات، مما يُفسد تجربة اللعب ويؤدي إلى انعدام السلاسة أثناء الحركة. هذه المشكلة تُعتبر تحديًا كبيرًا لمحبي الألعاب، خاصة في العناوين التي تعتمد على الدقة والتفاعل السريع، ولحل هذه المشكلات، ظهرت مجموعة من تقنيات التزامن بين الشاشة وبطاقة الرسومية، مثل V-Sync و VRR و G-Sync و FreeSync. إليكم دليل شرح تقنيات V-Sync و FreeSync و G-Sync و VRR.
ما هو تمزق الشاشة “Screen Tearing“
يحدث التمزق عندما تقوم بطاقة الرسومية “GPU” بإرسال عدد من الإطارات في الثانية يفوق قدرة الشاشة على التحديث “Refresh Rate”. على سبيل المثال، تخيل أنك تشاهد فيلمًا على شاشة، ولكن الشاشة تُظهر نصف إطار من الصورة التالية بينما لا يزال النصف الآخر يعرض إطار الصورة السابقة، مما ينتج عنه خطوط أفقية تقطع الصورة؛ أى إن كانت شاشتك تعمل بمعدل تحديث 60Hz، ولكن بطاقة الرسوميات تقدم 120 إطار في الثانية، فقد يؤدي إلى مظهر ممزق للصورة أو غير متسق أو حتى مشوه للصورة. يظهر هذا التمزق عادة كخط أفقي أو أكثر حيث تبدو الصورة مقسمة أو غير متزامنة. نتيجة عرض أكثر من إطار في نفس اللحظة حيث يتم عرض جزء من إطار قديم مع جزء من إطار جديد.
كيف يتم حل هذه المشكلة؟
تقنية V-Sync
الحل التقليدي والأبسط وهو استخدام تقنية V-Sync، أو المزامنة العمودية، وهي أقدم تقنية تهدف لحل مشكلة تمزق الشاشة. حيث تعمل كوسيط بين بطاقة الرسومات والشاشة. عندما تقوم بتفعيلها، تفرض التقنية على بطاقة الرسومات إنتاج الإطارات بما يتماشى مع معدل تحديث الشاشة. إذا كانت شاشتك تعمل بمعدل 60Hz، فإن V-Sync ستُقيّد بطاقة الرسومات لتقديم الإطارات بمعدل 60 إطارًا في الثانية كحد أقصى؛ وبهذا، يتم التخلص من التمزق الشاشة، مما يجعل الصورة أكثر سلاسة وانسيابية.
لكن، لهذه التقنية بعض العيوب؛ وهي زيادة التأخير الزمني “Input Lag” بين قيامك بأمر ما -مثل الضغط على زر- ورؤية الاستجابة على الشاشة. هذا التأخير قد يكون مزعجًا في الألعاب التي تتطلب استجابة سريعة، مثل ألعاب التصويب أو الألعاب التنافسية. وسبب هو أن البطاقة الرسومية تنتظر انتهاء دورة التحديث وهذا يعني أن بطاقة الرسومات تتوقف مؤقتًا عن إرسال الإطارات الجديدة إلى الشاشة حتى تُكمل الشاشة عرض الإطار الحالي بالكامل..
لهذا السبب، ظهرت تقنيات مطورة أخرى مثل VRR ومن ضمنها تقنيات مثل G-Sync وFreeSync التي تقدم حلولًا أكثر تقدمًا لتحقيق نفس الهدف بطريقة أكثر ذكاءً.
ما هي تقنية المعدل المتغير للتحديث “VRR”؟
تقنية VRR، أو ما يُعرف بـ “المزامنة المتغيرة لمعدل التحديث” هو مفهوم أوسع يتضمن تقنيات مثل G-Sync وFreeSync، طريقة عملها مختلفة عن طريقة عمل التقنية العادية V-Sync بفضل هذه التقنية، تستطيع الشاشة التكيف ديناميكيًا “Adaptive-Sync” مع معدل الإطارات القادم من الجهاز وتم تطوير هذه الميزة من جمعية معايير الإلكترونيات المرئية (VESA).
فعلى سبيل المثال، إذا كان الجهاز يصدر 48 إطارًا في الثانية، فإن الشاشة تُعدل معدل تحديثها ليصبح 48Hz؛ وإذا تغير معدل الإطارات إلى 75 إطارًا في الثانية، تتكيف الشاشة لحظيًا لتعمل بمعدل تحديث 75Hz. هذا التزامن الديناميكي يضمن تجربة عرض أكثر سلاسة، حيث يتم القضاء تقريبًا على أي تأخير أو تقطع.
تعتمد V-Sync على إجبار الجهاز على مطابقة معدل إطاراته مع معدل تحديث الشاشة؛ ورغم أن ذلك يمنع تقطيع الصورة، إلا أنه يُسبب مشكلة أخرى، وهي التأخر الزمني، على النقيض، تقنية VRR تقدم حلاً أكثر تطورًا وفعالية. بدلاً من إجبار أي طرف على التكيف مع الآخر، تمنح VRR الشاشة والجهاز حرية التزامن بسلاسة، ما يُحسن الأداء بشكل ملحوظ دون التسبب في أي تأثيرات جانبية ملحوظة.
تم دمج التقنية كجزء من معيار HDMI 2.1، ما يجعلها متوفرة على نطاق واسع عبر أجهزة التلفزيون الذكية الحديثة وأجهزة الألعاب مثل PlayStation 5 وXbox Series X|S.
ما هي تقنية FreeSync من AMD
تقنية FreeSync هي تقنية مفتوحة المصدر طورتها شركة AMD كجزء من مبادرة لتقديم تجربة عرض أكثر سلاسة ودقة واقتصادية. تستند تقنية FreeSync إلى نفس فكرة ميزة Adaptive Sync التي موجودة في تقنية VRR. لكن تأتي تقنية FreeSync بثلاثة تقنيات مختلفة، كل منها مصمم لتلبية احتياجات معينة:
- FreeSync الأساسي: يمثل المستوى الأساسي من التقنية، وهو كافٍ لتوفير تجربة عرض خالية من التقطيع. يناسب هذا الخيار اللاعبين الذين لا يبحثون عن معدلات تحديث مرتفعة جدًا.
- FreeSync Premium: يُعتبر هذه التقنية تطورًا عن الإصدار الأساسي. يضيف دعمًا لمعدلات التحديث المرتفعة 120Hz وأعلى، مما يجعل التجربة أكثر سلاسة، خاصةً في الألعاب ذات الحركة السريعة. كما يتضمن ميزة Low Framerate Compensation (LFC)، التي تُحسّن التجربة عند معدلات الإطارات المنخفضة جدًا عن طريق مضاعفة الإطارات لتجنب أي تأثير سلبي على الأداء.
- FreeSync Premium Pro: يُقدّم هذه التقنية أعلى جودة ممكنة، حيث يُخصص للشاشات المتطورة التي تدعم تقنية HDR. بفضل دعم HDR، تصبح الألوان أكثر حيوية والتباين أفضل، مما يُضفي تجربة بصرية واقعية ومذهلة.
لاستخدام تقنية FreeSync والاستفادة من مميزاتها، يجب أن تدعم الشاشة التقنية بشكل رسمي، وهو ما يتم الإشارة إليه عادةً في مواصفاتها التقنية. كما أن معظم كروت الشاشة من AMD تدعم FreeSync، مثل السلاسل Radeon RX وRadeon Vega. تُعد منافذ مثل DisplayPort وHDMI ضرورية، حيث يجب أن تدعم تقنية Adaptive Sync المدمجة لتشغيلها.
ما هي تقنية G-Sync من NVIDIA؟
تنقية G-Sync هي تقنية مملوكة لشركة NVIDIA تم تقديمها في عام 2013 وتتطلب شاشة مجهزة بشريحة خاصة من NVIDIA. تُعتبر واحدة من أكثر تقنيات التزامن دقةً وفعالية؛ وطريقة عملها مختلفة عن طريقة عمل التقنية العادية V-Sync أيضًا لكنها مشابه لتقنية VRR عبر ميزة ” Adaptive Sync”. بالإضافة إلى ذلك، توفر G-Sync زمن استجابة أقل كثيرًا، وهو أمر بالغ الأهمية للاعبين المحترفين أو في الألعاب التنافسية.
لكن للحصول على هذه التقنية، تحتاج إلى شاشة تدعم G-Sync وبطاقة رسوميات من NVIDIA متوافقة؛ وبينما كانت G-Sync في بدايتها ميزة حصرية تتطلب أجهزة معينة، طورت NVIDIA لاحقًا حلولًا أكثر توافقًا مثل G-Sync Compatible، التي تعمل مع مجموعة أوسع من الشاشات التي لا تدعم التقنية.
G-Sync Compatible
في البداية، عندما قدمت NVIDIA تقنية G-Sync كشريحة مدمجة داخل شاشات متوافقة تمامًا مع المعايير الصارمة للشركة. تلك الشاشات توفر تجربة لا مثيل لها، ولكن كان لها تكلفة مرتفعة، مما جعل التقنية محدودة بالنسبة للكثير من اللاعبين؛ ومع الوقت، قررت NVIDIA توسيع نطاق الوصول لهذه التقنية عبر مبادرة G-Sync Compatible.
وهي نوع من تقنيات المزامنة الديناميكية التي تستفيد من معيار Adaptive-Sync أيضًا، وهو معيار مفتوح المصدر يستخدم في شاشات تدعم تقنية FreeSync من AMD. من خلال اعتماد هذه التقنية، تمكنت NVIDIA من فتح الباب أمام شريحة أوسع من الشاشات لتقديم تجربة لعب خالية من التقطع والتمزق دون الحاجة إلى شريحة G-Sync التقليدية.
لكن هل هذا يعني أن كل شاشة FreeSync ستعمل بتقنية G-Sync؟ ليس بالضبط. تقوم NVIDIA باختبار الشاشات بشكل دقيق للتأكد من توافقها مع متطلبات معينة لتحقيق أداء مستقر. إذا نجحت الشاشة في هذه الاختبارات، فإنها تحصل على تصنيف “G-Sync Compatible” رسمي، مما يعني أنها ستوفر تجربة قريبة جدًا من الشاشات التي تحمل شريحة G-Sync.
هل هناك فروقات بين G-Sync و G-Sync Compatible؟
بالطبع، هناك فروقات. الشاشات التي تحمل شريحة G-Sync تقدم تجربة أكثر تطورًا بفضل الدعم الإضافي لمزايا مثل معدل التحديث المتغير (VRR) عند معدلات إطارات منخفضة جدًا (Low Frame Rate Compensation). لكن الشاشات المتوافقة مع G-Sync Compatible تقدم حلاً متميزًا للمستخدمين الذين يبحثون عن أداء جيد بدون تكلفة مرتفعة.
ختامًا
يمكن القول إن مشكلة تمزق الشاشة “Screen Tearing” تُعد واحدة من التحديات الرئيسية التي تواجه اللاعبين وتؤثر بشكل ملحوظ على تجربة اللعب؛ ومع التطور، باتت الحلول أكثر تقدمًا وفعالية، مما أتاح تحسين تجربة العرض بشكل كبير عبر تقنيات مثل V-Sync و FreeSync و G-Sync و VRR. لكن لكل تقنية مزاياها وعيوبها، ويعتمد اختيارك على احتياجاتك وميزانيتك. سواء كنت لاعبًا محترفًا أو مجرد شخص يبحث عن تجربة لعب سلاسة، فإن فهم هذه التقنيات سوف يساعدك على اتخاذ القرار الصحيح للحصول على أفضل تجربة بصرية.
