技術乾貨 | 淺談VESA AdaptiveSync技術及實測經驗分享

百佳泰測試實驗室 發佈 2022-12-31T07:24:43.315249+00:00

AMD在2014年時提交AdaptiveSync技術概念於VESA,後來寫成一份VESA AdaptiveSync White paper ,提供給欲使用這項技術的人做為參考。

談起VESA AdaptiveSync技術,就要先提到知名的顯示適配器GPU製造商–AMD

AMD在2014年時提交AdaptiveSync技術概念於VESA,後來寫成一份VESA AdaptiveSync White paper ,提供給欲使用這項技術的人做為參考。

這項技術主要目的是解決用顯示器玩遊戲時產生的tearing(撕裂) 及stutter(卡頓)畫面(如下圖所示),目前兩間顯示適配器大廠AMD及Nvidia 各自推出AMD FreeSyncNVIDIA G-Sync技術,皆用於解決tearing及stutter的問題。

使用AdaptiveSync技術除了可解決畫面撕裂及卡頓問題,當然還有其它的好處,例如一台有支持AdaptiveSync的筆電在垂直刷新率運作上,並不會以比較高的垂直刷新率來運作,而是會依照播放內容的frame rate(影格率)刷新畫面,進而達到省電效果。


VESA AdaptiveSync Compliance Program

在2021到2022年間,VESA工作組重新審核並制定AdaptiveSync的傳輸要求,同時也將此規範加入至DP2.1 spec中,比起最初AMD提出的白皮書,此版本的AdaptiveSync傳輸要求更加完整。而VESA在今年(2022)的4~5月間針對支持DisplayPort接口的顯示器產品正式推出VESA AdaptiveSync Compliance Program,其中包含兩個測試層級,分別為AdaptiveSync Display及MediaSync Display。產品通過認證測試後,即可使用如下圖所示的Logo(圖片內顯示的數字代表顯示器的最大刷新率)標章。

VESA Adaptive-Sync認證測試規範包含多達50項完整且嚴密的測試標準及效能要求,根據百佳泰實際測試經驗及數據統計,目前送測的顯示器只有50%的機率可以通過VESA AdaptiveSync認證測試,而導致其結果的主因為「Flicker test」測項。

接下來就來談談「Flicker test」吧。此項目是在測試閃爍程度,而大家熟知的HDMI規格其實也有類似的技術(Variable Refresh Rate),但HDMI認證測試項目中,並沒有針對面板執行Flicker測試。以用戶角度來看,若屏幕閃爍狀況過於嚴重就會傷害到使用者眼睛,透過Flicker test就可以將質量較差的面板過濾掉,這也是筆者偏好使用VESA AdaptiveSync顯示器的原因之一。

Flicker測試分為固定刷新率及動態刷新率。90%的顯示器基本上都能通過固定刷新率測試,但是只有50%的顯示器可以通過動態刷新率測試。由於是動態的測試,所以可知刷新率一直在變動。持續變動的pattern有四種,本文只會針對模擬最極端情況的「square-wave pattern」來做說明。執行此pattern測試會從顯示器最大刷新率,直接跳到最小刷新率並且不斷重複測試,其波形如下圖(48-165Hz)所示看起來就像方形狀的延續。

從以下圖示的panel亮度反應角度,也可看出此為square-wave pattern的波形。

質量較差的顯示器只要一遇到square-wave pattern,就會閃屏(肉眼可視的屏幕閃爍)。而目前解決方式幾乎都是要直接更換面板,無法單靠調校firmware解決問題。

Flicker測試項目的規範要求是中心點必須小於-50db,如果數值大於-50dB即判定為fail。要特別注意的是,若中心點的量測值小於-60dB的話,就不用再測其它4 個量測點,如果是介於-50dB跟-60dB之間就需要加測這4個點,且量測值皆不可以大於 -50dB,不然一樣會被判定fail。

目前VESA只有針對DisplayPort Sink 的產品制定規範,接下來也會針對DisplayPort Source產品推出相關的AdaptiveSync認證測試以確保DisplayPort Source的AdaptiveSync輸出是否符合DP2.1規範。

關鍵字: