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高刷新率螢幕不僅是幀率高 低功耗和高體驗不可兼得
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智慧手機螢幕近10年的發展,經過從尺寸、解析度、顯示面板發光材料等的反覆運算,一直以來都沒有停下技術革新的腳步。而近年來,移動端競技遊戲的興起,使得一些手機廠商嘗試將以往只有在電競PC上才會用到的高刷新率螢幕引入到手機端上。到了今年,小米三星等發佈的新旗艦手機更是不約而同標配了高刷新率螢幕。但在未來,高刷新率會像高解析度一樣,普及到所有智慧手機上嗎?高刷新率螢幕在移動端普及還面臨哪些難題?

2020年伊始,在各大手機廠商第一季度發佈的產品上看,除了標配的5G以外,我們很明顯能夠在旗艦手機上看到一個趨勢,那就是高刷新率螢幕。高刷新率是指刷新頻率在60Hz以上,即螢幕上的畫面每秒更新次數為60次,而60Hz正是以往大多數顯示裝置所支援的最高頻率。

實際上,截至2020年,網路上的視頻、電影資源普遍仍是30FPS(幀/每秒),60FPS還只是小部分線上視頻網站能夠提供。因此視頻對於高刷新率螢幕的需求少之又少,只有部分採用MEMC運動補償技術的高端電視採用120Hz面板。真正引爆高刷新率螢幕需求的,是FPS遊戲(First-person shootinggame第一人稱射擊類遊戲)等電子競技遊戲的興起。

由於FPS等遊戲對於玩家反應要求很高,而畫面回應速度是玩家反應的前提,對於高端玩家而言,回應速度差之毫釐,謬以千里。在2010年,LCD顯示器早已成為主流,在解決了液晶回應速度後,明基推出了首款刷新率達到120Hz並支援NVIDIA 3D Vision技術的TN面板顯示器,這也是首款真正意義上的電競顯示器。

隨著顯示技術的發展,如今已經有不少240Hz刷新率的TN面板LCD顯示器產品,而作為具有先天回應優勢的OLED面板也開始出現在高端電競顯示器市場。與此同時,近年移動端電競遊戲的興起,也激發出高刷新率面板在移動端設備的需求。

事實上,早在2017年,手機上搭載高刷新率螢幕的這只螃蟹早已有人吃到了,這款手機出自遊戲外設大廠Razer,其搭載了120Hz刷新率螢幕,但主要面向遊戲用戶的細分市場,因此並沒有受到太大關注。也可能因為沒有受到關注,此後一段時間除了部分小眾遊戲手機外,也沒有太多搭載高刷新率螢幕的移動端設備出現。

不過在去年,高刷新率屏突然不再是小眾遊戲手機的專屬。隨著一些主流手機廠商的推廣,比如一加去年就發佈了全系標配高刷新率屏的7T系列,以及小米K30、OPPO Reno3系列等的應用,正式將高刷新率的風潮帶到移動端市場上。

那麼,高刷新率螢幕在移動端真的是剛性需求嗎?2020年高刷新率面板相關產業會會有怎樣的增長情況?晶門科技有限公司業務營運總監胡樂民在接受《華強電子》採訪時表示:“綜合而言,我對高刷新率螢幕未來的增長情況和需求看好,相關產品和技術現時普遍應用於遊戲電玩上,旨在提升電競愛好者的遊戲體驗。高刷新率螢幕其中一個致勝關鍵,需透過移動裝置運用應用程式時令使用者感受嶄新及與別不同的體驗。然而,由於受全球新冠肺炎影響,預料有關增長會出現滯後的情況。但隨著視頻遊戲及線上播放越趨普及,未來備有潛力能因此帶動有關需求。”

對於高刷新率螢幕在智慧手機上的應用,敦泰科技前瞻產品市場總監貢振邦則認為,2020年手機市場有幾個重要的關鍵字,分別是Camera、5G、高觸控報點率以及折疊屏。其中,高觸控報點率是與高刷新率螢幕是相輔相成的,貢振邦進一步解釋道:“要實現高觸控報點率必須要同時搭配高顯示刷新率,如此才能真實的將快速的觸控動作反應在顯示的圖像中。例如Samsung GalaxyS20宣稱所採用的AMOLED觸控顯示模組具有120Hz顯示刷新率以及240Hz的觸控報點率,一般這類應用場景在主要出現在遊戲的應用模式下。要實現這樣的應用,終端設備最好能具備有高電池續航力、更高速的處理器平臺以及更寬的傳輸頻寬,這些正好是未來5G手機這類中高階產品的重要設計指標。”

確實,對於手機電子競技遊戲等應用而言,觸控報點率可能是人們所最忽視的地方。因為相比於螢幕刷新率,觸控報點率從人的第一觀感上就有點“感知不強”了。而觸控報點率高,意味著觸控式螢幕能夠更加準確快速地識別手指操控動作,減少“畫面跟不上操作”的情況發生。

從目前已經推出的高刷新率螢幕手機來看,去年發佈的一加7Pro在90Hz螢幕刷新率下採用了135Hz的觸控報點率;今年年初發的小米10系列同樣採用90Hz螢幕刷新率,採用了更高的180Hz觸控報點率;三星S20系列以及4月發佈的一加8 Pro採用了2K解析度的120Hz刷新率螢幕,觸控報點率則達到了240Hz;同樣具有240Hz觸控報點率的還有採用144Hz螢幕刷新率的紅魔5G遊戲手機。(以上資料均來源於品牌官方公佈資訊)

貢振邦也表示,高觸控報點率則架構在高顯示刷新率的螢幕前提下,一般觸控報點率為顯示刷新率的兩倍以上。敦泰科技自2018年就已經將高報點率當成AMOLED觸控產品以及LCD IDC開發的重點,目前FT3518和FT3518U分別在AMOLED的觸控產品上實現180Hz、240Hz的觸控報點率,最新的FT3658U更在柔性AMOLEDOn-cell的結構上實現多指240Hz觸控報點率。除了此前在華碩以及小米的產品上實現量產之外,未來還將搭配三星的AMOLED面板支持中國重要的手機終端廠商中高觸控報點率的手機產品。

如此看來,未來旗艦級別手機可能將是以120Hz刷新率+240Hz觸控報點率作為標準。不過,相比于PC上高刷新率螢幕的應用,貢振邦認為,智慧手機與PC的最大差異在於機構空間有限,因此高刷新率的硬體設計在電源跟散熱方案上要比PC有更大的挑戰。這也是初期我們看到的高報點率手機,大多選用AMOLED面板為主的原因之一。

不過,即使採用了相對省電的AMOLED面板,但為了獲得更好的感官體驗,在高刷新屏與高觸控報點率的加持下,還是不可避免的為智慧手機帶來了新的續航危機。

關於高刷新率帶來的續航問題,此前外媒phonearena就曾對三星Galaxy S20系列進行續航測試:在默認的60Hz刷新率下,Galaxy S20 Ultra在流覽和滾動測試中可持續長達12小時23分鐘。但切換到120Hz,電池持續時間將下降到10小時到9小時15分鐘不等,這意味著電池續航會縮短20%到25%。而在電池相對較小的S20 Plus和S20上,120Hz刷新率對電池續航的影響則更為明顯,分別降低了33%和36%。

因此,高刷新率螢幕的應用,對於手機有限的電池容量而言,是一個不小的挑戰。也因為如此,為了平衡設備續航,有部分手機廠商採用折中的策略,比如三星S20系列在設置中只能選擇120Hz刷新率和FHD+(2400*1080)解析度,或是60Hz刷新率和WQHD+(3200*1440)解析度這兩種選項。在提高刷新率的同時,以降低螢幕解析度來換取設備功耗上的平衡。

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