Если коротко:
Персистентность дисплея показывает, какую часть цикла обновления кадр остаётся видимым. При sample-and-hold изображение светится почти весь цикл и может восприниматься размытым во время поворота головы, даже если пиксели переключаются быстро. Low persistence сокращает время свечения импульсом, повышая резкость движения без изменения физического разрешения панели.
Персистентность дисплея в VR — время, в течение которого один кадр остаётся видимым в каждом цикле обновления. Высокая персистентность создаёт размытие при повороте головы даже тогда, когда панель имеет быстрый отклик. Глаз плавно отслеживает движение, а изображение часть кадра остаётся на прежнем месте и размазывается по сетчатке.
Low persistence сокращает время свечения кадра. Экран показывает изображение коротким импульсом, затем остаётся тёмным до следующего кадра. За счёт этого движение воспринимается резче, хотя физическое разрешение панели не меняется.
Sample-and-hold и low persistence
Обычный sample-and-hold дисплей удерживает пиксель включённым почти весь интервал кадра. При 90 Гц один цикл длится около 11,1 мс. Если голова движется, взгляд следует за объектом, а пиксель продолжает светиться в старом положении до следующего обновления.
В режиме низкой персистентности пиксель виден, например, только небольшую часть этих 11,1 мс. Остальное время экран фактически тёмный. Мозг объединяет импульсы в непрерывную картину, а движущийся край остаётся более чётким.
LCD обычно реализует это короткими импульсами подсветки, OLED — управлением временем свечения эмиттеров. Конкретная схема определяется панелью и контроллером дисплея.
Чем персистентность отличается от отклика пикселя
Время отклика показывает, как быстро пиксель меняет яркость или цвет. Персистентность — сколько времени результат остаётся видимым. Быстрый переход не гарантирует резкое движение, если кадр удерживается весь цикл.
И наоборот, короткий импульс не исправит медленный переход между оттенками. Тогда появятся шлейфы из-за незавершённой смены состояния. Хорошая VR-панель должна сочетать быстрый отклик и низкую персистентность.
Связь с частотой обновления
Чем выше частота, тем короче кадр:
| Частота | Длительность кадра |
|---|---|
| 72 Гц | 13,9 мс |
| 90 Гц | 11,1 мс |
| 120 Гц | 8,3 мс |
Повышение частоты уменьшает максимальное время удержания и делает движение дискретнее. Но два дисплея на 90 Гц могут иметь разную персистентность: один светится почти 11 мс, другой — коротким импульсом.
Частота приложения тоже важна. Если игра не успевает готовить кадры, runtime повторяет или синтезирует изображение. Панель может работать на 90 Гц, но исходная анимация не станет автоматически такой же плавной.
Цена низкой персистентности
Короткое время свечения уменьшает среднюю яркость. Чтобы сохранить светимость, дисплей повышает пиковую яркость импульса, но это ограничено нагревом, энергопотреблением и ресурсом панели.
Некоторые люди замечают мерцание, особенно на низкой частоте или ярком однотонном фоне. Поэтому производитель выбирает компромисс между чёткостью движения, яркостью и комфортом.
Низкая персистентность также требует стабильного темпа кадров. Пропуск заметнее, когда каждый кадр показывается чётким коротким импульсом. Система VR использует prediction и reprojection, чтобы сохранить соответствие изображения движению головы.
Персистентность и motion-to-photon latency
Это разные характеристики. Motion-to-photon latency — время от движения головы до появления соответствующего кадра. Персистентность — длительность показа самого кадра. Низкая задержка не гарантирует отсутствие размытия, а короткий импульс не компенсирует поздний кадр.
Для комфортного VR нужны оба условия: актуальное положение камеры и резкий показ. Трекинг, рендеринг, кодирование при PC VR, передача и дисплей складываются в общую цепочку.
Как пользователь замечает проблему
Персистентное размытие проявляется при плавном повороте головы: неподвижный текст или контрастная вертикальная грань теряет чёткость, хотя при остановке снова выглядит резко. Это отличает его от низкого разрешения, которое заметно и в статике.
Шлейф определённого цвета чаще связан с временем отклика. Двойной контур и рывки могут указывать на пропуски кадров или репроекцию. Размытие всего видеопотока при беспроводном PC VR может быть результатом кодирования, а не панели.
Для проверки:
- Откройте сцену с контрастным текстом.
- Смотрите на строку и медленно поворачивайте голову.
- Сравните резкость в движении и после остановки.
- Повторите при другой доступной частоте.
- Убедитесь, что приложение удерживает целевой frame rate.
Может ли пользователь это настроить
На большинстве автономных гарнитур персистентность контролирует прошивка. Пользователь выбирает доступную частоту, яркость и производительность приложения, но не задаёт длительность импульса напрямую.
Разработчик влияет косвенно: удерживает частоту, избегает резких скачков нагрузки и выбирает поддерживаемый режим дисплея. Если приложение постоянно уходит в репроекцию, преимущества низкой персистентности не спасают плавность.
Персистентность объясняет, почему оценивать VR-дисплей по разрешению недостаточно. Статичная таблица может выглядеть идеально, а поворот головы — размыто. Для гарнитуры важна чёткость не фотографии кадра, а изображения в движении.