Monitores OLED já conseguem imitar a nitidez dos antigos CRTs, mas Windows ainda atrapalha | Reprodução/Korben Info
Os monitores de tubo podem ter desaparecido das mesas dos jogadores, mas uma de suas maiores vantagens continua desafiando equipamentos modernos. Mesmo com telas OLED de 240, 480 ou 540 Hz, reproduzir a nitidez dos antigos CRTs durante movimentos rápidos ainda exige soluções especiais. Agora, uma tecnologia experimental demonstra que essa diferença pode diminuir sem aumentar os FPS dos jogos.
A proposta combina um algoritmo desenvolvido pelo Blur Busters com o programa ShaderBeam, criado para simular a maneira como os monitores de tubo formavam suas imagens. Em vez de manter cada quadro continuamente iluminado, o sistema reproduz uma varredura semelhante à passagem do feixe de elétrons de um CRT.
A demonstração ganha importância especialmente para jogos limitados a 60 quadros por segundo, nos quais a utilização de monitores com frequências muito elevadas não resolve sozinha todos os problemas de nitidez em movimento.
Entretanto, existe um obstáculo: o Windows e os drivers gráficos ainda não oferecem a sincronização ideal para essa técnica. O resultado pode apresentar falhas, atrasos e exigir configurações complexas, tornando a solução inadequada para a maioria dos usuários neste momento.
Por que um monitor de tubo pode parecer mais nítido que um OLED?
A explicação está na diferença entre velocidade de resposta dos pixels e persistência da imagem, duas características que frequentemente aparecem misturadas nas especificações de monitores.
As telas OLED conseguem alterar o estado de seus pixels rapidamente. Entretanto, na maioria dos modelos, cada quadro permanece visível até sua substituição pelo seguinte.
Esse funcionamento recebe o nome de sample-and-hold, expressão utilizada para descrever a manutenção contínua da imagem durante o intervalo entre atualizações.
Quando os olhos acompanham um objeto em movimento, essa persistência pode produzir um borrão perceptível, mesmo quando os pixels respondem quase instantaneamente.
Nos antigos monitores CRT, a imagem era formada pela varredura de um feixe de elétrons sobre uma camada de fósforo. Cada região brilhava e depois perdia luminosidade antes da próxima atualização.
Essa característica reduzia a persistência visual e ajudava a preservar a definição de objetos durante movimentos rápidos.
Portanto, um tempo de resposta extremamente baixo não garante ausência de borrão. A maneira como a imagem permanece iluminada também influencia o resultado.
ShaderBeam tenta reproduzir o funcionamento de um CRT
O ShaderBeam utiliza uma técnica de simulação de varredura desenvolvida a partir das pesquisas de Mark Rejhon, fundador do Blur Busters, e do especialista gráfico Timothy Lottes.
O objetivo é modificar a apresentação temporal da imagem para reproduzir características da iluminação de um monitor de tubo.
Em vez de simplesmente acrescentar linhas horizontais ou filtros de aparência antiga, o algoritmo trabalha com a duração e a distribuição da luminosidade ao longo de cada atualização.
A proposta procura simular a passagem do feixe eletrônico e a redução gradual da luminosidade do fósforo, permitindo que determinadas imagens permaneçam visíveis por períodos mais curtos.
Isso pode melhorar a definição percebida durante movimentos horizontais e verticais, especialmente quando o conteúdo original trabalha com uma frequência fixa de quadros.
Entretanto, o ShaderBeam não transforma um jogo de 60 FPS em um jogo renderizado a 540 FPS.
O programa modifica a apresentação dos quadros existentes, sem criar a mesma quantidade de informações temporais que um motor gráfico produziria executando centenas de quadros diferentes por segundo.
Jogos de 60 FPS podem ganhar nitidez sem aumentar o desempenho da GPU
A aplicação mais interessante envolve jogos que permanecem limitados a 60 FPS, seja por decisões de desenvolvimento, limitações técnicas ou dependência entre física e taxa de atualização.
Nesses casos, comprar um monitor de 540 Hz não significa que o jogo passará automaticamente a entregar 540 quadros diferentes a cada segundo.
Se o título continua renderizando 60 FPS, o monitor precisa apresentar esses quadros repetidamente ou mantê-los visíveis durante intervalos correspondentes.
O ShaderBeam procura reduzir o borrão percebido nesse processo por meio de uma simulação de baixa persistência.
Entre os jogos discutidos como possíveis beneficiados estão Dark Souls: Remastered, NieR: Automata e Sonic Racing: CrossWorlds.
A técnica também interessa a emuladores e jogos antigos, nos quais aumentar a taxa de quadros pode provocar problemas de velocidade, animação ou física.
Contudo, melhorar a nitidez de movimento não significa reduzir automaticamente a latência dos comandos. Dependendo da implementação, o processamento adicional pode até aumentar o atraso entre a ação do jogador e sua exibição.
Monitores de 540 Hz oferecem condições melhores para a simulação
Quanto maior a frequência de atualização da tela, mais oportunidades existem para controlar a apresentação temporal de cada imagem.
Um monitor operando a 60 Hz apresenta um intervalo de aproximadamente 16,67 milissegundos por atualização.
Em 240 Hz, esse intervalo cai para aproximadamente 4,17 milissegundos. Já em 540 Hz, chega a cerca de 1,85 milissegundo.
Esses números representam a duração de cada ciclo de atualização, não o tempo de resposta dos pixels.
Em uma demonstração publicada pelo PC Gamer, a técnica foi experimentada em um Asus ROG Swift Pro PG27AQWP-W, monitor OLED capaz de operar a 540 Hz e oferecer um modo de 720 Hz com resolução reduzida.
A frequência elevada favorece a simulação de intervalos luminosos mais curtos, aproximando determinadas características visuais das antigas telas de tubo.
Entretanto, não existe garantia de que qualquer OLED de alta frequência apresente resultado equivalente. Brilho, sincronização, software e características do painel continuam influenciando a experiência.
Inserção de quadros pretos também melhora a nitidez, mas tem limitações
Uma alternativa já conhecida para reduzir o borrão de persistência é a Black Frame Insertion (BFI), tecnologia que introduz períodos escuros entre os quadros exibidos.
Ao reduzir o tempo de iluminação contínua da imagem, o método pode melhorar a definição de objetos em movimento.
Entretanto, a técnica apresenta compromissos importantes. Dependendo da implementação, pode provocar redução de brilho, cintilação e duplicação de imagens.
Esses efeitos variam conforme a frequência de operação, o painel e a maneira como os períodos escuros são produzidos.
A simulação de CRT busca uma abordagem diferente ao reproduzir uma varredura luminosa e uma redução gradual do brilho, em vez de depender exclusivamente de interrupções uniformes da imagem.
O objetivo é alcançar baixa persistência com características de iluminação mais próximas às de um monitor de tubo.
Mesmo assim, o conforto visual não é garantido para todos os usuários. Pessoas sensíveis à cintilação podem reagir de maneiras diferentes às técnicas de modulação luminosa.
Windows ainda dificulta sincronização da tecnologia
O principal obstáculo não está necessariamente na capacidade dos painéis OLED, mas na comunicação entre jogo, sistema operacional, driver gráfico e monitor.
Para funcionar corretamente, a simulação precisa manter sincronização precisa entre os quadros produzidos pelo jogo e as atualizações da tela.
Uma pequena irregularidade pode provocar cintilação, interrupções ou outros problemas perceptíveis.
O desenvolvedor conhecido como Mausimus, responsável pelo ShaderBeam, explica que o programa precisa utilizar recursos de captura e composição de janelas que não foram originalmente projetados para garantir essa precisão temporal.
Por isso, o aplicativo depende do comportamento do Windows e dos drivers gráficos, que podem modificar a prioridade e o momento de execução das tarefas.
Nas configurações experimentais, alguns usuários precisam desativar a taxa de atualização variável (VRR), alterar parâmetros dos drivers e desconectar monitores secundários.
Também existem experiências que distribuem o processamento do jogo e da simulação entre duas GPUs.
Esses procedimentos demonstram que a tecnologia ainda exige conhecimento técnico e não funciona como um recurso simples de ativar nas configurações do Windows.
G-Sync Pulsar segue outro caminho para melhorar a imagem
Enquanto o ShaderBeam procura reproduzir características de um CRT por software, a Nvidia desenvolve soluções integradas ao funcionamento dos monitores.
Uma delas é o G-Sync Pulsar, tecnologia voltada a reduzir o borrão percebido durante movimentos e trabalhar em conjunto com a taxa de atualização variável.
O sistema utiliza controle temporal da iluminação em monitores LCD compatíveis, incluindo técnicas de varredura e pulsos luminosos.
Entretanto, G-Sync Pulsar não é uma função universal dos monitores OLED, nem deve ser confundido com o ShaderBeam.
As soluções seguem abordagens diferentes e possuem requisitos próprios.
Também seria incorreto concluir que uma delas oferece desempenho superior em qualquer situação sem testes realizados com as mesmas condições de hardware e conteúdo.
Vale a pena comprar um OLED de 540 Hz para imitar um CRT?
Para a maioria dos jogadores, a simulação de CRT ainda não justifica, sozinha, a compra de um monitor de frequência extremamente elevada.
Os resultados experimentais indicam possibilidades interessantes, mas a configuração continua complexa e pode exigir compromissos na utilização cotidiana do computador.
Além disso, monitores de alta frequência já oferecem benefícios próprios em jogos competitivos capazes de produzir muitos quadros por segundo.
Esses benefícios não dependem da simulação de monitores antigos.
Para quem joga títulos limitados a 60 FPS, a pesquisa pode representar uma alternativa futura para melhorar a nitidez de movimentos sem modificar a velocidade original do jogo.
Entretanto, o ShaderBeam ainda não deve ser apresentado como solução comercial definitiva. Sua utilização permanece experimental e os resultados variam conforme a configuração.
O avanço mais importante está na demonstração de que a evolução dos monitores não depende apenas de resolução, contraste ou frequência máxima.
A maneira como cada quadro aparece, permanece iluminado e desaparece também é decisiva para a qualidade da imagem em movimento.
É justamente nessa característica que os antigos CRTs continuam oferecendo lições para as telas mais modernas.
