在当今追求极致视觉体验的时代,“4K 120帧”这个概念正变得越来越受关注,尤其是在高端游戏和专业视频领域。它代表着当前消费级设备能够实现的顶尖画面规格之一。但它究竟意味着什么?为何人们不惜投入高昂成本去追求它?又需要哪些具体的条件和设备才能真正体验到它?本文将围绕这些实际问题,深入探讨4K 120帧的方方面面。
什么是 4K 120帧?
理解 4K 120帧,需要分开来看这两个部分:
4K 分辨率
4K 分辨率,通常指的是
3840 x 2160
像素。这意味着画面横向有 3840 个像素点,纵向有 2160 个像素点。总像素数接近 830 万。相比之下,1080p (全高清) 的分辨率是 1920 x 1080 像素,总像素数约为 207 万。因此,4K 分辨率的像素数量是 1080p 的四倍,能够呈现出更加细腻、清晰、细节丰富的画面。在同样尺寸的屏幕上,4K 画面看起来会比 1080p 锐利得多。
120 帧率 (FPS)
帧率(FPS,Frames Per Second)指的是画面每秒更新的次数。120 FPS 意味着屏幕上的图像每秒钟会更新 120 次。这是当前主流标准帧率(如 60 FPS)的两倍。更高的帧率带来更流畅的动态表现。想象一下翻书动画,翻得越快,画面就越连贯。同理,更高的帧率使得快速移动的物体、摄像机平移或旋转的画面看起来更加平滑,减少了运动模糊和画面撕裂感。
结合:4K 120帧
当两者结合时,4K 120帧就意味着在每秒钟更新 120 次画面的同时,每一帧画面都拥有 3840 x 2160 的高分辨率。这代表着在享受极高画面清晰度的同时,还能体验到无与伦比的动态流畅性。这是一种非常苛刻的规格,因为它要求系统在极短的时间内处理和显示海量的数据(每秒传输和渲染 120 个 4K 图像)。
为什么追求 4K 120帧?
追求 4K 120帧并非仅仅是规格上的堆砌,它能带来显著的实际体验提升,尤其是在以下场景:
极致的游戏体验
- 前所未有的流畅度:对于第一人称射击 (FPS)、赛车、体育竞技等快节奏游戏,120帧带来的流畅度提升是立竿见影的。角色的移动、视角的转动、敌人的动作都更加顺滑,大大减少了因为画面不流畅而导致的眩晕感。
- 更低的输入延迟:更高的帧率通常意味着更快的画面更新,从而减少了从你输入操作到屏幕上看到结果的时间延迟(也称为系统延迟或输入延迟)。这在竞技游戏中至关重要,能让你更快地做出反应。
- 更清晰的动态细节:在快速移动时,低帧率画面容易出现模糊。120帧则能在物体高速运动时依然保持较好的清晰度,让你更容易捕捉到画面中的细节,例如快速跑动的敌人、飞驰而过的赛车细节等。
- 增强沉浸感:流畅且清晰的画面能显著提升游戏的沉浸感,让你感觉仿佛置身于游戏世界之中。
观看高速运动内容
- 观看体育赛事:如足球、篮球、赛车等高速运动项目,120帧能更清晰、流畅地捕捉运动员的动作和球的轨迹,提供更接近现场的观感。
- 观看高速摄像视频:一些使用高速摄像机拍摄的视频内容也能在 120帧显示器上得到更好的呈现,展现更多运动细节。
总之,追求 4K 120帧的主要驱动力是获得兼具极高清晰度和极高流畅度的顶级视觉体验,尤其是在对这两点要求都很高的游戏场景下。
哪里可以体验或获得 4K 120帧?
目前,4K 120帧主要出现在以下几个领域:
内容来源:
- 现代电子游戏:这是 4K 120帧目前最主要的用武之地。PlayStation 5 和 Xbox Series X 主机支持部分游戏以 4K 分辨率和最高 120帧运行(通常需要在画质和帧率之间做出取舍,并非所有游戏都能稳定达到)。高端 PC 游戏在拥有足够强大硬件的情况下,也能实现这个目标。
- 有限的视频内容:目前支持原生 4K 120帧的电影或流媒体内容非常少见。大部分视频内容依然是 24帧、30帧或 60帧。即使有,传输和播放也需要极高的带宽和处理能力。一些使用高速摄像机拍摄的短片或技术演示视频可能会提供 4K 120帧选项。
显示设备:
- 支持 HDMI 2.1 的现代电视:许多 2020 年及以后推出的中高端及旗舰级电视机型开始配备 HDMI 2.1 接口,这是一种支持更高带宽的标准,是传输 4K 120Hz 信号(无压缩或轻微压缩)的关键。这些电视通常宣传支持“120Hz 刷新率”和“4K”。
- 高刷新率游戏显示器:专门为游戏设计的高端显示器,通常配备 DisplayPort 1.4 或 HDMI 2.1 接口,支持 4K 分辨率和 120Hz 甚至更高的刷新率。
信号源设备:
- PlayStation 5 / Xbox Series X:这两款最新的游戏主机都具备输出 4K 120Hz 信号的能力(取决于游戏支持)。
- 配备强大显卡的高端 PC:现代高端独立显卡(如 NVIDIA GeForce RTX 30系列、40系列或 AMD Radeon RX 6000系列、7000系列及更高型号)是驱动 4K 分辨率并维持 120帧或更高帧率的关键。
总结来说,要体验 4K 120帧,你需要的是能够输出 4K 120帧内容的设备(如 PS5/XSX 或高端游戏 PC)、支持接收和显示 4K 120Hz 信号的显示设备(兼容 HDMI 2.1 的电视或高刷显示器),以及连接两者的兼容线缆。
实现 4K 120帧需要多少(成本/硬件需求)?
实现 4K 120帧的体验通常意味着较高的投入,因为它对整个硬件链条都有苛刻的要求:
硬件成本:
- 强大的显卡 (PC):这是在 PC 上实现高帧率 4K 的最关键也是最昂贵的组件。你需要当前世代或上一世代的高端甚至旗舰级显卡,其价格通常在数千到上万元人民币不等。
- 高性能 CPU (PC):虽然 4K 分辨率下显卡是主要瓶颈,但强大的 CPU 也能确保为显卡提供足够的数据,避免成为瓶颈,尤其是在某些 CPU 密集型游戏中。高性能处理器的价格也需要数千元。
- 支持 4K 120Hz 的显示设备:兼容 HDMI 2.1 的大尺寸电视或 4K 120Hz+ 的游戏显示器价格通常比普通的 4K 60Hz 设备或 1080p 144Hz+ 设备要贵不少,起步价通常在数千元,高端型号可能上万甚至数万元。
- 兼容的线缆:传输 4K 120Hz 需要支持足够带宽的线缆。对于电视,通常需要认证的 HDMI 2.1 线缆。对于 PC 显示器,通常需要支持 DisplayPort 1.4 或更高版本的线缆(如果显示器支持 DP 1.4 DSC,则可通过压缩传输 4K 144Hz 等更高规格)。虽然线缆本身成本相对较低,但确保使用合格的线缆很重要。
- 游戏主机:PS5 和 Xbox Series X 本身价格相对固定,但它们只能在支持的游戏中实现 4K 120帧,并且通常需要降低部分画质设置。
性能需求:
- 巨大的处理能力:无论是 PC 的 GPU+CPU 组合还是游戏主机,都需要在每秒内渲染和输出海量像素。这产生了巨大的计算负担。
- 高带宽的数据传输:未压缩的 4K 120Hz 画面需要超过 40 Gbps 的带宽,这远超 HDMI 2.0 的上限(18 Gbps),因此 HDMI 2.1 (48 Gbps) 或支持 DSC 的 DisplayPort 1.4 是必需的。
因此,实现稳定的 4K 120帧体验通常意味着搭建一个高端的硬件平台,整体成本是比较高的。
如何实现 4K 120帧?(设置步骤)
要成功点亮 4K 120帧,需要确保信号链中的每一个环节都支持并正确设置:
在 PC 上实现:
- 确保硬件达标:拥有强大的显卡、兼容的主板和 CPU,以及支持 4K 分辨率和 120Hz 或更高刷新率的显示器。
- 使用正确的线缆:如果显示器是 HDMI 2.1 接口,使用认证的 HDMI 2.1 线缆。如果显示器是 DisplayPort 接口(更常见于 PC 显示器),使用支持 DisplayPort 1.4 或更高版本的线缆,并确保显卡和显示器都支持 DisplayPort HBR3 和可能的 DSC (Display Stream Compression)。
- 更新显卡驱动:安装显卡制造商(NVIDIA/AMD)提供的最新驱动程序。
-
操作系统显示设置:
- 在 Windows 10/11 中,右键桌面 -> 显示设置 -> 高级显示设置。
- 选择你的 4K 显示器。
- 在“刷新率”下拉菜单中,选择 120Hz 或更高的选项。如果看不到,说明链条中某处不支持或设置错误。
- 游戏内设置:在游戏本身的图形设置菜单中,将分辨率设置为 3840 x 2160 (4K),并将帧率限制或垂直同步 (V-Sync) 设置为 120 FPS 或关闭(如果目标是超越 120 FPS)。注意:为了达到 120 FPS,你可能需要在游戏画质设置(如特效、阴影、抗锯齿等)上做出一些妥协。
在 PS5/Xbox Series X 上实现:
- 确保硬件达标:拥有 PS5 或 Xbox Series X 主机,以及支持 4K 分辨率和 120Hz 刷新率、且带有 HDMI 2.1 接口的电视或显示器。
- 使用正确的线缆:使用主机包装盒内原配的 Ultra High Speed HDMI 线缆,或购买一条认证的 HDMI 2.1 线缆连接主机和显示设备。
-
电视/显示器设置:
- 确保你将主机连接到了显示设备上支持 HDMI 2.1 完整带宽的端口(有些电视只有一个或两个这样的端口)。
- 在电视/显示器的设置菜单中,找到与 HDMI 端口相关的设置,确保开启了“增强模式”、“HDMI 2.1 模式”、“ALLM”(自动低延迟模式)或“VRR”(可变刷新率,如果显示设备和主机都支持)等选项。这些选项名称因品牌而异。
- 确保电视/显示器本身已设置为 4K 分辨率和可能的 120Hz 模式(有些电视会自动切换)。
-
主机设置:
- PS5:进入“设定”->“屏幕和影像”->“影像输出”。确保“分辨率”设置为“自动”或“2160p (4K)”。在“启用 120Hz 输出”选项中,选择“自动”或“开启”。注意查看顶部的“影像输出信息”确认当前输出规格。
- Xbox Series X:进入“设置”->“通用”->“电视和显示器选项”->“电视和 A/V 选项”->“视频保真度和过扫描”。将“分辨率”设置为“4K UHD”。然后回到“电视和显示器选项”,在“刷新率”下拉菜单中选择“120 Hz”。查看“4K 电视详细信息”确认电视支持哪些模式。
- 游戏支持:运行支持 4K 120帧模式的游戏。许多游戏需要你在游戏内的图形设置中选择“性能模式”(Performance Mode),而不是注重画质的“质量模式”(Quality Mode)来启用 120Hz 帧率。
怎么确认是否正在运行在 4K 120帧?
即使按照上述步骤设置了,有时也难以确定是否真正运行在 4K 120帧。以下是几种确认方法:
- 显示器/电视的信息显示 (OSD):大多数现代显示器和电视都有一个信息叠加显示 (On-Screen Display, OSD),可以显示当前的输入信号信息,包括分辨率和刷新率。这是最直接的确认方式。按下显示器或电视遥控器上的信息或设置按钮查找相关选项。它应该显示“3840×2160, 120Hz”或类似的字样。
- 游戏内置帧率显示:许多 PC 游戏或部分主机游戏提供了内置的帧率显示功能。启用后,屏幕上会显示当前的帧率。如果稳定或接近 120 FPS,并且你确认分辨率是 4K,那么你正在接近目标。
- PC 显卡驱动工具:NVIDIA GeForce Experience 或 AMD Radeon Software 都提供了游戏内叠加界面,可以显示当前的帧率、GPU 使用率等信息。
-
主机系统信息:
- PS5:在“设定”->“屏幕和影像”->“影像输出”中的“影像输出信息”会显示当前输出到电视的分辨率和刷新率。
- Xbox Series X:在“设置”->“通用”->“电视和显示器选项”->“电视和 A/V 选项”->“视频保真度和过扫描”中,选择“4K UHD”,然后在“刷新率”中选择“120 Hz”。系统会进行测试。此外,“电视和显示器选项”下的“4K 电视详细信息”会列出你的电视支持的所有模式,包括 4K at 120Hz。
其他重要考虑因素
追求 4K 120帧还需要考虑一些实际问题:
- 功耗和散热:驱动 4K 120帧需要强大的硬件,这意味着更高的功耗和更多的热量产生。确保你的 PC 电源供应充足,并且有良好的散热系统(对于 PC 来说)。
- 文件大小和带宽:如果涉及到录制或直播 4K 120帧内容,产生的文件会非常庞大,对存储空间是巨大考验。在线传输或播放这样的内容也需要极高的网络带宽。
- 内容兼容性:并非所有游戏或所有内容都支持 4K 120帧模式。购买前应查阅资料确认。
- 人眼感知:虽然技术上可以实现 120帧,但人眼对于超过一定帧率的感知能力是有限且因人而异的。有些人可能无法区分 120帧和更高的帧率,甚至在某些场景下可能无法明显区分 60帧和 120帧。然而,对于快速运动和需要快速反应的场景,大多数人都能感受到 120帧带来的流畅和低延迟优势。
总而言之,4K 120帧代表了当前消费级显示和处理能力的尖端结合,尤其为游戏玩家带来了前所未有的流畅与清晰体验。然而,实现这一目标需要投入相应的成本,并仔细确保整个硬件链条——从内容源、处理设备、连接线缆到显示设备——都完全兼容并正确设置。在决定是否追求 4K 120帧时,权衡其带来的体验提升与所需的投入和潜在问题是明智的。