Что такое оптическое разрешение мыши
Оптические мышки. Что такое DPI и CPI. Для чайников.
В последнее время стало модным ассоциировать высокое значение DPI оптической мыши с высокой точностью её сенсора. Производители игровых девайсов в рекламных буклетах не стесняются прибавить десяток восклицательных знаков к цифре dpi своей новой «революционной мышки» (3200. DPI, 6400 DPI. 12000 DPI. ). Рынок диктует свои правила. Конечно, современный мир крайне технологичен, и у обычного человека просто не хватает времени разобраться во всяких телевизорах, андроидах, автомобилях и прочих модных штуках. Что уже говорить о какой-то мышке. Но мы попробуем разобраться, что же такое на самом деле DPI и зачем оно нужно.
Откуда растут ноги
Для начала разберемся, каким образом у людей высокое значение DPI ассоциируется с высокой точность. Скорее всего, тут работает простая аналогия с фотоаппаратом. Все знают, 0.3 mpx (мегапикселя), как на старых телефонах – это плохо: смазанная картинка, плохо видны детали. А вот 8 mpx как в iPhone – это хорошо, потому что все видно очень четко. «Так, наверное, и в мышках», — думают люди, — «в них же тоже есть пиксели». Ведь DPI формально означает «Dots Per Inch», т.е. буквально «ТОЧЕК НА ДЮЙМ». Т.е. больше точек, — лучше видны детали поверхности, – следовательно, мышка может различать даже самые мелкие свои движения. И это позволяет в играх точнее наводить курсор/прицел. Вот и все объяснение. Правильно? Логично? Логично, но, к сожалению, В КОРНЕ НЕПРАВИЛЬНО!
Оптическое разрешение мыши
Дело в том, что в оптических мышках, изображение поверхности, по которой мы водим мышь, попадает на сенсор через увеличивающую линзу (Рисунок 1). Увеличение необходимо, чтобы лучше различать текстуру поверхности. Если посмотреть на обычный черный коврик для мыши, то он вроде бы везде одинаковый. Но взгляните на него под микроскопом – и каждый миллиметр поверхности будет по-своему уникален! Таким образом, на сенсор оптической мышки попадает лишь небольшая часть поверхности в виде квадрата. Обозначим сторону этого квадрата L. Если сенсор имеет NxN светочувствительных элементов, то значение DPI сенсора будет равно:
DPI = N/L
ИМЕННО ТАК! 
Это так называемое «базовое» или «оптическое» разрешение мыши.
Очевидно, что для увеличения DPI, достаточно просто уменьшить площадь поверхности, которую будет видеть сенсор, т.е. поставить более сильную линзу. Но даже в этом случае сенсор будет работать с изображениями, полученными только своей маленькой матрицей. Поэтому DPI напрямую не имеет никакого отношения к точности мышки. Это просто характеристика, показывающая какую площадь поверхности охватывает сенсор, и зависит от свойств линзы и размера светочувствительной матрицы сенсора.
Тем не менее, на разных расстояниях сенсор может по-разному различать поверхность, лучше либо хуже. И именно это в наибольшей степени определяет точность сенсора!
Сильное увеличение (высокое значение dpi) приводит к тому, что в сенсор попадает слишком мало света и фотографии становятся «шумными» (вспомните цветные пятна на фотографиях, сделанных ночью). А слабое увеличение (низкое значение dpi) не позволяет сенсору «видеть» текстуру поверхности. Кроме того, качество самих светочувствительных элементов тоже играет важную роль. В современных игровых мышках базовое разрешение находится в диапазоне 400-800 dpi.
DPI vs CPI
Полученные матрицей фотографии сенсор сравнивает между собой и по смещению рисунков определяет направление и скорость движения мышки. При этом, минимальное расстояние, пройденное мышью, которое может физически зарегистрировать её сенсор – это расстояние, которое фиксирует по крайней мере ОДИН светочувствительный элемент. Т.е. при перемещении мышки на расстояние L сенсор может считать максимум N движений. Поэтому для мышек более правильным будет использовать аббревиатуру CPI – counts per inch, т.е. количество считываний на дюйм.
Для тех, у кого по-прежнему возникают трудности с пониманием dpi/cpi, предлагаю внимательно проанализировать следующую картинку (Рисунок 2). 
«Цифровое» разрешение мыши
Современные методы сравнивания изображений позволяют определять параметры движения с субпиксельной точностью. Т.е. даже если на матрице изображение сместилось всего на один пиксель, сенсор может определить смешение на 5-10 пикселей! В сенсоре Pixart PMW3366, соотношение «один пиксель — одно считывание» выполняется лишь при 800 dpi. А максимальные для этого сенсора 12000 dpi достигаются его возможностью выдавать 16 считываний на один реальный пиксель.
При таком подходе, требования к качеству исходного изображения становятся еще более жесткими. Любой лишний «шумок» может катастрофически влиять на качество трекинга. Именно поэтому, для большинства сенсоров КАЧЕСТВО ТРЕКИНГА ЛУЧШЕ НА НИЗКИХ DPI. Почему так?
Если еще раз посмотреть на рисунок с разными линзами, можно заметить, что пиксели на матрице показаны либо полностью белыми, либо полностью черными. Это сделано для упрощения понимания dpi. В действительности все не совсем так.
На самом деле, реальная картинка представлена различными градациям серого цвета. Но что самое важное — надо понимать, что при смещении изображения, цвет пикселей не изменяется мгновенно. При миграции светлого пятна с одного пикселя на соседний, их цвета изменяются постепенно. По степени изменения оттенка серого сенсор и определяет параметры движения мыши. При этом мы можем сами указать, насколько сильно должна измениться яркость, чтобы сенсор зарегистрировал смещение. И тем самым мы указываем сколько «цифровых» считываний мы хотим получить для одного реального смещения пикселя на матрице.
Математически такой алгоритм работает очень точно. Но в реальности у любого фотоэлемента есть «шум». Это значит, что интенсивность цвета на нем может случайно изменяться, даже если мышь вообще никуда не движется. И если заставить сенсор ловить самые маленькие изменения яркости (т.е. установить очень высокие значение DPI/CPI!), то сенсор может принять случайное изменение яркости вследствие шума за реальное движение!
Зачем нам высокие dpi?
Считывания, выдаваемые сенсором, обрабатываются операционной системой. При стандартных настройках указателя мышки в Windows одно считывание означает перемещение курсора ровно на одну точку на экране. А количество точек на экране зависит от разрешения монитора. Если разрешение экрана установлено 1920*1680, то мышь с 1600 dpi пройдет весь экран слева направо, если её передвинуть на 1920/1600=1.14 дюйма, т.е. всего за три сантиметра, а мышь с 3500 dpi – за 1.5 см! Т.е. ЧЕМ БОЛЬШЕ CPI (DPI) ТЕМ БЫСТРЕЕ МЫШКА БЕГАЕТ ПО ЭКРАНУ! И это, пожалуй, единственное явное преимущество высоких CPI – они позволяют комфортно водить мышкой по экранам с большим разрешением. Правда, для сегодняшних разрешений вполне хватает и 1000-3000 cpi.
В 3D играх каждое считывания обрабатываются немного по-другому: одно считывание означает поворот на некоторый заданный угол. Как правило, этот угол имеет такую величину, что для комфортной игры будет вполне достаточно и 400 dpi
Отсюда мораль: ЧРЕЗМЕРНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ DPI ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НЕ ИМЕЕТ НИКАКОГО СМЫСЛА.
Однако это совсем не значит, что мышки с высокими значениями dpi плохие. Скорее наоборот. Высокое значение dpi чаще всего означает, что в устройстве действительно установлен мощный сенсор. Другое дело, что даже для самых лучших сенсоров dpi лучше ставить поменьше. А производителям нужны продажи, вот они и делают упор на большие цифры, это привлекает покупателей.
DPI на мышке: насколько это важно?
Стоит ли придавать этому параметру (которые многие считают основным) значение? Что вообще дает высокий DPI?
В спецификациях к любой компьютерной мышке можно найти параметр DPI. Вы могли заметить, что с каждым годом его значение увеличивается. Зачастую разработчики преподносят это как преимущество, но так ли это? Действительно ли мышь с 12 000 DPI будет лучше модели с 400 DPI при прочих равных?
Что такое DPI?
DPI — в переводе с английского dots per inch обозначает «точек на дюйм». То есть это количество пикселей, на которое сдвинется курсор, если мышь передвинется на один дюйм. Многие пользователи называют этот показатель разрешением, однако это не совсем правильно. DPI — это скорость сенсора. А разрешение отображает параметр CPI (counts per ich). То есть количество считываний сенсора за передвижение мыши на один дюйм.
DPI также часто путают с чувствительностью. Это тоже разные вещи. Чувствительность — это настраиваемый параметр в интерфейсе операционной системы или игры. То есть это лишь модификатор параметра CPI. Можно выставить высокое разрешение и низкую чувствительность или наоборот: низкое разрешение и высокую чувствительность. Например, 2400 CPI и чувствительность 5. Или 800 CPI и чувствительность 15. В обоих случаях курсор будет двигаться одинаково. Но что из этого лучше?
Зачем нужен большой CPI?
Как мы выяснили, чем больше CPI, тем большее расстояние пройдет курсор за движение мышки на дюйм. В условиях нынешних реалий, когда разрешение монитора 1920 на 1080 точек является самым популярным, большие значения CPI, равные 2400, 3600, 4800 и т.д. — попросту ни к чему. При таких цифрах работа и гейминг на Full HD экране будут неудобны, поскольку курсор будет резко сдвигаться на большое расстояние.
Конечно, это отчасти можно компенсировать уменьшением чувствительности, но далеко не в каждой игре и операционной системе имеется много значений, доступных для выбора. В той же Windows всего 11 делений для выбора скорости указателя. Отсюда получается, что высокие значения CPI предназначены для мониторов с большим разрешением: 4K и 8K.
В гейминге большой CPI только мешает, поскольку точность наведения курсора снижается. Когда противник находится на большом расстоянии от вас, вы передвигаете курсор всего на несколько пикселей. Попробуйте осуществить такое с CPI равным 5000. Вряд ли вы получите желаемый результат. Поэтому оптимальные значения для игр находятся в диапазоне от 400 до 2400 CPI.
Что такое акселерация?
Это ускорения курсора при резких движениях девайса. То есть, чем быстрее вы двигаете мышью, тем большее расстояние пройдет указатель. Данный параметр является настраиваемым, но редко встречается. Если его отключить, то независимо от скорости передвижения, курсор будет проходить фиксированное количество точек, которое равняется значению CPI.
Но благодаря акселерации вы сможете совершать быстрые движения, которые не потребуют движения мышки на весь ковер. Например, ускорение полезно в играх при разворотах на 180°.
На что действительно стоит обращать внимание?
Если вы хотите выбрать качественный игровой девайс, то гнаться за CPI не стоит. Лучше обратите внимание на следующие параметры:
Более подробно о правильном выборе компьютерных мышек вы можете прочитать в нашем гайде.
Игромышь
Выбор игровой мыши. Киберспорт.
Основное
пятница, 27 июня 2014 г.
Оптические мышки. Что такое DPI и CPI. Для чайников.
Тем не менее, на разных расстояниях сенсор может по-разному различать поверхность, лучше либо хуже. И именно это в наибольшей степени определяет точность сенсора!
Для тех, у кого по-прежнему возникают трудности с пониманием dpi/cpi, предлагаю внимательно проанализировать следующую картинку (Рисунок 2).
При таком подходе, требования к качеству исходного изображения становятся еще более жесткими. Любой лишний «шумок» может катастрофически влиять на качество трекинга. Именно поэтому, для большинства сенсоров КАЧЕСТВО ТРЕКИНГА ЛУЧШЕ НА НИЗКИХ DPI. Почему так?
Если еще раз посмотреть на рисунок с разными линзами, можно заметить, что пиксели на матрице показаны либо полностью белыми, либо полностью черными. Это сделано для упрощения понимания dpi. В действительности все не совсем так. Вот как выглядит реальное изображение поверхности, полученное сенсором мыши (logitech g502, PMW3366):
 |
| Цифровое увеличение dpi |
Математически такой алгоритм работает очень точно. Но в реальности у любого фотоэлемента есть «шум». Это значит, что интенсивность цвета на нем может случайно изменяться, даже если мышь вообще никуда не движется. И если заставить сенсор ловить самые маленькие изменения яркости (т.е. установить очень высокие значение DPI/CPI!), то сенсор может принять случайное изменение яркости вследствие шума за реальное движение!
Отсюда мораль: ЧРЕЗМЕРНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ DPI ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НЕ ИМЕЕТ НИКАКОГО СМЫСЛА.
Однако это совсем не значит, что мышки с высокими значениями dpi плохие. Скорее наоборот. Высокое значение dpi чаще всего означает, что в устройстве действительно установлен мощный сенсор. Другое дело, что даже для самых лучших сенсоров dpi лучше ставить поменьше. А производителям нужны продажи, вот они и делают упор на большие цифры, это привлекает покупателей.
Практический урок. SS Kinzu V2 и SS Kana
Как выбрать компьютерную мышь
Пользовательский интерфейс первых поколений персональных компьютеров был полностью текстовым; основным (и обычно – единственным) устройством ввода для них была клавиатура. Но появление программ и операционных систем с графическим интерфейсом потребовало нового устройства, способного точно указать на каждый отдельный пиксель экрана.
На роль такого устройства наравне с первыми мышами претендовали световые перья, дигитайзеры, джойстики и тачпады. Но мышь довольно быстро вытеснила конкурентов, благодаря простоте конструкции, низкой цене и удобству использования.
С тех пор современный ПК невозможно представить без «мышки», но большинство пользователей относятся к этому устройству без особого внимания – неважно какая, лишь бы была. Действительно, при работе со многими программами особых требований к этому устройству не предъявляется. Но даже если вы используете мышь только для задействования элементов управления интерфейса, некоторые её параметры могут заметно повлиять на рабочий процесс. А уж если вы работаете с графикой, чертежами или увлекаетесь компьютерными играми, то характеристики мыши становятся чрезвычайно важны.
Устройство мыши
Механические и оптомеханические мыши с шариком внутри давно ушли в прошлое, все современные мыши оптические – их сенсоры с высокой частотой «фотографируют» участок подложки, а DSP процессор сенсора, анализируя изменения фотографий, вычисляет направление и расстояние смещения указателя. Для получения контрастной фотографии площадка под сенсором подсвечивается светодиодом или инфракрасным лазером.
Характеристики мыши
Тип сенсора мыши. С появлением «лазерных мышей» их производители говорили чуть ли не о революции в своей области. Да, по некоторым параметрам первые мыши с лазерными сенсорами заметно превосходили своих конкурентов со светодиодами (и по цене тоже). Но на сегодняшний день ситуация выровнялась – лазерные если и дороже, то ненамного, а по прочим характеристикам они вполне сравнимы.
Но разница все же есть: во-первых, «лазерные мыши» не светятся – свет от светодиодной мыши часто бывает заметен (особенно в полумраке) и некоторых раздражает (впрочем, бывают и светодиодные мыши с «невидимой» инфракрасной подсветкой).
Во-вторых, мышь с лазерным сенсором потребляет значительно меньше энергии, что особенно важно для беспроводных моделей.
В-третьих – у этих видов мышей разные требования к поверхности. Мыши со светодиодным сенсором не будут работать на гладких глянцевых или прозрачных поверхностях – им просто «не за что зацепиться взглядом». Лазерный же сенсор улавливает не подсвеченную «картинку» под мышью, а отраженный лазерный луч. Это позволяет использовать мышь на любой поверхности, но при малейшем изменении расстояния от мыши до подложки «картинка» на сенсоре меняется.
Мышь со светодиодным сенсором «видит» подложку даже на расстоянии в 5-7 мм от неё, лазерная же «потеряет связь с реальностью» намного раньше. Поэтому киберспортсмены чаще выбирают мыши со светодиодным сенсором – в конце концов, на стеклянный стол можно положить коврик, случайный же отрыв мыши от подложки предотвратить сложнее.
Максимальное разрешение датчика (dpi) определяет, какое минимальное перемещение манипулятора будет им замечено. Так, максимальное разрешение в 400 dpi означает, что мышь способна определить перемещение на 1/400 = 0,0025″ = 0,06275мм. И при перемещении на 1 дюйм мышь 400 раз увеличит на 1 счетчик перемещения.
Поэтому разрешение мыши правильнее мерить не в dpi (точках на дюйм), а в cpi (считываний на дюйм). При этом следует помнить, что разрешение мыши определяет именно перемещение манипулятора по коврику, а вовсе не курсора по экрану.
Приводящиеся порой сравнения dpi мыши и dpi экрана абсолютно бессмысленны, так как средствами ОС чувствительность курсора на экране может настраиваться в большом диапазоне. Можно настроить чувствительность так, что курсор будет «проскакивать» весь экран при смещении мыши на 2-3 см, а можно и так, что при перемещении мыши на 1-2 cм курсор будет смещаться всего на 1 пиксель.
Таким образом, даже мышью с максимальным разрешением в 10 dpi (если бы такая существовала) можно было бы уверенно указать на любой отдельный пиксель на любом экране. Правда, это было бы неудобно – мышь пришлось бы перемещать на значительные расстояния. Поэтому для «офисных» мышей оптимальное разрешение составляет 800-1200 dpi в зависимости от разрешения экрана.
Кому же нужны мыши с разрешением в 8000, 10000 и даже 16000 dpi? В основном, любителям активных игр – шутеров и аркад. Чем выше разрешение мыши, тем точнее её можно позиционировать в «гиперчувствительном» режиме. Это позволяет игроку быстро совершить крутой поворот минимальным движением мыши, а потом точно навестись (прицелиться) в нужную точку. Но даже киберспортсменам обычно хватает 2000-4000 dpi, большие значения dpi становятся необходимы только при игре на широкоформатных мониторах с соответствующим разрешением или если игровое изображение выводится на несколько мониторов. В этом случае 4000 dpi уже может оказаться недостаточно.
В то же время, даже в самой динамичной игре не всегда удобна высокая чувствительность мыши – бывают игровые эпизоды, в которых скорость движения не так важна, а вот высокая точность, наоборот, жизненно необходима. Чтобы упростить изменение чувствительности мыши в такие моменты, многие модели имеют несколько режимов работы датчика с различными значениями dpi, переключение между которыми производится нажатием кнопки на корпусе манипулятора.
Такой переключатель будет удобен и при работе с графикой: при работе над мелкими деталями изображения с его помощью можно снижать разрешение (и чувствительность), а для работы с элементами интерфейса – повышать.
Параметр «частота опроса» говорит о том, с какой частотой процессор сенсора опрашивает матрицу – делает фото подложки.
Что будет, если за время, прошедшее между двумя «снимками», манипулятор сместится на такое расстояние, при котором на втором снимке уже не окажется элементов первого? Будет «срыв сенсора» – бич киберспортсменов, уже приведший к множеству виртуальных смертей – курсор мыши останется на месте, либо переместится в непредсказуемую точку экрана.
Чем чаще частота опроса, тем меньше вероятность того, что мышь между опросами успеет сместиться на расстояние, достаточное для срыва. Поэтому этот показатель также важен в первую очередь для геймеров. При работе с любыми программами вряд ли потребуется высокая скорость перемещения мыши, и частота опроса обычных мышей составляет 125 Гц. Но для динамичных игр этого недостаточно – сегодня оптимальной частотой опроса игровых мышей считается 1000 Гц.
Следует помнить о том, что частота опроса в 1000 Гц вовсе не говорит о том, что в компьютер данные о положении мыши будут поступать с такой же скоростью. Частота опроса мыши компьютером обычно бывает намного ниже и зависит от интерфейса подключения, настроек операционной системы и драйвера мыши.
Тип подключения. Беспроводные мыши могут быть удобны при работе с ноутбуком – и не только отсутствием запутывающегося провода. Проводная мышь получает питание по проводу от порта USB и сокращает продолжительность работы ноутбука от аккумулятора. Беспроводная же мышь имеет собственный источник питания.
В то же время, геймеры предпочитают проводные мыши с интерфейсом USB. Во-первых, проводная мышь не разрядится неожиданно в самый ответственный момент. Во-вторых, при беспроводном подключении любая помеха «в эфире» может привести к задержке поступления сигнала от мыши в компьютер и высокая частота опроса тут ничем не поможет.
Справедливости ради следует отметить, что USB также не гарантирует отсутствия задержек, но высокая скорость и меньшее количество помех делают вероятность такой задержки крайне невысокой.
Существуют также мыши, способные «угодить» всем – при отсутствии подключения они работают по Bluetooth, а при подключении к порту USB передают данные через него, одновременно производя подзарядку аккумулятора.
PS/2, когда-то бывший основным интерфейсом для мышей, сегодня большой популярностью не пользуется – максимальная частота опроса по нему составляет 200 Гц, многие геймеры отмечают снижение плавности движения мыши при такой скорости опроса.
Количество кнопок. Современная мышь, как правило, имеет минимум три кнопки – левую, правую и, объединенную с колесиком скроллера, центральную. Но есть из этого правила и исключения:
— С одним сенсором вместо кнопок. Имеют эффектный вид и обладают некоторыми дополнительными возможностями (вроде распознавания жестов), но к работе с такими мышами приходится долго привыкать. Во-первых, отсутствие тактильной границы между «кнопками» приводит к ложным срабатываниям (особенно при скроллинге и нажатиях центральной «кнопки»). А во-вторых, многие пользователи ПК привыкли во время работы держать пальцы на кнопках, для нажатия увеличивая нажим до щелчка; на сенсорной панели с этим возникают определенные сложности.
— Специализированные мыши с двумя кнопками. Например, трекболы, в свое время завоевавшие любовь конструкторов тем, что с их помощью можно легко провести курсор по идеально прямой линии в любом направлении.
Если кнопок больше трех, то остальные, как правило, являются программируемыми – на них можно назначить определенные действия с помощью драйвера устройства.
Развитие микроэлектроники и использование тонкостенных композитных материалов привели к сильному снижению веса мышей – встречаются модели весом менее 50 грамм. Многим пользователям такой вес кажется некомфортным, но дело не только в субъективных ощущениях – легкая мышь чаще реагирует на сотрясения, непроизвольные движения, случайные касания пальцев и т.д.
Подсветка. Мода на подсвечивание не обошла вниманием это устройство и сегодня в продаже есть множество моделей со светящимися элементами всевозможных цветов. Можете выбирать цвет подсветки на свой вкус, но имейте в виду, что на большинстве мышей нет выключателя подсветки, а некоторые материнские платы по умолчанию оставляют питание на портах USB даже в выключенном состоянии. Если компьютер стоит в спальне, то придется возиться с настройками BIOS или выключать компьютер на ночь из розетки.
Варианты выбора мышей
Если вы любите проводить время за динамичными компьютерными играми, выбирайте среди игровых мышей. А если вы – киберспортсмен и желаете получить от мыши максимум надежности и скорости, выбирайте среди проводных игровых мышей со светодиодным типом сенсора и обратите внимание на частоту опроса.
В паре с ноутбуком бывает весьма удобна компактная мышь – она занимает мало места в сумке; а компактная беспроводная вдобавок не «садит» аккумулятор ноутбука и не запутывается в проводах.
Если вы уверены, что компьютер должен производить впечатление не только возможностями, но и внешним видом, выбирайте среди мышей с подсветкой – благо таковая бывает любого цвета.
Если же вас, наоборот, даже светодиод сенсора раздражает – выбирайте среди мышей без подсветки и с лазерным сенсором; ИК-излучение таких мышей человеческий глаз не видит.
Многие специалисты при работе с графикой и чертежами предпочитают мыши трекбол – во многих случаях им пользоваться удобнее; кроме того, он занимает меньше места на столе и снижает опасность появления туннельного синдрома запястья.
Если вас (или кого-то в комнате рядом с вами) раздражают щелчки кнопок мыши, выбирайте бесшумную модель.
Левшам следует обратить внимание на то, чтобы мышь подходила и под левую руку.