Что такое скорость указателя
Низкий DPI vs. Высокий DPI
Больше точность, но больше шумов? Или меньше точность, но меньше шумов? Как определиться? Попробуем разобраться.
Начнем с того, что чем более низкий dpi вы используете, тем более низкую точность позиционирования курсора вы получаете. Почему так? Ответ читайте далее.
Например: если вы установите в настройках мыши 200 dpi и внутриигровую чувствительность равную 6, вы получите значительно меньшую точность позиционирования курсора, чем при настройках 8000 dpi с чувствительностью соответственно равной 0.15.
Почему чувствительность во втором случае равна 0.15? Это легко вычислить по формуле:
old_dpi / new_dpi * old_game_sens = new_game_sens;
200 dpi / 8000 dpi * 6 sens = 0.15 sens;
Получим абсолютно одинаковую скорость мыши, при новых настройках dpi.
* Мышь: Logitech G102(203) «Prodigy»
* Разрешение экрана: 1920×1080
Настройки выше сделаны для того, чтобы добиться одинаковой скорости мыши в системе при 200 и 8000 dpi для более точного тестирования. Таким образом получается, что скорость мыши будет примерно одинаковой, но установленное разрешение сенсора при этом будет различным.
Множители скорости мыши в Windows, в соответствии с положением ползунка
1=1/32; 2=1/16; 3=2/8; 4=4/8; 5=6/8; 6=1.0; 7=1.5; 8=2 9=2.5; 10=3; 11=3.5
Замечание: настройки скорости мыши Windows с недавнего времени не влияют на поведение мыши в Quake Champions, по видимому в игру добавили поддержку Raw Input, включенную по умолчанию. Поэтому можете устанавливать ползунок так, как вам удобно.
Вот что происходит на низких и высоких настройках dpi при перемещении курсора с одинаковой скоростью:
На 200 dpi провести ровную линию невозможно, курсор дрожит и создает «лесенку», т.к. количества считываемых точек поверхности просто не достаточно, для точного позиционирования на таком разрешении.
Другое дело 8000 dpi — линия получается почти ровной, а небольшие неровности это, в основном, следствие естественного дрожания руки человека.
Установка высоких значений dpi может помочь как в обычной работе, особенно если вы занимаетесь графикой, так и в играх, особенно в тех моментах, когда требуется точное наведение прицела. К примеру в Quake Champions, если вы стреляете из рейлгана на большую дистанцию, да еще и в узкий проход, то настройки с высоким dpi могут дать вам небольшое преимущество.
Кроме того есть еще один важный момент: чем выше разрешение экрана — тем больше будет заметна дрожь курсора мыши на низких dpi. Например на 4K разрешении монитора, курсор мыши, установленной на 200 dpi, будет при дрожании перескакивать на большее количество пикселей, чем при разрешении монитора FullHD.
В итоге получается, что смысла играть на очень низких настройках dpi, особенно в том случае, если вы можете позволить себе более высокие значения — просто нет. Это не только не дает никакого преимущества, но даже наоборот отнимает его. Разница, конечно, не столь значительная, особенно в таких быстрых играх вроде Quake Champions, где не требуется точной стрельбы на огромные расстояния, как например в Arma III, но все же эта разница есть.
О проблемах, с которыми можно столкнуться на очень высоких значениях dpi читайте в разделе «Дополнительная информация».
Конечно, большинство профи играют на низких значениях, но это скорее дело старой привычки. Иногда, когда приходят новые технологии, от старых привычек приходится отказываться.
Аббревиатура CPI расшифровывается как counts per inch (считываний на дюйм), но пользователи обычно говорят о DPI – dots per inch (точек на дюйм). Это связано с тем, что на экране монитора отображаются «точки», в то время как сенсор в результате своей работе выдает «считывания». Поэтому разница между dpi и cpi состоит исключительно в названии, по факту эти понятия обозначают одно и то же.
Давайте заглянем в сенсор мыши. В нем есть светочувствительная матрица, которая состоит из пикселей и линза с заданным увеличением, через которую на сенсор попадает изображение поверхности. При этом на каждый пиксель матрицы проецируется небольшой участок поверхности. Длина этого участка является минимальным элементом, который может увидеть наша матрица. В этом случае, мы понимаем CPI как «сколько пикселей нашей матрицы помещается в одном дюйме поверхности». Это и есть оптическое или «нативное» разрешение нашей системы. И поверьте, это разрешение гораздо меньше тех цифр, которые заявляются производителями для своих устройств. Например у самых продвинутых сенсоров на данный момент размер матрицы составляет всего 32х32 пикселя (1024 точки), что явно меньше чем заявленные 8000 или 16000 dpi у некоторых производителей.
Как мы можем получить более высокое разрешение? Один из способов — разделение пикселей в нашей матрице на более мелкие фотоэлементы. Однако, в этом случае приходится повышать светочувствительность каждого элемента, что в свою очередь увеличивает уровень шумов на матрице. Постепенно увеличивая количество пикселей вы достигаете определенного предела, при котором информация, получаемая пикселем не позволяет определить параметры движения мыши из-за плохого соотношения сигнал/шум.
Различают высокочастотный и низкочастотный jitter.
Важно понимать, что проблема jitter’a непосредственно связана с разрешением сенсора (dpi/cpi). И это вполне естественно. Чем больше вы поднимаете dpi, тем больше вы получаете ошибок. Приближаясь к шумовому порогу сенсора, система перестает понимать, какой сигнал представляет собой настоящее движение, а какой просто является случайным шумом на матрице.
Как на очень высоких так и на очень низких dpi есть свои слабые стороны в определении шумов. Поэтому настраивать dpi/cpi следует на промежуточные значения.
Выделяют три вида угловой ошибки сенсора: общая угловая ошибка, ошибка «3-сигма» и т. н. «угловая привязка».
Общая угловая ошибка — это систематическое отклонение угла, определяемого сенсором, от реального угла, под которым осуществляется движение мыши. При этом пользователей, как правило, этот вид ошибки не слишком беспокоит (если только она не слишком велика), они естественным образом под нее подстраиваются, даже не замечая, что мышь ведет себя как-то неправильно.
Ошибка 3-сигма — это случайное изменение общей угловой ошибки. Можно сказать, что это «ошибка ошибки». В отличие от общей угловой ошибки, к данному недостатку пользователь практически никак не может адаптироваться. Именно поэтому, величина ошибка «3-сигма» является очень важным параметром, который характеризует точность сенсора.
Угловая привязка. Фактически, угловая привязка означает наличие определенного диапазона углов, в котором наша система выдает строго горизонтальное либо строго вертикальное движение. Эта функция была реализована в некоторых сенсорах, чтобы помочь людям, которые работают в офисных либо графических приложениях, рисовать прямые линии. Но такое поведение мышки может быть неприемлемым для геймеров. Естественным желанием для геймера является «чистый» необработанный трекинг, которой позволяет им лучше чувствовать движения своей руки и быть точным, совершая даже небольшие движения мышью. Потому что при экстремальных значениях угловой привязки, рисуя, к примеру, окружность, на выходе вы можете получить вместо круга некоторое подобие квадрата.
Суть данной проблемы состоит в том, что в некоторых случаях сенсор полностью перестает понимать, куда движется мышь и не выдает никаких считываний. На практике это выглядит так: пользователь ведет мышь, а курсор на экране в какой-то момент останавливается, а затем снова продолжает свое движение.
Технически, пропуск пикселя заключается в том, что сенсор определяет движение, сравнивая между собой фотографии поверхности. И здесь весь смысл заключается в скорости фотографирования. Первыми проблемными мышками с пропуском пикселя были устройства на базе лазерного сенсора Avago 9500 (SteelSeries Xai/Sensei), где скорость фотографирования составляла 12000 кадров в секунду! Большая скорость фотографирования позволила существенно повысить точность сенсора на обычных скоростях, но при медленном движении две последовательные фотографии, сделанные с интервалом 0,000083 секунды (1/12000), становятся практически неотличимыми друг от друга. Поэтому, в последнем поколении сенсоров (например Pixart S3988/PMW3366) скорость фотографирования меняется в зависимости от скорости движения самой мышки: от 3000 до 12000 кадров в секунду.
Как работает оптическая мышь
Содержание
Содержание
Компьютерная мышь — определенно самый распространенный манипулятор для управления ПК. И если раньше выбор был один — громоздкая пластиковая мышь с шариком, то теперь эти «грызуны» делают из разных материалов, они бывают разных форм и с разной начинкой. Об одном из сенсоров — оптическом — и пойдет речь.
Первая оптическая мышка была создана в 1981 году Стивеном Киршом. Практически параллельно оптическую мышку создал Ричард Лайон, работник Xerox. Однако коммерческого успеха они не добились: для работы девайса требовался специальный коврик. Лишь в 1999 году была выпущена мышь IntelliMouse под маркой Microsoft, которая не нуждалась
в особенных ковриках.
Некоторые ошибочно разделяют оптические и лазерные мыши. Но это в корне неверно: оптические мыши включают в себя два вида — и лазерные, и светодиодные. Принцип работы обоих — одинаков. Различие лишь в источнике подсветки, которым служит или светодиод,
или лазер.
Устройство оптической светодиодной мыши
Установленный под небольшим углом светодиод мыши через пластиковую линзу-призму подсвечивает поверхность, по которой двигают манипулятор. Через другую линзу, которая усиливает отраженный свет, система получения изображений Image Acquisition System (IAS) фотографирует поверхность, подсвеченную светодиодом, с частотой 1 кГц и выше.
Так как в светодиодных мышах свет отражается от неровностей, даже незаметных глазу,
такая мышь не будет работать на идеально гладких поверхностях — зеркале и стекле.
Затем сенсор-процессор обработки изображений (DSP), который обрабатывает информацию
со скоростью 18 миллионов операций в секунду, анализирует поступающие фотографии: происходит разбивка кадра на миниатюрные квадраты. Каждому из них присваивается усредненное значение яркости от 0 до 63, где 0 — черный, а 63 — белый цвет. Мозаика, состоящая из множества таких квадратов, является координатной сеткой и точкой отсчета
для сенсора DSP.
Сенсор передает информацию ПК не напрямую, а через еще одну микросхему, которая обрабатывает щелчки кнопок и прокрутку колесика. Микросхема сводит все данные воедино
и отправляет на компьютер. Драйвер мыши обрабатывает эту информацию, перемещает курсор по экрану и совершает остальные действия.
Процессор отслеживает все изменения поверхности и теней, покадрово сравнивая их, высчитывает результаты перемещения мыши вдоль осей Х и Y и передает их на ПК.
Такая технология получила название оптической корреляции.
Особенности устройства оптической лазерной мыши
В отличие от светодиодных, в таких мышках установлен инфракрасный лазерный диод. Лазер в силу своих физических свойств фокусируется на поверхности точнее: ему не нужны отчетливо видные неровности, отбрасывающие тени. Поэтому работа лазерных мышек возможна даже на зеркальных и стеклянных поверхностях. Остальные этапы процесса
те же, что и у светодиодных мышей.
Плюсом лазерных мышек является низкое энергопотребление по сравнению
со светодиодными. Минусом — лазерные мышки раньше, чем светодиодные теряют «ориентацию» при отрыве от поверхности.
Некоторые оптические мыши имеют сразу два сенсора для более точной работы.
Технические характеристики сенсора мыши
DPI и CPI простыми словами
Первый (и чаще всего единственный) параметр, с которым сталкивается покупатель мышки — максимальное разрешение сенсора или dpi. DPI расшифровывается как количество точек
на дюйм (dots per inch). Этим термином, который изначально относился к принтерной печати, измеряют качество изображения — плотность пикселей чернил на бумаге.
DPI оптической мыши — это расстояние (количество пикселей), на которое сдвинется курсор на экране, если мышь физически передвинется на один дюйм. То есть чем выше dpi, тем на меньшее расстояние нужно сдвинуть мышку, чтобы курсор прошел на экране больший путь. Этот показатель может быть 800, 1200, 2400 и выше.
Во многих игровых мышках dpi можно переключать, а его максимальное значение может достигать внушительных цифр, например, 25 600.
Cpi (counts per inch, количество считываний на дюйм) — минимальное расстояние, которое физически может зарегистрировать сенсор мыши. Этот термин относится именно к оптическим мышкам, и, по сравнению с dpi, он технически корректный.
Но производители в характеристиках указывают именно узнаваемую аббревиатуру dpi вместо правильной, но малоизвестной cpi. По сути, оба термина описывают один и тот же процесс только с разных ракурсов: с точки зрения пользователя, смотрящего на движение курсора
по экрану, и с точки зрения сенсора, считывающего движения мыши. Допустимо рассматривать эти параметры как аналогичные.
Время отклика и частота опроса
Временной отрезок, за который сигнал дойдет от движения мыши до отображения перемещения курсора на экране, называется временем отклика. Этот параметр напрямую зависит от частоты опроса, а также типа подключения мыши к ПК — проводное, беспроводное.
Следующий важный параметр сенсора — частота опроса. Она показывает, как часто сенсор оценивает информацию о текущем местоположении мыши по сравнению с исходным, т.е. частоту фотографирования поверхности. Чем выше опросная частота, тем более плавно движется курсор на экране. Например, при частоте опроса 500 Гц время отклика — 2 мс,
а при 1000 Гц — 1 мс.
В топовых игровых мышках этот показатель может достигать
15 кГц и выше.
Скорость
Скорость сенсора измеряется в дюймах в секунду (ips — inch per second). Показывает максимальную дистанцию, которую пройдет мышка за одну секунду, не теряя отслеживания.
У обычных мышек этот параметр составляет 120–150 ips или 3-4 м/с. Большего и не требуется: попробуйте переместить девайс с такой скоростью и у вас не хватит места на столе.
В геймерских манипуляторах умудряются довести значения до 450 ips и выше, что эквивалентно 10 м/с. Не каждый человек сможет физически развить такую скорость сенсора.
Ускорение (G)
Отвечает за то, как быстро изменяется скорость сенсора от нуля до максимального значения. При резких движениях мыши курсор может срываться улетать в сторону. Чем выше показатель ускорения девайса, тем сильнее защита от срыва курсора.
Ускорение (G) оптической мыши равнозначно ускорению свободного падения и составляет 9,81 м/с2.
Максимальные значения ускорения для большинства игроков составляют 20–30 G,
но производители доводят параметр до планки 50 G (около 500 м/с2) и выше. Это значение превышает человеческие возможности: геймер никогда не сможет развить
такое ускорение мышью.
Зачем нужны такие рекорды? Во-первых, чем выше значения скорости и ускорения, тем выше точность и плавность работы сенсора мыши. Это особенно важно для киберспортсменов. Во-вторых, внушительные цифры всегда идут на пользу маркетингу.
Cкорость и ускорение компьютерной мышки не менее важные параметры для геймеров, чем время отклика или разрешение сенсора. Но именно последние указываются в характеристиках девайсов, а про первые — продавцы часто «забывают».
Светодиод
В бюджетных оптических мышах используются красные светодиоды. Они дешевле
в производстве, а кремниевые фотосенсоры более чувствительны к красному цвету.
До недавнего времени отличить светодиодную мышку от лазерной можно было по характерному красному свечению. Однако в современных светодиодных мышках иногда используют светодиоды других цветов, а также бесцветные. Последние девайсы внешне неотличимы от лазерных мышек.
В зависимости от производителя устройство оптики может незначительно меняться: дополнительная линза или вертикальная фокусировка луча, но принцип работы у всех оптических мышек остается прежним.
Разница между оптическими и светодиодными мышками технически невелика. Оба вида компьютерных «грызунов» — одной ценовой категории — обладают схожим принципом работы, параметрами и производительностью.
Выбор между светодиодной и лазерной мышкой — дело вкуса. Не стоить верить утверждениям, что лазерные мыши быстрее и точнее. В данном вопросе лучше опираться на материал изготовления девайса, наличие дополнительных кнопок, визуальную красоту мышки и то, насколько удобно она лежит в руке. Подробнее о выборе мышки можно прочесть тут.
Частота опроса или скорость отклика – что это: для чего нужна и как настроить?
Всем привет! Сегодня обсудим такую характеристику, как скорость отклика мыши – что такое герцовка и время отклика, какая она должна быть в рабочем и игровом режимах, на что влияет этот параметр, за что отвечает, что дает и какую ставить мышке если есть возможность регулировки.
Что такое частота опроса
Скорость кликанья или же герцовка – параметр, который указывает, как часто мышка сообщает компьютеру об изменениях своего положения. Как любая частота, измеряется в герцах, то есть количестве колебаний (а в нашем случае опросов) в секунду.
Чем выше этот показатель, тем плавнее будет движение указателя мыши по экрану, при равномерном движении самого манипулятора по рабочей поверхности.
Особенно это актуально для мониторов с высоким разрешением и когда нужно добиться точного позиционирования. Естественно, в том числе и в играх, например, в КС ГО – в большинстве из них перемещение мышки управляет поворотом камеры и, соответственно, прицелом.
Герцовка находится в обратной зависимости от скорости отклика. Так, при частоте опроса 1 000 Гц, скорость отклика будет 1 мс, при 500 Гц – 2 мс, а при 125 – уже 8 мс.
Для чего нужна высокая герцовка мышки
И тут вырисовывается один интересный нюанс. Как вы, вероятно, помните, у мониторов с матрицей типа TN, время отклика в среднем 2 мс, у других типов этот интервал дольше. Временем отклика в 1 мс могут похвастаться только полупрофессиональные геймерские модели, и то не все.
При разбежности времени отклика, если оно больше в несколько раз, монитор попросту не успевает за откликом курсора, то есть не регистрирует своевременно начало его движения (или поворот камеры в игре). По сути, нет разницы, начали вы двигать курсор или нет, если монитор этого еще не отображает.
Поэтому, если у вас монитор с любым другим типом матрицы, кроме TN, можете вообще не заморачиваться с герцовкой мышки – извлечь дополнительный профит из высокотехнологичного девайса, увы, не получится.
Да и эта публикация пригодится вам не как руководство к действию, а для общего развития. Впрочем, тоже весьма неплохо.
Ограничения и возможные проблемы
Самые крутые мышки, доступные на рынке, да и многие модели попроще, имеют максимальную частоту опроса не более 1000 Гц. Речь касается устройств, подключаемых через порт USB – у устаревших PS/2 этот параметр гораздо скромнее.
Больше герцовку на современной архитектуре ПК, увы, установить невозможно – этого физически не позволяет протокол USB.
Огромная досада для производителей компьютерных манипуляторов, а также штатных маркетологов. Не было бы таких ограничений – пошло бы наращивание цифр и в этом направлении. Еще один параметр, которым могут мериться пользователи – это же так прекрасно! Или нет?
Существует миф, что при частоте опроса 1 000 Гц увеличивается вероятность сжечь порт. Лично я не вижу никаких предпосылок для такого утверждения и считаю его голословной конспирологией.
За всю свою долгую практику ремонта и обслуживания компов, ни разу не сталкивался с такими случаями, что означает вероятность, стремящаяся к нулю.
Перед тем как поменять герцовку, учитывайте, что высокая частота опроса замедляет работу компьютера и вызывает периодические лаги. И это уже не досужие домыслы, а отзывы многих пользователей продвинутых моделей мышек. Особенно ощутимо это на компах со средними или совсем слабыми характеристиками.
Также существует заблуждение, что у беспроводных манипуляторов герцовка обычно ниже. Так вот: протокол связи на частоту опроса вообще не влияет даже косвенно, так как радиоволны в эфире и электроны по проводам на таком расстоянии (от мыши до порта) перемещаются практически мгновенно.
О том, в каких случаях лучше проводная, а в каких беспроводная мышка, читайте здесь.
Как узнать герцовку мышки на компе
Сделать это можно с помощью простенькой утилиты Mouse Rate Checker. Кроме как проверить частоту опроса манипулятора, эта софтина больше ничего не умеет. Впрочем, нам от нее больше ничего и не нужно.
Как настроить этот параметр
Перед тем, как увеличить или уменьшить герцовку мышки, учитывайте, что на оптимальный показатель, в том числе влияет и чувствительность оптического или лазерного сенсора. Так, для 400 DPI можно выставить 1000 Гц, а для 800 и выше рекомендуется уже 500 Гц.
Естественно, можно «подшаманить» этот параметр в настройках чувствительности мышки в игровом клиенте.
Ни на Виндовс 7, ни даже на Виндовс 10, в настройках системы нет возможностей отрегулировать или изменить частоту опроса манипулятора. Единственный способ, как настроить эту опцию – только с помощью утилит, которая может поставляться в комплекте с мышкой и служит для ее отладки.
Учитывайте, что навороченная мышь со множеством прибамбасов, может вообще не поддерживать возможность изменения скорости кликанья.
Какая лучше частота опроса – 500 или 1000 Герц, сказать трудно. Это, скорее, дело личных предпочтений пользователя.
Вот, собственно, и все на эту тему. Также для вас могут оказаться полезными публикация о базовых и дополнительных кнопках мыши и их назначении и обзор лучших, на мой взгляд, беспроводных мышек. Спасибо тем, кто делится постами моего блога в социальных сетях. До завтра!