黑五海淘如火如荼,雙十二又要來了,所以近期後臺留言給小獅子要求推薦遊戲滑鼠的朋友不少。不過老實說,滑鼠這東西牽扯到了“手感”這個非常玄學的方面,根據每個人的手型大小、左右手操作習慣、主玩遊戲型別等等……會出現眾口難調的問題,小獅子的推薦也是很謹慎。但是在滑鼠的效能決定點中,大部分引數可以說都是由滑鼠的光學感測器決定的。今天小獅子就和大家簡單聊聊。
滑鼠光學感測器怎麼起的作用?
小獅子簡單一句話概括:光學感測器,就是將光線轉換為滑鼠核心晶片可以測量的電子訊號的元件。
光學感測器會以一定的眾多效能引數(後面會提到),在你移動滑鼠時不間斷的工作,採集生成不同的可以量化的影象資料,作為晶片處理的影象依據,最終傳遞到電腦轉化為螢幕上的顯示訊號。而長期以來,滑鼠感測器,還是以CMOS為主。所以,滑鼠核心是一種“相機”裝置,並無不妥。
至於整個工作流程,大致是這樣的:滑鼠處理晶片(DSP電路、專用晶片、驅動晶片等),在單位時間內,收到感測器發來的影象資訊,會將影象相互比較,以檢視是否存在位移、位移了多少:這時處理晶片會使用控制方案的內部網格,將影象的所有畫素都對齊並給出標識,當下一幅感測器發來的影象經過對比確認發生位移時,畫素的位置在網格中就會變化,從而形成精確的位置資訊變動。
感測器和控制晶片知道兩點之間的位移、所花時間,就可以知道滑鼠移動速度以及加速度,控制晶片進行運算後,疊加其他操作(按鍵)資料,再向電腦傳送,轉化為操作顯示效果。一切都非常快完成。
早期的微軟IntelliMouse Explorer滑鼠光學感測器晶片,已經相當複雜
當然,原理說起來簡單,最終形成的感測器引數和效能卻差異很大:比如,不同光源在不同平面上反射率不同,如何處理資料?純色平面和雜色平面形成的畫素差異如何做模糊處理又不失精準?
所以,感測器不僅要求精度,也要求構成感測器方案的驅動和控制晶片足夠先進強大,這才是各家滑鼠廠商形成不同效能風格的根本原因:感測器晶片方案的不同。
怎麼看滑鼠感測器的核心效能?
相信大家肯定見多了CPI、DPI、Hz之類滑鼠效能指標。其中大部分都是由感測器方案所決定的,或者說,滑鼠的定位精確性、靈敏度,基本由感測器方案決定,並決定相當部分的手感(移動、定位手感)。而剩下的操作手感則由外觀和人體工學設計、按鍵材質和設計、微動開關方案決定。
但滑鼠感測器方案的核心效能,絕不僅僅是CPI\DPI\Hz幾個引數決定的,實際上可以考慮的點很多:
抖動
滑鼠抖動發生在感測器看到一個嘈雜的訊號時,可以是不平的表面、雜色的表面圖案等等。這導致螢幕上的游標跳動。鐳射感測器方案特別容易出現這種情況,因為鐳射感測器成像更清晰,它能檢測到滑鼠墊材料的差異,並將其反映在螢幕上,導致游標比光學感測器更跳躍。
幾種常見遊戲滑鼠在織物類表面上的抖動軌跡,可見感測器效能較好的產品還是能大幅度糾正抖動
平滑插值
實際上滑鼠感測器捕獲的影象比它報告給計算機的要多。例如,感測器每秒可以採集生成2000個影象,而它只每秒1000次(1000Hz)報告給控制晶片和電腦(回報率)。
當滑鼠感測器和控制晶片為了節省算力,將兩個捕捉的影象位置平均化(類似插值運算),而不是共享最新的實際位置時,就會發生平滑現象,從而導致螢幕上對手部運動的反應更加遲緩。
左側是未經插值預測平滑的滑鼠軌跡,右邊是經過插值預測平滑處理的滑鼠軌跡。對遊戲玩家來說,左邊的軌跡儘管歪歪扭扭但更加精準
游標加速
大多數使用者喜歡手到游標運動的1:1反饋,這需要游標移動的速度等於你的手移動的速度。但實際上很多感測器方案進行游標加速,以便顯得更加“靈敏”。加速的最初目的是為了防止滑鼠游標從螢幕的一側移動到另一側時人產生疲勞,對生產力場景來說可能很方便,但對遊戲來說意味著定位不準。很多滑鼠感測器方案將加速功能內建,玩家需要仔細考慮是否需要這種晶片級的原生加速。
上方為無游標加速情況下,滑鼠移動3釐米,電腦上游標僅移動300畫素;而下方是有游標加速情況下,滑鼠同樣移動3釐米,電腦上游標移動了800畫素
預測運算
有些感測器方案具有預測功能。如果感測器晶片認為你正試圖在一條直線上移動,它就會善意地告訴電腦你在一條直線上移動。預測有助於幫助幾乎垂直或水平的運動在螢幕上呈現出完美的直線,畫圖人可能很喜歡。但在遊戲中,手的運動與螢幕上的運動相匹配是精確遊戲的必要條件。這也是很多設計滑鼠到了遊戲應用環境中表現一塌糊塗的原因之一。
上為帶有預測預算的辦公滑鼠做隨機縱橫劃線軌跡,下為無預算運算的遊戲滑鼠的隨機縱橫劃線,可見辦公鼠標出現了一些明顯平直的線段
軸不對稱性
一個好的感測器應該對X軸(左/右)或Y軸(上/下)的運動作出相同的反應。但有些感測器有缺陷,使X軸運動比Y軸運動略微敏感。
解析度
解析度是指滑鼠感測器對物理運動的敏感程度,它以每英寸計數(CPI)或每英寸點數(DPI)表示。正確的術語是每英寸計數(CPI),感測器對每英寸的物理運動報告多少,但通常被大家稱為每英寸點數(DPI)。這一點,玩家有自己的偏好,沒有一個最佳的CPI設定。
回報率/重新整理率/輪詢率
滑鼠回報率,又稱重新整理率或輪詢率,是指滑鼠更新計算機新資訊的速度,不能與滑鼠感測器的捕獲幀率相混淆。它的單位是Hz,1000Hz意味著滑鼠每秒向電腦報告1000次。
對於遊戲玩家來說,較高的回報率總是比較好的,讓電腦儘可能獲得最新的滑鼠定位資料。但對無線滑鼠來說,較高的回報率會消耗更多的電力。
大多數遊戲滑鼠感測器能夠達到1000Hz的輪詢率,這對遊戲來說是綽綽有餘的,一些有競爭力的電競選手仍然使用500赫茲的滑鼠。有一些遊戲滑鼠具有更高的輪詢率,最明顯的是Razer Viper 8K,輪詢率在超過1000赫茲時有明顯的收益遞減。
幀率/FPS
滑鼠感測器的每秒幀數或幀率是指感測器攝像頭在一秒鐘內捕捉到的幀數,即圖片。與回報率類似,越高越好,但感測器的FPS通常比回報率高几倍,所以它並不是衡量滑鼠感測器效能的一個主要指標。
每秒英寸數(跟蹤速度)
每秒英寸數(Inches Per Second,IPS)是對滑鼠跟蹤速度的衡量標準,即滑鼠感測器能夠處理多少運動。
如果你在1秒鐘內將你的滑鼠從移動10英寸(25.4cm),那麼IPS就是10。目前大多數滑鼠感測器的IPS額定值都遠遠超過150IPS。
最大加速度
不要與感測器的加速度相混淆,最大加速度是衡量滑鼠感測器能夠處理多少加速度,這是以g為單位的。
滑鼠必須能夠處理方向的變化和從靜止狀態下突然的快速移動,並能正確跟蹤。如今滑鼠感測器的能力已經遠遠超出了現在的人手物理移動能力,但選購遊戲滑鼠的時候,還是要找至少有20G加速度處理能力的感測器。
抬起距離(LOD)
LOD是感測器與平面的工作距離的量度,單位是毫米。
抬起距離的偏好很主觀,因為有些遊戲操作很依賴這個引數,比如低滑鼠靈敏度設定下,玩家大幅度移動滑鼠操作後的歸位動作(一些職業CS選手喜歡的操作方式)。
而很多遊戲滑鼠感測器有可定製的抬起距離,透過在驅動配置程式裡來實現不同的數值。
如何查感測器的核心指標?
就目前來說,大部分的滑鼠感測器,大家能從商品介紹頁面中查到的核心指標,基本只有解析度和回報率,少數遊戲滑鼠會有幀率和每秒英寸數。而從供應鏈文書方面,還能查到的有最大加速度等資料。簡單來說,要了解全面的滑鼠核心指標,建議首先找客服詢問滑鼠的感測器型號,然後可以到具體的廠商官網,查到該型號的PDF效能書,上面的效能就非常詳盡了。
例如,雷蛇的巴賽利斯蛇滑鼠,其感測器是PWM3390,而這是雷蛇為鐳射光源定製PWM3389感測器改進型,那麼可以查到其實際CPI為16000,IPS450,最大加速度50g,fps12000,抬起距離<2mm。
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