Симуляция луча кинескопа через шейдеры, технология Nvidia Pulsar и монитор Asus с частотой 720 Гц — разбираем, как индустрия пытается вернуть утраченное.
Почему даже OLED-мониторы не догнали старые ЭЛТ по четкости движения
Финал третьего сезона «Остаться в живых» в 2007 году подарил нам один из величайших твистов в истории телевидения. То, что казалось рутинными флешбеками, заполняющими пробелы до попадания героев на остров, на самом деле оказалось флешфорвардами. Джек и Кейт каким-то чудом оказались в Лос-Анджелесе после трех сезонов заточения на таинственном острове. Побег был смыслом всего сериала — или нам так казалось, пока сломленный Джек не закричал: «Мы должны вернуться!»
Примерно так я сейчас отношусь ко многим технологиям. Незадолго до выхода того эпизода я с радостью выложил тысячу долларов за свой первый HD-дисплей — 26-дюймовый Samsung с разрешением 1366x768, который служил мне и телевизором в общаге, и монитором для компьютера. По тем временам это был передний край прогресса: тоньше, четче и в целом лучше, чем ЭЛТ-монитор, все еще подключенный к семейному ПК.
Или нет?
Двадцать лет спустя эксперты, погруженные в тонкости дисплейных технологий, до сих пор пытаются вернуть то, что мы потеряли.
«Люди старше сорока обычно помнят четкость движения ЭЛТ, а те, кто моложе и никогда не видел ЭЛТ, не помнят», — говорит Марк Рейхон, основатель сайта Blur Busters. Его браузерный инструмент TestUFO с зеленым человечком в красной тарелке уже много лет остается де-факто стандартом для проверки четкости движущихся объектов на современных дисплеях. По сравнению со старыми ЭЛТ-мониторами LCD-панели середины двухтысячных были особенно ужасны: их пиксели меняли цвет целую вечность, оставляя мерзкий «призрачный» шлейф на быстрых картинках.
Телевизор, на который я потратил месячную зарплату, был лучше среднего по тем временам, но новизна HD-эпохи заставила меня тогда проглядеть то, что сейчас очевидно: более насыщенные цвета и плавность ЭЛТ, которые я променял и не мог вернуть почти два десятилетия.
Сегодняшние мониторы с высокой частотой обновления намного лучше размазанных и блеклых LCD двухтысячных. Но даже лучшие из лучших — включая современные OLED-мониторы — все еще пытаются догнать четкость ЭЛТ. А значит, Рейхон тоже продолжает эту погоню.
Лучи старого доброго кинескопа
Пока ShaderBeam борется с размытием изображения в программном коде, Nvidia решила проблему на аппаратном уровне. Технология G-Sync Pulsar, которая появилась в некоторых игровых мониторах в этом году, работает с VRR и сочетает стробирование подсветки с покадровым обновлением сверху вниз, как у старых ЭЛТ-мониторов. Это создает "воспринимаемую четкость" на уровне 1000 Гц. OLED-панелей пока нет, и, конечно, эта технология привязана к видеокартам Nvidia.
В конце 2024 года Марк Режон представил "прорывной алгоритм для симуляции ЭЛТ-трубки" совместно с бывшим разработчиком Nvidia Тимоти Лоттесом. Он использует возможности дисплеев с частотой 240+ Гц для радикального снижения видимого размытия в ретро-играх и другом контенте, заблокированном на 60 Гц.
Суть (если очень упростить эту сложную технологию) заключается в воссоздании визуального "затухания люминофора" ЭЛТ-монитора. Это мягче для глаз и менее мерцающее, чем агрессивное введение черного кадра (BFI) – предыдущий метод борьбы с размытием при смене цветов пикселей.
"Два основных способа уменьшить размытие изображения — это либо мерцание кадров (как у ЭЛТ), либо увеличение частоты кадров (для высоких Гц)", – говорит Режон. "Оба метода показывают кадры более кратковременно, как быстрый затвор камеры, и приводят к меньшему размытию. ЭЛТ-мониторы могли ярко мерцать пикселями менее 1/1000 секунды. Преимущество ЭЛТ в том, что вам не нужна высокая частота кадров для достижения низкой размытости."
Если это все еще трудно уложить в голове, представьте симуляцию ЭЛТ как DLSS, но для движения, а не для разрешения. Когда все работает как надо, игра с частотой 60 кадров в секунду может выглядеть так же плавно и четко, как и игра на 540 кадрах в секунду, без необходимости покупать RTX 5090 для достижения таких показателей.
540 Гц – это частота обновления монитора ROG PG27AQWP-W от Asus, который мне прислали на тестирование. Это идеальное устройство, чтобы получить максимум от симуляции ЭЛТ. У него даже есть режим 720 Гц, если снизить разрешение до 720p; и чем выше частота, тем сильнее можно уменьшить воспринимаемое размытие. В отличие от LCD, OLED-панели могут полностью становиться черными (нет подсветки, которая могла бы просачиваться) и становиться чрезвычайно яркими, приближаясь к контрастности, которую ЭЛТ предлагали естественным образом. Высокая частота обновления помогает воссоздать электронный луч, который проходил по экрану ЭЛТ, чтобы "нарисовать" изображение. Многие пользователи, желающие получить лучшее изображение, обращают внимание на мониторы Lg Oled.
Этот эффект – не просто ностальгия. Как отмечает Режон на BlurBusters, "60 Гц BFI и стробирование сильно мерцают", потому что вы вставляете черный кадр между каждым игровым. Симуляция ЭЛТ, напротив, гораздо мягче для контента с 60 fps благодаря затуханию люминофора и сканированию: "Свет испускается где-то на экране все время."
Несмотря на идеальное оборудование для тестирования, симуляция ЭЛТ настолько передовая, что я чуть не порвал себе мозг, пытаясь заставить ее работать в начале этого года.
Первой реальной реализацией технологии BlurBusters стал шейдер для эмулятора Retroarch, но вскоре она была встроена в экспериментальную ветку отдельного приложения ShaderGlass. Это отличный оверлей для Windows, позволяющий применять сотни визуальных эффектов к любому контенту на вашем рабочем столе – линии сканирования, размытость аналогового видеосигнала и так далее. Но симуляция луча ЭЛТ намного сложнее обычного видеошейдера, поэтому разработчик приложения Mausimus решил выделить ее в отдельный инструмент: ShaderBeam.
"Идеальное применение технологии симуляции луча требует идеальной синхронизации как с дисплеем (он не может позволить себе пропустить ни одного кадра даже на таких высоких частотах обновления, поскольку это вызывает очень заметное мерцание), так и с входным контентом (для выравнивания генерации исходных кадров с симулированной частотой обновления ЭЛТ)", – говорит Mausimus. На данный момент это лучший способ использовать алгоритм Режона.
Сны о шейдерах
С ShaderBeam всё просто: запускаете исполняемый файл и горячей клавишей накладываете эффект поверх окна игры. Внешняя простота обманчива — повторить такой трюк чертовски сложно, если ты не работаешь в Microsoft, AMD или Nvidia. Утилита буквально выживает за счёт подручных средств, пытаясь воссоздать магию ЭЛТ-дисплеев там, где индустрия давно поставила крест на «правильном» движении.
«ShaderBeam использует всё, что доступно, — захват экрана, прозрачность окон и прочие технологии, которые вообще не проектировались под такие задачи и не дают никаких гарантий синхронизации, — объясняет разработчик утилиты. — Таким образом мы компенсируем невозможность внедриться в конвейер рендеринга от источника до дисплея. Вся надежда на то, что капризные планировщики ОС и драйверов выделят нам достаточно ресурсов для поддержания таймингов».
Идеальная настройка ShaderBeam — это ритуал сродни шаманскому: отключить VRR, вырубить все «улучшалки» в драйвере видеокарты, отсоединить дополнительные мониторы, поднять приоритет процесса через Process Lasso и даже внести правки в реестр. Отдельная песня — разделение обязанностей между двумя GPU: игра рендерится одной, а CRT-симуляция — другой. Если у процессора есть встроенная графика, она вполне сгодится, чтобы избежать рассинхрона между частотой кадров игры и скоростью работы шейдера.
«Перенос симуляции луча на вторую видеокарту снижает конкуренцию за время основной GPU и даёт куда более стабильный результат, — рассказывает автор ShaderBeam. — Проблема одной видеокарты не в нехватке мощности, а в непредсказуемом распределении её во времени».
Если операционная система не выделяет ShaderBeam достаточно времени GPU для своевременного вывода кадра, начинается мерцание. С этим я столкнулся лично, когда попытался разогнать встроенную графику Intel до вывода 1440p при 540 Гц. Дальше были часы борьбы со статтером в эмуляторах и шутерах вроде Quake и Amid Evil, которые завели меня в кроличью нору субкадровых таймингов дисплеев — тема, где детали технологии мониторов становятся всё более сакральными знаниями.
Со стороны всё это выглядит откровенным безумием. Ради чего? Чтобы запустить Metroid Prime 2: Echoes в эмуляторе GameCube Dolphin — один из моих тестовых сценариев — и увидеть картинку такой, какой я её запомнил с ЭЛТ-телевизора в спальне школьного друга. Часами отлавливать статтеры, мерцание и цветовые банды — я чувствовал себя безумным учёным, и ударение здесь на слове «безумный».
Даже когда всё откалибровано идеально, игра может подложить свинью. Unreal Engine 5 с его вечными статтерами, например, легко ломает ритм CRT-симуляции. Но когда я впервые катнул морф-шар Самус по кругу и заметил, что колонны в комнате остаются идеально чёткими, пока камера вращается, — я понял, за что воюют Рейхон и Маузимус. «На движущихся объектах — или на всей сцене, если осматриваться, — шейдер позволяет разглядеть отдельные пиксели. Обычно они просто смазываются в кашу», — поясняет разработчик, приводя в пример фактуры колонн в Quake. Factorio тоже отличный полигон: «При ходьбе вся сцена движется очень плавно, и без шейдера пиксели сливаются друг с другом. С ним детали остаются различимыми даже в движении».
Заблокировано железно
Помимо огромной библиотеки консольных игр с частотой 60 Гц, от CRT-симуляции выиграют и эти PC-классики.
Dark Souls: Remastered
FromSoftware додумалась дать игрокам 120 fps только в Armored Core 6. Учитывая, сколько лет фанаты выпрашивали разблокированный фреймрейт в «Тёмных душах», это почти издевательство.
Sonic Racing: Crossworlds
Гоночная игра 2025 года, запертая на 60 fps? Похоже, Сонику штрафы за превышение скорости не грозят.
Nier: Automata
Экшен такого уровня отчаянно просит снятия лимита частоты кадров. Увы, приходится довольствоваться тем, что есть.
Mirror's Edge
Для Mirror's Edge существуют твики, снимающие ограничение, но из-за них начинают чудить физика и анимация. А ведь сияющие городские пейзажи этой игры заслуживают чистоты картинки, которую даёт CRT.
Ощущения почти жуткие, когда глаз начинает выхватывать детали, которые раньше были просто размытым пятном. Разница такая же драматичная, как переход с 30 fps на более высокую частоту обновления в игре, где ты всю жизнь играл на консоли. Но объяснить это словами чертовски сложно — запечатлеть эффект на камеру почти невозможно, да и увидеть его без монитора с частотой 240 Гц+ всё равно никто не сможет.
Взгляд в будущее
При всей впечатляющей мощи ShaderBeam, эта штука требует такого уровня настройки и компромиссов, что вряд ли сейчас имеет смысл для массового пользователя. Она то и дело возвращает нас к тому, от чего мы отказались, выбросив ЭЛТ-мониторы на свалку, но в итоге лишь убеждает, что настоящее решение придёт либо с новым железом — например, со следующим поколением мониторов Nvidia Pulsar, — либо с тем, что Microsoft наконец залезет в недра Windows и переделает то, что происходит между запуском.exe и отрисовкой кадра на экране.
«Даже если самодельные ухищрения ShaderBeam никогда не достигнут стабильности, нужной для широкого распространения, есть надежда, что они подогреют интерес пользователей к полноценной поддержке этой технологии со стороны операционных систем, GPU и производителей дисплеев», — говорит Маусимус.
Реджон смотрит в будущее с осторожным оптимизмом… но на всё нужно время.
«В будущем, когда хуки шейдеров будут встроены в операционные системы, а видео-процессоры интегрируют прямо в дисплеи 2030-х, всё станет куда дружелюбнее для пользователя», — прогнозирует он. «Это часть миссии, которую продвигает инициатива Blur Busters по открытым дисплейным шейдерам».
Миссия ShaderBeam — открыть PC-геймерам глаза на прелести CRT-симуляции — сработала, по крайней мере, на мне. Я убеждён: нам нужно вернуться назад, даже если придётся тащить создателей драйверов в CRT-рай за шиворот.
Почему стоит присмотреться к ЭЛТ-монитору для вашего ПК в этом году
Несмотря на громоздкость, сочные цвета и минимальная задержка ввода ЭЛТ до сих пор способны сделать некоторые PC-игры невероятно красивыми. Для олдфагов это уже не ностальгия, а осознанный выбор. Современные OLED-панели, включая ASUS OLED, наконец подтянулись к контрасту и времени отклика, но до мгновенной чёткости движения, которую давала трубка, им всё ещё далеко.