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Fotogramas por segundo y tasa de refresco en juegos: qué son y por qué importan

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Los fotogramas por segundo se han convertido en el principal valor para medir el rendimiento de un ordenador, o de una videoconsola, en juegos. Todos sabéis que a mayor tasa de fotogramas por segundo mayor es el rendimiento, y sois conscientes de que esto siempre es «mejor», pero no todo el mundo tiene claro qué son exactamente y por qué más es mejor.

La tasa de fotogramas por segundo es importante, pero también hay otras claves que debemos tener muy en cuenta cuando hablamos de estos, como por ejemplo la sincronización y la correcta generación de cada fotograma, y también la tasa de refresco del monitor que estemos utilizando. Todos estos elementos están profundamente unidos, y al final son fundamentales para que podamos disfrutar de una buena experiencia en nuestros juegos favoritos.

En este artículo os vamos a explicar todo lo que debéis saber sobre los fotogramas por segundo, sobre la tasa de refresco y sobre los diferentes ajustes y tecnologías que pueden afectar a ambos. Como siempre, si tenéis cualquier duda podéis dejarla en los comentarios y os ayudaremos a resolverla. Sin más preámbulos, empezamos.

Qué son los fotogramas por segundo y por qué importan

fotogramas por segundo

Cuando hablamos de fotogramas por segundo estamos haciendo referencia a la cantidad de fotogramas que se generan en un juego en un segundo. Normalmente, un fotograma se genera en una cantidad determinada de milisegundos, y dependiendo del tiempo que necesite será posible alcanzar una cifra menor o mayor. Por ejemplo, si un fotograma se genera en 33,33 milisegundos tendremos una tasa de 30 fotogramas por segundo, pero si este se genera en 16,66 milisegundos tendremos una tasa de 60 fotogramas por segundo.

Para generar un fotograma es necesario que la CPU suministre a la GPU la información básica de la escena del juego, y que esta última saque adelante una gran carga de trabajo (geometría, texturizado y sombreado, étc). La potencia de ambos componentes determinará el máximo de fotogramas por segundo que nuestro equipo es capaz de producir, aunque esto puede verse afectado por numerosos factores, como lo exigente que sea el juego, la resolución que utilicemos y las tecnologías que tengamos activadas.

Una mayor tasa de fotogramas por segundo es mejor porque hará que percibamos las escenas en movimiento con una mayor fluidez. Por contra, una baja tasa de fotogramas por segundo hará que tengamos la sensación de que el juego se mueve a tirones, y esto puede llega a afectar a nuestra capacidad de reacción y a nuestro rendimiento en dicho juego. Olvídate del mito que dice que el ojo humano no percibe más de 30 fotogramas por segundo, ya que de hecho ocurre todo lo contrario y pasar de 30 a 60 fotogramas por segundo marca una diferencia enorme.

Tasas de fotogramas por segundo: valores mínimos y óptimos

Para disfrutar de una experiencia mínimamente aceptable  en juegos es necesario alcanzar una tasa de fotogramas por segundo mínima que, dependiendo de las exigencias de cada persona, debe estar entre los 25 y los 30 FPS como mínimo. Con todo, lo ideal para disfrutar de una experiencia óptima es contar al menos con 60 fotogramas por segundo.

Entre ambos extremos hay una serie de niveles intermedios que marcan una diferencia considerable, y que merecen un análisis detallado para que tengamos claro la experiencia que podemos esperar:

  • Menos de 25 FPS: baja fluidez y tirones muy marcados. No podemos disfrutar correctamente del juego.
  • Entre 25 y 30 FPS: fluidez aceptable y sin tirones que afecten gravemente a la jugabilidad. Podremos disfrutar correctamente del juego.
  • Entre 40 y 50 FPS: fluidez muy buena y sin tirones. Superar los 40 FPS ya marca una diferencia muy marcada en términos de fluidez.
  • Medias de 60 FPS: es el nivel óptimo para jugar, y representa una diferencia muy grande frente a jugar a 30 FPS en términos de fluidez en general.
  • Más de 60 FPS: es ideal para juegos competitivos, aunque no resulta imprescindible para todo el mundo.

Qué es la tasa de refresco y por qué es importante

tasa de refresco

La tasa de refresco indica la cantidad de veces que se renueva la imagen en un segundo, y es un valor que está profundamente unido a la GPU y a la tasa de fotogramas por segundo. Un monitor que tenga una tasa de refresco de 30 Hz solo refrescará la imagen 30 veces en un segundo, mientras que un monitor que alcance los 144 Hz podrá renovar la imagen 144 veces en un segundo. La diferencia es abrumadora, y afecta también a la sensación de fluidez que tendremos en juegos.

Como hemos dicho, la tasa de refresco es importante porque nos permitirá visualizar una mayor cantidad de imágenes nuevas en un segundo, y esto no solo mejorará la sensación de fluidez, sino que también nos ayudará a evitar esa sensación de fatiga ocular que se produce cuando nos movemos por debajo de los 60 Hz. No obstante, debemos tener en cuenta que para aprovechar una alta tasa de refresco necesitamos una alta tasa de fotogramas por segundo.

Al combinar ambos valores, una alta tasa de refresco y de fotogramas por segundo, tendremos una mayor cantidad de información visual en un segundo y disfrutaremos de esa mayor fluidez que ya hemos comentado, dos claves que obviamente nos darán una ventaja importante. Con una menor tasa de refresco y una alta tasa de fotogramas por segundo parte de estos quedarán «desperdiciados», y nos perderemos información visual importante.

Vamos a verlo con un ejemplo. Si tenemos un monitor de 144 Hz pero nuestro equipo apenas puede mantener 30 fotogramas por segundo no notaremos ninguna diferencia comparado con el resultado que obtendríamos al utilizar un monitor de 60 Hz, ya que el monitor no estaría recibiendo suficiente cantidad de fotogramas nuevos para actualizar la imagen. Por contra, si nuestro equipo fuese capaz de generar 144 fotogramas por segundo la diferencia que marcaría ese monitor sería muy grande, ya que podría actualizar la imagen 144 veces en un segundo y utilizar 144 fotogramas totalmente nuevos. Sería lo ideal, sin duda.

Tasas de refresco: valores mínimos y óptimos

En líneas generales debemos evitar los monitores de 30 Hz, aunque estos por suerte están «en peligro de extinción», y no es normal encontrar modelos con una tasa de refresco tan baja. Con todo, recuerdo que aún es posible encontrar algunos modelos con resolución 4K muy baratos que tienen esa tasa de refresco (de ahí su bajo precio). A partir de 60 Hz podemos disfrutar de una buena experiencia, aunque con modelos superiores esta mejorará sensiblemente siempre que nuestro equipo sea capaz de alcanzar una elevada tasa de fotogramas por segundo.

  • Tasa de 30 Hz: es un nivel a evitar, como ya hemos dicho.
  • Tasa de 60 Hz: es el mínimo que debemos buscar a día de hoy.
  • Tasa de 75 Hz: es un nivel que no marca una gran diferencia frente al anterior. Normalmente se utiliza en monitores gaming de gama baja.
  • Tasa de 90 Hz: un nivel superior al anterior que ya representa un salto considerable.
  • Tasa de entre 120 Hz y 144 Hz: es el nivel óptimo para los que quieren disfrutar de una experiencia perfecta en juegos, siempre que el equipo esté a la altura, como hemos dicho.
  • Tasa de refresco de más de 144 Hz: son monitores diseñados para gaming competitivo, es decir, para jugadores profesionales. Hace tiempo que logramos alcanzar los 360 Hz.

Problemas y tecnologías que pueden ayudarnos a mejorar la experiencia

Sreen Tearing

Como hemos visto, tasa de fotogramas por segundo y tasa de refresco son dos valores que están profundamente unidos, y es totalmente normal, ya que el monitor utilizará los fotogramas que genera la tarjeta gráfica para renovar la imagen con cada uno de ellos. Lo ideal es que ambos valores sean idénticos, pero esto es algo que muy complicado de conseguir de forma natural, es decir, dejando que el equipo y el monitor trabajen libremente.

Cuando una tarjeta gráfica genera una tasa de fotogramas por segundo mayor a la tasa de refresco máxima del monitor se produce lo que conocemos como «tearing» o ruptura de la imagen, caracterizada por la aparición de líneas horizontales que «rompen» la imagen. Para evitarlo, podemos utilizar la sincronización vertical (V-Sync), que limita la tasa de FPS a valores concretos (normalmente 60 FPS). Esto funciona, pero presenta dos problemas:

  • Si la tasa de FPS cae de los 60 FPS en ciertas zonas notaremos una pérdida de fluidez muy marcada.
  • Puede tener un cierto impacto en el rendimiento general del equipo.

Stuttering en Bloodborne. Fijáos en la latencia de renderizado situada en la gráfica de la izquierda. Imagen por cortesía de Digital Foundry.

Otro problema importante que afecta a la tasa de fotogramas por segundo es el «stuttering» o tartamudeo de la imagen. Esto ocurre cuando se produce una descoordinación importante entre la generación de un fotograma y la muestra del mismo en pantalla, es decir, hay un fallo en la sincronización de la GPU y el monitor. En estos casos, la GPU produce un fotograma unos milisegundos más tarde de lo que debería y genera una latencia de renderizado anormal, haciendo que se produzcan microtirones que pueden arruinar por completo la experiencia de juego.

El «stuttering» puede ser un problema tan grave que un juego que funcione a entre 25 y 30 FPS con una latencia de renderizado correcta puede ser perfectamente disfrutable, mientras que otro a 30 FPS estables con dicho problema puede acabar siendo una auténtica pesadilla. Bloodborne es uno de los mejores ejemplos del calvario que puede representar el «stuttering».

Las tecnologías G-Sync de NVIDIA y FreeSync de AMD nos liberarán por completo de los problemas de «tearing» y «stuttering», y sin que tengamos que asumir ningún tipo de impacto en el rendimiento de nuestros juegos favoritos. Ambas hacen el mismo papel, sincronizan GPU y monitor para que la generación de fotogramas por segundo y el refresco de la imagen trabajen al unísono y ofrezcan un resultado perfecto.

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