Время отклика на действия пользователя — важнейшая характеристика любого устройства. Вероятно, все помнят первый Samsung Galaxy Note, в чём-то гениальный, но недостаточно производительный, когда речь заходила об использовании пера в приложениях, требующих точного и быстрого отклика. А ведь именно как устройство для рисования эта новинка и позиционировалась. Так всегда ли новые современные устройства быстрее старых? На этот ответ попытался дать ответ энтузиаст по имени Дэн Лу (Dan Luu), проведя собственное исследование.



В список устройств вошли как современные системы, так и такие раритеты, как Apple IIe и даже Texas Instruments TI-99/4A. Результаты оказались необычными и даже в чём-то оскорбительными для современных систем мощностью сотни гигафлопс и частотами далеко за отметкой 1000 МГц. Методика тестирования, однако, вызывает сомнения. Время отклика, приведённое в таблице, измерялось с помощью скоростной камеры (240/1000 кадров/с, разрешение 4,17/1 мс), как время появления символа на экране терминала после нажатия клавиши. Для сравнения было взято время «путешествия» сетевого пакета из Нью-Йорка в Токио и обратно, этот результат выделен серым цветом и составляет 190 миллисекунд.



Стоит ли измерять время отклика в терминальных программах? Вероятно, стоит — как, впрочем, и в текстовых редакторах — профессионалы набирают код или печатают текст очень быстро и время появления символа на экране для них напрямую связано с возможной скоростью работы. Почему же победу одержали «старички»? Это легко объяснимо: таким машинам, как Apple IIe, не приходится выполнять в фоновом режиме массу задач, переключать контексты, работать с различными буферами и так далее. Кроме того, клавиатура этой системы устроена таким образом, что эффективная скорость опроса клавиш у неё составляет 556 Гц против 100 или 200 Гц даже у игровых клавиатур. Спецификации процессора ввода, AY3600, можно посмотреть здесь.



Кроме того, имеет значение и частота обновления экрана — причём именно для современных систем, что также следует из первой таблицы. Выводы автора можно подвергнуть сомнению, поскольку, по его мнению, 60-Гц ЭЛТ-монитор Apple IIe может вносить в задержку не больше, а то и меньше самых быстрых современных игровых мониторов. Во второй таблице речь идёт о мобильных устройствах, и тут удивительного меньше: первые строки занимают устройства Apple, что ожидаемо — всем известно, что рендеринг интерфейса и опрос ввода в iOS происходит в отдельном потоке в режиме приоритета реального времени и Google в Android до сих пор не смогла добиться такой плавности UI.



Имеются в этом списке и раритеты, такие как Gameboy Color — довольно простая игровая консоль, которой не приходится обрабатывать много фоновых процессов. Неплохо проявляют себя и устройства Blackberry, а вот Android, увы, сильно зависит от конкретной платформы, версии ОС и наполненности прошивки различным программным обеспечением. Отметим, что Galaxy Note 3 показал не очень хороший результат, в то время как работа с пером на iPad Pro вполне комфортна и время отклика не превышает 30 миллисекунд. Автор приводит сведения о том, что человек может воспринимать разницу во времени отклика до 2 миллисекунд или даже менее.



Тезис о том, что при повышенной латентности точные действия пользователь выполняет более грубо, вполне верен — каждый мог убедиться в этом сам на практике, но время отклика нервной системы человека, по данным физиологии, как минимум на три порядка больше, нежели считает автор. Реакция на визуальные раздражители у тренированных профессиональных пилотов и водителей лежит в пределах 100 мс, у обычного же человека она лежит в пределах 150‒250 мс, хотя на слуховые и тактильные раздражители отклик быстрее и составляет от 150 мс даже у обычных людей. Неудивительно, ведь скорость проводимости нервной системы составляет всего 288 километров в час. Да, латентность склонна накапливаться малыми дозами и в результате давать уже замечаемую сознанием задержку, но 2 миллисекунды погоды явно не сделают. Впрочем, статья в любом случае интересная и заслуживает тщательного изучения.

У нервной системы много частей, и задержка для зрения наиболее критичная, потому что длинна нервов между глазами и задним, зрительным отделом мозга, весьма короткая. 150 мс - это просто капец какая задержка для глаз. Даже если её урезать вдвое (убрать обратную связь) - всё равно с такой задержкой не получится следить взглядом за летящей птицей.

Есть вполне ощутимая разница при разгоне экрана с 60 до 72 герц, хотя время кадра сокращается всего на 3мс, с ~17 до ~14. Но разница между 1ms TN и 5ms IPS матрицами при одинаковой герцовке для меня практически не заметна.

288 километров в час - это 80м/с скорость импульсов по нервам. Прикинем 0.3 метра расстояние от глаз до заднего отдела головного мозга (по нервам) и получится 266 герц.
Глаз может видеть изображения, которые появляются и исчезают намного быстрее - вроде как были исследования с 500 герц, но я думаю, это уже связано с фотоэффектом, когда нервы сохраняют "раздражённость" и всё равно способны передать картинку, которая уже пропала из поля зрения.

Linus сделал абзор на Razer Phone с 120 герцовым экраном - говорит, что прокрутка по сенсорному экрану намного более плавная, чем у 60-герцовых мобил.