关于游戏鼠标选购，你需要了解的知识 | 鼠标传感器介绍

本文由小黑盒作者 @Zkinlee 原创

本文是新玩家选购鼠标外设的入门资料，也可作为外设圈其他作者写文章的一个借鉴范本。

文章主要内容：

IPS介绍、传感器的追踪性能、DPI及其意义、最大加速度、回报率及影响、LOD对于玩家的直观体验

【传感器种类很多，鼠标传感器只是传感器应用的一个小分支，但基本工作原理是类似的】

如今鼠标传感器大致分为激光传感器和光学传感器。由于针对鼠标的使用场景为游戏，下面的内容以光学传感器为例。

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IPS --- 追踪速度 [单位：IPS]

【鼠标移动的速度称为IPS( Inches Per Second：鼠标移动的英寸数/每秒) ，即鼠标传感器每秒能够处理的移动量】

若在1秒钟内将鼠标移动10英寸（25.4厘米），那么IPS就是10。

每个鼠标传感器都有一个最高IPS值（最高追踪速度值），若玩家移动鼠标的速度超过这个速度值，传感器将不能识别（准星出现指天指地、不规则移动）。

但在蓝牙鼠标或办公鼠标上，IPS都非常低多数不超过20IPS。如果玩家的EDPI比较低，需要大范围快速移动鼠标的情况下，那这类鼠标基本属于不可用的范围。

所以像“职业选手用10块钱包邮的办公鼠标都能打爆普通玩家” 这种说法是有歧义的。

当鼠标传感器IPS不够高时，快速移动会出现丢帧

一般来说，外设厂商都会把最高IPS作为一个卖点在商品介绍中写出，这点在一些旗舰级的鼠标上尤为明显。

目前纸面参数最强的原相PAW3399传感器，拥有同类竞品无可企及的650IPS

现今绝大部分游戏级光学传感器的最高IPS都可以处理远远超过大多数玩家的物理能力的运动，如果以目前性能最强传感器的650IPS为标准，以人的物理运动能力几乎无法达到这么高的IPS。

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FPS --- 传感器追踪帧率[单位：帧/每秒(FPS)]

【传感器追踪帧率是指：图像传感器( CMOS )每秒拍摄工作表面的频率，即传感器摄像机扫描工作表面的频率】

在了解这个参数之前，我们需要先了解一下鼠标的基本工作原理，在这里笔者引用一篇论文中提供的图例。

鼠标传感器工作的物理结构

一、鼠标的工作流程

1. LED发光二极管发出红外线（采用红外线的原因是其波长较长，若拿起鼠标底面观察，会发现红色的光线通过透镜射出）

2. 红外线通过透镜的折射，投影到鼠标工作表面（需要照亮工作表面，图像传感器才能识别。作个类比：一台摄像机若对着毫无光线的的漆黑屋子进行拍摄，只能得到纯黑图像）

第1~2步图例

3. 图像传感器-CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor )通过透镜中的一个小凸面镜( 凸面镜成像原理 )来快速连续地拍摄工作表面，从而进行成像。当鼠标移动时，其移动轨迹便会形成一系列高速拍摄的连贯图像并记录下来

4. 数字信号处理器-DSP( Digital Signal Processor )对连续拍摄的图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和位移，从而得出鼠标 X , Y 轴的移动数据。

弟3~4步图例

5. 鼠标微控单元-MCU( Micro Controller Unit )对这些 X , Y 轴的移动数据进行处理，最终传输给计算机，投影出鼠标光标的移动轨迹。其中低DPI下鼠标的高速移动，对于MCU的性能有很高要求。

第5步图例

二、鼠标传感器主要由图像传感器和数字信号处理器构成，两者共同决定了鼠标的理论追踪性能。图像传感器的FPS越高，理论成像效果越好；数字信号处理器的运算能力越高，理论追踪精度越好。（为什么说”理论“，在下文的”CPI/DPI“内容中会解释）

之所以很多玩家认为游戏鼠标性能溢出严重，是因为图像传感器的FPS与数字信号处理器运算能力足够高，人体很难分辨其追踪精度的差别。

原相PMW3389传感器是PMW3360的改版，虽然大致参数相同，但3389传感器的FPS有所提升，所以3389的成像效果要比3360更好

笔者在之前的文章中也有提到，3360的传感器的追踪性能足以应付绝大多数FPS游戏。所以我们更应该关注于鼠标的DPI偏移率、LOD高度、对不同表面的适应能力，无线鼠标的传输稳定性、功耗、唤醒响应速度等，玩家真正能直接感受到的提升。

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CPI/DPI --- 分辨率 [单位：CPI/DPI]

【分辨率是鼠标传感器对物理运动的敏感程度的评级，用CPI ( Counts Per Inch：传感器采样的次数/每英寸 ) 或DPI ( Dots Per Inch：鼠标光标移动的像素点/每英寸 ) 表示】

一、正确的术语是CPI( 例如在赛睿、Xtrfy的鼠标上有注明 )只是我们通常称为DPI，但这两者表示的工作原理是相同的，笔者在下面的内容中会用DPI进行描述。

选择超高DPI并不是一个好的选择，绝大多数FPS职业选手使用的DPI区间为400~1600，这与他们的使用习惯之外，还有一个原因是因为DPI越高，DPI偏移量越大，这个内容会在下面解释。

二、任何鼠标都存在一定程度的DPI偏移，这是不可避免的。

【CPI/DPI偏移：标称DPI与传感器实际的DPI之间的差值（越小越好）】

在频道“观纬测评”中，提供了机器测试鼠标DPI偏移的实例，以下是部分截取的内容。

测试用例为罗技G Pro X Superlight，当400DPI时，偏移量为-17，而当3200DPI时，偏移量为-131

三、在不同IPS速度下保持稳定的DPI偏移，直接体现传感器的稳定性。也就是玩家常说的“传感器调校得到底好不好”。

在不同DPI下，以不同的IPS得到的偏移程度是不同的

GPW系列从2018年横空出世，能成为当今职业圈最火爆的鼠标，和罗技多年积累的技术水平直接相关。

而在一些新竞厂商的鼠标调校上（尤其是一些国产鼠标）不可避免地会出现一些问题，但我们作为消费者，要尊重客观规律，不能强求一个刚学会走路的孩子去和运动员赛跑，不盲目支持的同时，也要留一些冗余的空间，这点在国内大多数行业都是一样的。

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最大加速度 [单位：g]

【鼠标从静止到快速移动，这个过程就是鼠标的加速度 ( Max Acceleration ) ；而最大加速度是鼠标传感器能够处理的最大加速度值】

在最大加速度值之内，传感器必须正常工作并能正确跟踪。

对于玩家来说，要保证传感器的最大加速度至少达到20g。

一些常见的鼠标传感器的最大加速度参数

以上的性能大致是从高到低排序。

其中将PAW 3369排到Hero 16k下面的原因是这颗传感器比较特殊，目前只有雷蛇系的鼠标搭载，但雷蛇对这颗传感器的调校与这颗传感器的性能参数大相径庭，中高速移动下表现非常差劲甚至被Hero 12k暴打。所以并不是所谓的只要“大厂”的无线鼠标就没有传感器问题。

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回报率 [单位：赫兹(Hz)]

【回报率 ( Polling Rate：鼠标与计算机通讯的次数/每秒 ) ，鼠标把追踪数据传输给电脑，电脑根据这些数据从而计算出鼠标光标的移动轨迹，这个数据的传输频率就是回报率。】

一、回报率越高，那就越能发挥传感器的追踪性能，也就是回报率影响传感器追踪性能的发挥上限，但实际上绝大多数传感器的FPS都要比回报率高几倍甚至十几倍。( 如3360传感器的FPS达到了12000，而回报率只有1000Hz )

以显卡为例，就算GPU运算能力再强，如果显存带宽羸弱，也无法发挥显卡的全部性能。

以画圆为例，鼠标给电脑的数据越多，那画出来的图形就越接近一个圆

二、高刷新率显示器能更直接的反映低回报率与高回报率的区别。如果使用超过144Hz刷新率的显示器，在游戏中快速移动视角，就能用肉眼分辨125Hz与1000Hz的手感区别。

以PMW3389传感器为例，125Hz画出的弧形明显不如1000Hz平滑，在游戏中就是弧形移动感觉很钝

目前绝大多数游戏鼠标都支持125 / 500 /1000Hz的回报率选择。

厂商雷蛇推出的鼠标“ 毒蝰8K ”提供了8000Hz这种超高的回报率

所以同样搭载PAW 3399传感器” 毒蝰8K “的追踪性能发挥，要比只有1000Hz回报率的“ 毒蝰终极版 ”更好，那么我们可以得出结论---毒蝰8k 才是目前“最准的鼠标”。

罗技G102鼠标的水星传感器在1000Hz下的追踪表现，也要比雷蛇毒蝰终极版的PAW3399传感器在125Hz下追踪表现得好。

这是因为不管追踪性能再强的传感器，在125Hz的回报率下会都受到严重的束缚，无法表现出应有的水准。

三、回报率是变化的

鼠标设置为1000Hz后，在使用过程中回报率并不是单纯地恒等于1000HZ，而是会在一个范围内浮动

在部分低端鼠标上，RGB灯效可能会影响回报率的稳定性。而在某些“ 电竞 ”鼠标上，可能标称1000Hz，但实际上回报率只有700~800Hz左右。

在Finalmouse Ultralight 2的官方参数里，最高回报率仅500Hz，而其他同样搭载PMW 3360传感器的鼠标几乎清一色的1000Hz

那么回报率是不是越高越好呢？

一、计算机的性能要足以支撑高回报率

当回报率越高时，对CPU的性能占用越高。在游戏中就可能表现为掉帧和卡顿。同时也只有更高的游戏帧数及显示器刷新率才能展现回报率的优势。

快速移动鼠标时，鼠标的回报率会迅速上升，为了处理这些数据，就会占用一定的CPU资源

二、游戏服务器刷新率要足够高

【服务器刷新率( Tickrate )：服务器每秒钟接收并运算的次数[单位：tick]】

服务器刷新率直接关系玩家的游玩体验，在高Tickrate服务器上可以更好的进行瞄准，不容易出现瞄到了但打不到的情况，在竞技游戏中，这是尤其重要的。

不管你的游戏帧数多高，显示器刷新率多高，鼠标性能多强，只要服务器刷新率很低，那上述内容都毫无意义。

例如CS:GO职业比赛和专业平台的128tick就是每秒运算128次，折合每次运算间间隔仅有7.8毫秒，这也是为什么CS:GO是世界上最好的竞技FPS游戏的重要原因。

目前世界上所有的网络游戏服务器，除了CS:GO的第三方服务器与Valorant的官方服务器以外，大多为30tick，一些竞技游戏由于性能需求可能会达到60tick。/* 至于还在使用个位数级tick服务器的射击游戏，就会出现所谓“ 我明明Peek回去了但怎么还是被秒了 ”的情况 */

Tickrate越高，在服务器眼中，玩家的移动轨迹越平滑

以守望先锋服务器的60Tickrate为例，玩家超快速移动视角，但在服务器眼中玩家只是慢速的

三、游戏是否支持超高回报率，以及有没有帧数限制。

在8KHz下，Apex英雄的视角会出现抖动

比较老的游戏如” CS 1.6 “就有100FPS的显示上限，又如穿越火线( CF )对125Hz以上的鼠标回报率兼容性较差。

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LOD --- 响应高度 [单位：毫米(mm)]

【Lift Off Distance：传感器距离表面的工作高度/响应高度】

一、经常抬鼠 ( EDPI较低 ) 的玩家会想要一个较低的LOD，这些玩家要求鼠标在接触表面时正常工作，而不希望在鼠标悬空时传感器仍然在追踪表面，因为这会导致鼠标光标/准星发生不必要的移动或抖动。

PAW3399的传感器提供了抬起与放下时可自定义的LOD高度。这才是具有突破性意义的技术革新，而不是追求几万的超高DPI

二、普遍认为最佳的LOD高度为1.2±0.3mm ( 如绝大部分搭载公版原相 3360/3389以及更高端的传感器方案的鼠标、罗技Hero传感器方案鼠标 )

三、当LOD高度超过2mm时，称之为较差的LOD高度 ( 例如搭载公版原相PMW3331及其改版传感器方案的鼠标 )

选购建议：在条件范围内，尽量买LOD低的鼠标，尽量买大号的鼠标垫。

因为LOD低的鼠标和大鼠标垫适合手臂流的玩家，而同时也满足手腕流玩家的所有要求；而LOD高的鼠标和小鼠标垫，对于手腕流玩家够用，但对于手臂流的玩家就显得捉襟见肘了。

（做个类比：在能力范围内选购电脑/手机时，内存存储RAM、外存存储ROM空间尽量往大了选）

罗技旗舰级无线鼠标 G Pro X Superlight 就采用了比较低的LOD设计，方便低EDPI的手臂流玩家使用

影响LOD高度的主要因素：

1.鼠标传感器（传感器方案、透镜）

2.鼠标工作表面（表面纹理粗细、表面颜色、表面材质透光性）

3.脚贴厚度

由于工作表面（鼠标垫）和脚贴是可以更换的，笔者就暂且只介绍传感器方案设计：

除了传感器本身算法设计外，影响LOD的一个重要因素是透镜（Light Pipe)，例如卓威(ZOWIE)就善于通过定制透镜来达到降低鼠标LOD的效果。

透镜的大致外观

例如雷蛇的入门级游戏鼠标“毒蝰mini”被很多玩家吐槽LOD太高，容易导致抬鼠抖动，其中一个很直接的原因就是：尽管魔改了PMW3331传感器但还是采用公版透镜，从光学结构上决定了无法解决原传感器方案LOD较高的问题。

虽然雷蛇在新的固件上通过算法降低了一些LOD，但更新固件后的LOD依然比较高。毕竟在入门级鼠标上，透镜的定制成本甚至高于传感器本身的采购价格。

不拆解鼠标本体，降低LOD的方法：

1.加厚脚贴

大部分玩家会购买第三方厂商生产的脚贴，从而实现脚贴的加厚。但这个做法会间接抬高鼠标的高度，可能会影响握持手感，尤其是贴双层脚贴这种方法。

以八岐大蛇V2为例，一些第三方的脚贴厚度要明显厚于原装脚贴

2.更换鼠标垫（由于不同传感器对不同鼠标垫的LOD识别高度会有些许差异，此选项实际上不推荐，适用性太窄）

3.用胶布遮住一部分透镜（可以直接将LOD降低到1mm以内。注意：若遮挡的范围过大，传感器就无法拍摄表面，就无法正常工作）

减少部分LED红外线能通过透镜照射到鼠标垫的范围，从而降低鼠标传感器的识别高度

而这种遮挡透镜的做法会导致图像传感器拍摄的范围缩小，既然拍摄得到的图片小了，图片比对的信息量也就会减少，所以这种方法将降低鼠标传感器的追踪性能。

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本文所用部分图片/GIF出处：

How do Gaming Mice This Bad Even Exist?

鼠标是什么原理？屏幕上的指针咋个就跟着动了呢？

《GWT报告篇81》能力惊人，罗技GPW二代PRO X SUPERLIGHT

事实证明如果你转的够快，并不能挡下所有子弹

引用文章/文献：

Flawless Mouse Sensor List---thegamingsetup

通过Tickrate告诉你CS:GO为什么是世界上最好FPS电竞游戏---Kryp

Using optical mouse sensors for sheet position measurement---W.P.H. Kamphuis

Precise dead-reckoning for mobile robots usingmultiple optical mouse sensors---Daisuke SEKIMORI&Fumio MIYAZAKI