Мы поддержим ученых, которые подтверждают тот факт, что человеческий глаз видит до 50-60 кадров в секунду.
Сколько FPS видит человек? Сколько FPS нужно для игр?
Итак, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Читала где-то, что человеческий глаз может видеть от 24 до 30 кадров в секунду. Какое количество кадров в секунду воспринимает человеческий глаз. Чтобы определить, сколько кадров в секунду может различить глаз человека, нужно учесть его физиологические особенности. Миф базируется на убеждении, что человеческий глаз не может распознать больше 24 кадров в секунду. Пределы человеческого зрения (сколько кадров в секунду видит человеческий глаз).
Сколько человеческий глаз видит кадров в секунду?
Это особенно быстро по сравнению с принятыми 100 миллисекундами, которые использовались в более ранних исследованиях. Тринадцать миллисекунд переводятся примерно в 75 кадров в секунду. Есть ли тесты, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят дать ответы, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить. Именно это сделали исследователи в исследовании 2014 года , чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое глаз видел только в течение 13 миллисекунд. Офтальмолог может изучить движения внутри вашего глаза, известные как внутриглазные движения, с помощью высокоскоростной кинематографии, чтобы узнать больше о том, насколько быстро работают ваши глаза.
В наши дни даже смартфоны могут захватывать эти незаметные движения с помощью замедленного видео slow motion. Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за более короткое время. По мере развития технологий эксперты могут продолжать расширять диапазоны возможностей человеческого глаза. Как наше зрение сравнивается с зрением животных Возможно, вы слышали, как люди утверждают, что животные видят лучше людей. Оказывается, это не совсем так — острота зрения человека на самом деле лучше, чем у многих животных, особенно мелких.
Таким образом, маловероятно, что ваша домашняя кошка на самом деле видит больше кадров в секунду, чем вы. Вы, вероятно, можете видеть детали намного лучше, чем ваша кошка, ваша собака или ваша золотая рыбка. Однако есть несколько видов животных с очень хорошей остротой зрения, которая даже лучше, чем у нас.
Существует феномен, который называется тремор глаз — когда мышцы незначительно вибрируют, с частотой 83. Рамки же составляют от 70 до 103 Гц. Благодаря этим движениям свет может падать на разные колбочки. При помощи временной выборки и пост-обработки мозг может генерировать картинку гораздо большего изображения от одного зафиксированного на месте рецептора. Если учесть, что наши глаза еще и наполнены "желе", которое и так меняет форму при движении, то почему бы не использовать лишнюю информацию для чего-то полезного.
Области распознания Чувствительное поле сенсорного нейрона разделено на две части — центральную и окружную, что выглядит примерно вот так: Благодаря такому разделению получается с высокой эффективностью распознавать границы объектов. Если симулировать картинку, то получается примерно так: Таким образом, если присутствуют колебания, то чувствительные клетки будут регистрировать свет при пересечении границ. В результате формируется картинка с разрешением как минимум в два раза выше. Похожие методы формирования изображений высокого качества используются и в различных технологических системах. Самый простой пример — формирование панорамы при помощи камеры смартфона. Достаточно включить функцию, провести по заданной линии и получается панорама, которую нельзя добиться путем стандартной съемки. Как все это связано с частотой кадров? Предположим, если все что мы видим постоянно меняется и "шумит", то мозг эффективно регистрирует информацию.
Мозг способен проводить суперсэмплинг повышать разрешение и получать в два раза больше данных. И это действительно так. Более того, для получения лучших результатов сигнал должен быть "шумным" — этот феномен известен как Стохастический резонанс. Более того, допустив, что колебания с частотой 83. Получится, что мы более не получаем сигнал, который меняется достаточно быстро для проведения суперсэмплинга. В результате теряется значительная часть воспринимаемых движений и деталей. Что будет, если сигнал обновляется с частотой выше половины частоты колебаний? По мере движения глаза, он будет регистрировать больше деталей, используя эту информацию для создания подробной картинки мира.
Будет даже лучше при добавлении "зерна" предпочтительно через временной антиалиасинг для заполнения пробелов. Половина от 83. Таким образом, для получения высококачественного разрешения из картинки, она должна быть "шумной" подобно зерну пленки и обновляться с частотой выше 41 Гц. Пример — фильм "Хоббит" в 48 fps, или "Гемини" в 60 fps.
Так и есть! Примерно по центру каждого глаза, недалеко от главного резкого участка центральной ямки , находится место, куда выходят все «провода» аксоны от наших пикселей и одним общим «кабелем» оптический нерв идут в мозг: В этом месте нет никаких светочувствительных элементов и поэтому «слепые пятна» находятся прямо у нас перед глазами. В этот момент огромный черный кружок слева просто исчезнет, так как он попадет прямо на слепое пятно: Естественно, вы не должны никуда переводить взгляд, иначе глаз снова проделает свой трюк — сфокусирует эту область в центральную ямку. Можно поступить еще проще.
Вытяните левую руку вперед и посмотрите левым глазом на свой большой палец, выставленный вверх. Теперь не отводя взгляд в сторону, медленно отводите руку в лево и в какой-то момент где-то левее на 20 см от центральной точки большой палец просто исчезнет, попав в «слепую зону». Эти слепые пятна на глазах присутствуют постоянно, но когда мы смотрим двумя глазами — правый глаз добавляет картинку в слепое пятно слева и наоборот. А когда смотрим только одним глазом, мозг пытается как-то незаметно зарисовать пятно чем угодно, например, цветом, окружающим слепое пятно. Не забывайте, что сетчатку глаза нужно как-то питать, а значит на ней должны быть сосуды. Эти сосуды действительно есть, и они отбрасывают тень на «фотографию». Но мы не видим эти тени, так как мозг к ним уже давно привык и понял, что их нужно не показывать сознанию, а зарисовывать, как в фотошопе. Думаю, теперь вы готовы увидеть пример снимка, который выдает 1.
Если вы ожидали увидеть качество хотя бы на уровне кнопочной Nokia 15-летней давности, то всё еще хуже: Конечно, это лишь наглядный пример, сделанный на компьютере, но он хорошо передает основной смысл. Мы видим маленькую четкую область по центру, слепое черное пятно справа, тени, отбрасываемые сосудами. И крайне низкое качество 1. Да и цвета по краям практически отсутствуют, так как там мало колбочек и много палочек. Единственный нюанс — здесь не показан нос, который постоянно присутствует в кадре и мешает просмотру, но мозг его «вытирает» на снимках. А еще забавный факт заключается в том, что мобильные телефоны уже давно перешли на технологию BSI, суть которой заключается в том, что вся обвязка пикселей провода размещается позади светочувствительных элементов. То есть, ничего не препятствует движению света: Новые слева и старые справа пиксели Но глаз был разработан гораздо раньше появления технологии BSI. Поэтому здесь светочувствительные элементы находятся в самом низу, за несколькими слоями проводов нервов и других клеток по большей части прозрачных : И прежде, чем мы поймем почему же вопреки всему этому мы видим окружающий мир так хорошо, давайте еще сравним производительность матриц при плохом освещении.
Матрица смартфона против сетчатки при плохом освещении Когда света становится очень мало, каждый фотон на счету! Фотон — это мельчайшая неделимая порция света. На матрицу смартфона или сетчатку не может упасть половина или четверть фотона. Когда фотон поглощается пикселем матрицы, кусочек кремния высвобождает 1 электрон подробнее. Чем больше фотонов поглотится, тем больше электронов появится. А чем больше электронов — тем ярче будет эта точка на итоговом снимке. И здесь важно использовать все фотоны максимально эффективно. То есть, желательно, чтобы каждый фотон, попавший на пиксель, привел к появлению электрона.
Хотя это не всегда так. Представьте, насколько ужасной была бы матрица, поглощающая только каждый десятый фотон?! Знаете ли вы какая эффективность современных матриц на 64 или 108 мегапикселей? То есть, если на матрицу попадает 100 фотонов, они могут «создать» до 120 электронов. Это превосходный показатель. А теперь посмотрим на наш глаз. Чтобы активировать хотя бы одну колбочку «цветной пиксель» , нужно гораздо больше фотонов, чем требуется для активации одной палочки «пиксель», учитывающий только яркость. Поэтому в темноте недостаточно света для активации колбочек и мы «делаем снимки» только черно-белыми палочками.
Если в матрице смартфона фотоны поглощают кусочки кремния, то в палочках этим занимаются специальные молекулы под названием родопсин. Одна молекула родопсина может поглотить 1 фотон света. Вот как выглядит такая палочка: Черно-белый пиксель палочка Обратите внимание на «полку» с дисками. В каждом таком диске находится 10 тыс. То есть, каждый диск способен поглотить 10 тысяч фотонов. А теперь следите за цифрами: На сетчатке глаза 120 млн палочек В каждой палочке 1000 дисков В каждом диске 10 тыс. А 108-Мп матрица смартфона с самыми современными эффективными пикселями может поглотить около 600 миллиардов фотонов, что примерно в 2000 раз меньше. Но проблема в том, что этих фотонов ночью очень мало.
Днем такое преимущество дает гораздо лучший динамический диапазон, но как быть ночью?
Мозг и реальность Начнём с основ. Формирование изображения в мозге — сложный, но очень быстрый процесс: Свет проходит через роговицу глазную поверхность в хрусталик, который играет важную роль в преломлении света; Затем хрусталик фокусирует свет на точку в самой задней части глаза — в сетчатке; После фоторецепторные клетки в сетчатке превращают свет в электрические сигналы; Наконец, зрительный нерв передает электрические сигналы в мозг. Последний преобразует полученные данные в изображения. Подробнее о том, как работает зрительная система, можно почитать тут. FPS и частота обновления Когда вы наблюдаете за футбольным матчем с трибун или приглядываете за ребенком на велосипеде, глаза и мозг обрабатывают визуальные данные как один непрерывный поток информации.
Человек привык к частоте кадров от 24 до 30. Например, все фильмы, снятые на плёнку, имеют FPS 24.
Комментарии
- Сколько FPS видит человек? Сколько FPS нужно для игр?
- Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?
- До 60 fps: исследование наглядно показало возможности человеческого глаза - Hi-Tech
- Откуда взялся миф про ограничения человеческого глаза
Какие способности имеет зрение?
- Сколько кадров видит человеческий глаз в секунду - 80 фото
- Какие способности имеет зрение?
- Сколько кадров в секунду может реально увидеть человеческий глаз?
- Вопросы и ответы
- Какое количество кадров в секунду воспринимает человеческий глаз
- Может ли человеческий глаз увидеть 1000 кадров в секунду? — i2HARD
Сколько FPS видит человеческий глаз?
| Сколько FPS видит человеческий глаз | Некоторые люди утверждают, что человеческий глаз может воспринимать только определенное количество кадров в секунду, основываясь на устаревшей информации или заблуждениях. |
| Вопросы и ответы | Человеческий глаз не может видеть дальше 60 Гц. |
| Сколько видит человеческий глаз кадров в секунду: исследования | Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. |
| Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? | Читала где-то, что человеческий глаз может видеть от 24 до 30 кадров в секунду. |
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Что такое FPS?
Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Почему на ТВ используют 24 кадра Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям. На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении. Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат. Допускаются и альтернативные частоты. Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео.
При демонстрации отрывков из довоенных фильмов вы наверняка замечали неестественно высокую скорость происходящего на экране — это следствие соответствующей частоты кадров. Затем, при появлении звука в фильмах для размещения аудиодорожки число кадров увеличили до 24 иначе звук был слишком искажен , это значение остаётся актуальным по сегодняшний день. Впрочем, если уж быть точным, то в кинозалах показывают фильмы не с 24, а 48 кадрами в секунду. Это связано с работой одной из деталей проектора, обтюратора — механического устройства для периодического перекрывания светового потока в момент движения кинопленки в кадровом окне. То есть, грубо говоря, каждый второй кадр — просто «пустой», а мелькание практически незаметно. Тем не менее в кинематографе уже не одно десятилетие идут разговоры о необходимости перехода с привычного стандарта 24 кадра в секунду. Но этому мешал ряд проблем, связанных в основном с технологическими сложностями.
Однако в последние годы, когда фильмы стали всё чаще снимать и показывать в залах при помощи цифрового оборудования, задача в этом плане существенно упростилась. Но есть ещё один аспект, касающийся кинематографичности видеоряда. Становится заметна искусственность декораций и визуальных эффектов, создаётся впечатление, что вы присутствуете на театральной постановке или прямо в студии, где снимают фильм. Это отрицательным образом влияет на аутентичность кинокартины, зачастую сводя на нет некоторые режиссёрские и операторские приёмы. Зато всё это нисколько не отменяет всех тех положительных свойств, какими обладает видео с высокой частотой кадров. Это и потрясающая плавность изображения, и естественность картинки — прямо как в реальной жизни, что создаёт отличный эффект присутствия и веры в происходящее. И наконец, большее число кадров нивелирует мерцание особенно заметное по краям экрана , снижая утомляемость глаз.
Джеймс Кэмерон, главный киноноватор на нашей планете, заставивший весь мир полюбить 3D, всерьёз пообещал совершить ещё одну революцию в индустрии. Его следующие проекты «Аватар-2 » и «Аватар- 3 » будут сняты в формате 60 кадров в секунду и наглядно продемонстрируют человечеству все достоинства подобной технологии. Рейтинг 1 оценка, среднее 4 из 5 Понравилась статья?
Как наш мозг обрабатывает реальность Во-первых, важно помнить, как вы вообще можете видеть изображения. Свет проходит через роговицу в передней части глаза, пока не попадает на хрусталик.
Затем линза фокусирует свет на точке в самой задней части глаза, в месте, называемом сетчаткой. Затем фоторецепторные клетки в задней части глаза преобразуют свет в электрические сигналы, а клетки, известные как палочки и колбочки, улавливают движение. Зрительный нерв передает электрические сигналы в ваш мозг, который преобразует сигналы в изображения. Реальность и экраны Когда вы смотрите бейсбольный матч с трибун или наблюдаете за ребенком, катающимся на велосипеде по тротуару, ваши глаза — и ваш мозг — обрабатывают визуальную информацию как один непрерывный поток информации. Но если вы смотрите фильм по телевизору, просматриваете видео на YouTube на своем компьютере или даже играете в видеоигру, все немного по-другому.
Мы довольно привыкли смотреть видео или шоу, которые воспроизводятся со скоростью от 24 до 30 кадров в секунду. Фильмы, снятые на пленку, снимаются с частотой 24 кадра в секунду. Это означает, что каждую секунду перед вашими глазами мелькают 24 изображения. Но не все, что вы видите, будет иметь одинаковую частоту кадров в секунду. Телевизоры и компьютеры в вашем доме, вероятно, имеют более высокую «частоту обновления», которая влияет на то, что вы видите и как вы это видите.
Частота обновления — это количество раз, которое ваш монитор обновляет новыми изображениями каждую секунду. Если частота обновления вашего настольного монитора составляет 60 Гц, что является стандартным, это означает, что он обновляется 60 раз в секунду. Один кадр в секунду примерно соответствует 1 Гц.
Человеческий глаз способен воспринимать движение на частоте примерно 30-60 кадров в секунду. Это означает, что если видео или анимация обновляется с частотой, меньшей 30 FPS, мозг может воспринять разрывы в движении и образы будут выглядеть тормозящими или дрожащими. Однако, повышение FPS до значения больше 60 не всегда дает заметное улучшение качества восприятия. Это связано с особенностями работы сетчатки глаза и обработки визуальной информации. Увеличение FPS может потребовать больше вычислительных ресурсов, что может быть непрактичным для некоторых приложений.
Важно иметь в виду, что визуальная обработка не ограничивается только FPS. Другие факторы, такие как разрешение, размеры экрана и качество цветопередачи, также влияют на восприятие изображений и видео. Учитывать все эти аспекты при разработке и оптимизации приложений позволяет достичь наилучшего визуального впечатления у пользователей. Влияние качества изображения на глаз Качество изображения играет важную роль в восприятии информации глазом человека. Чем выше качество изображения, тем более четким и детальным оно будет выглядеть. Когда изображение имеет низкое разрешение или содержит артефакты, глазу человека может быть сложнее различить детали и прочитать текст. Некачественные изображения могут вызывать напряжение глаз, утомляемость и снижать комфортность передачи информации. При слишком низком разрешении изображения можно видеть зернистость или пикселизацию, что также может негативно сказываться на комфортности наблюдения и понимании информации.
Существуют стандарты качества изображений для разных целей, например, для печати или для просмотра на экране. Качество изображений на печати может быть более высоким, чем для просмотра на экране, так как эти два способа восприятия информации имеют разные требования по детализации и цветопередаче.
Получается 9 836. То есть плотность пикслей глаза в самой насыщенной точке это 9 836 DPI. Нехило так. То есть глаз примерно втрое круче.
Вот такая занимательная математика от Droider. Но давайте немного передохнём от этих графиков, мы вернёмся к ним в конце. Займёмся прикладными тестами! Будет интересно. Мы знаем, как устроены пиксели на сетчатке. Мы знаем их плотность в самой продвинутой области, но мы не знаем еще кое-чего.
Вернемся к графику. Возможно вы заметили на графике странную область правее центра? Там нету ни палочек, ни колбочек. Это слепое пятно на наших глазах! Сейчас расскажу поподробнее. Слепое пятно, итоговое качество изображения.
Перед вами фотография, которая выявит несовершенство наших глаз. Откройте наше видео на экране побольше, желательно на компьютере, закройте правый глаз, посмотрите левым глазом на плюсик в кружочке. Правый плюсик исчез! Поздравляю, вы только что обнаружили слепое пятно вашего глаза. Что происходит? Абсолютно все сигналы воспринимаемые нашими палочками и колбочками отправляются в наш мозг с помощью зрительного нерва.
Его соединение находится прямо на сетчатке, поэтому там нет никаких сенсоров. Более того это не единственный конструктивный недостаток. Наш глаз нуждается в постоянном питании, поэтому всё глазное яблоко покрыто сосудами, которые поставляют энергию нашим глазам. На самом деле, вот так мы видим по настоящему! Большой чёрный кружок, это наше слепое пятно, мы видим сосуды нашего глаза, а краски по окружности серые, так как там преобладают палочки. Обратите внимание, что посередине цветное изображение, это благодаря центральной ямке и концентрации в ней колбочек.
Ах да, ещё мы видим наш нос, если смотрим прямо. Но как же в итоге получается это потрясающе четкая и широкоугольная картинка, которой вы наслаждаетесь прямо сейчас? Мозг Я думаю вы уже догадались, что без мощной нейронной сети тут не обошлось. Мозг — наш процессор, который в идеале освоил «фотошоп»! Давайте разберемся, как он с этим справляется. Проблемы слепого пятна, наш процессор решает очень элегантно.
У правого глаза пятно находится справа, у левого слева. Поэтому наш мозг накладывает на правый глаз изображение из левого и наоборот. Происходит взаимозамена и мы не видим никаких чёрных точек. Сосуды, равно как и нос, наш мозг стирает из нашего восприятия. Есть предположения, что когда мы только появляемся на свет, наши глаза видят сосуды. Но со временем мозг учиться их игнорировать.
Кстати, тут можно провести прямую параллель с камерами смартфона! У FSI провода, питающие камеру находятся над пикселями, то есть так же как и наши сосуды. Потому она и устаревшая, так как эти провода препятствовали проходимости света. У BSI уже пиксели находятся над проводами, соответственно уже ничего не препятствует прохождению света. Получается наши глаза сделаны по устаревшей технологии FSI. Надо не забывать, что изображение которое делают наши глаза плоское.
Мозг сопоставляет их между собой и делает трёхмерными. Что-то похожее мы ощущаем когда смотрим фильм в 3D-очках. Надевая очки обратно, нашему мозгу становится проще объединить эти изображения и картинка становится объёмнее. Так же происходит и у нас. Наконец, изображение переворачивается, становится чётким и цветным! Если с переворотом изображения всё понятно, то почему картинка становится цветной и чёткой?
Ежесекундно, глаза делают множество микро-движений, так называемые саккады. Глаза сканируют окружающее пространство, а мозг объединяет снимки и превращает в видеоряд прекрасного качества. Это похоже на заполнение пустых фрагментов пазла. Объясняю — у нас есть небольшой участок матрицы, который может делать цветное и чёткое фото. То есть у нашего мозга уже есть представление о том, каким цветом окрашен тот или иной объект благодаря сканированию. Всё что ему остаётся это сопоставить всю полученную информацию, объединить их в единую чёткую и цветную картинку.
Немного напоминает раскрашенную версию 17 мгновений весны, но мозг справляется получше. Фактически, мозг сам дорисовывает за нас итоговую картинку. Придумывает наше мировосприятие. Забавный факт, для этой обработки и сопоставления результатов сканирования или собирания этого пазла, мозгу необходимо примерно 150 миллисекунд. Во время этого процесса наше зрение отключается.
Вопросы и ответы
Это сложный вопрос, потому что человеческий глаз на самом деле не видит в «кадрах в секунду», а глаза у всех разные. Это сложный вопрос, потому что человеческий глаз на самом деле не видит в «кадрах в секунду», а глаза у всех разные. Мы не знаем его происхождения, но миф гласит, что человеческий глаз может воспринимать только 24 кадра в секунду.
Сколько кадров в секунду видит человек. Строение глаза и интересные факты
Но при этом нельзя забывать, что глаз — это сложный орган, функционирующий несколько иначе, чем камера или киноаппарат. Он работает по принципу непрерывного потока изображения и передает информацию мозгу в виде электрических импульсов. При этом, поступающая информация не дискретна, а непрерывна и аналогова. Если мы проведем аналогию с фотокамерой или видеокамерой, то глаз — это скорее аналоговый сенсор, способный регистрировать огромное количество деталей и изменений, чем цифровой сенсор, который делает фиксированный набор изображений в секунду. Необходимо учесть и то, что глаз воспринимает окружающую среду и воспроизводит изображения с помощью покраснения некоторых областей сетчатки, а не поступающими сигналами сенсорного элемента.
Таким образом, сложно точно сказать, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз. Но однозначно можно утверждать, что наш глаз воспринимает изменения и движения мгновенно, мгновенно обращая на них внимание, и это происходит непрерывно. Ответить на вопрос минимум на 600 слов об этом можно лишь прибегая к философским рассуждениям и образам. Например, согласно физическим исследованиям, человеческий глаз способен различать изменения в изображении с частотой около 60 Гц.
За одну секунду глаз может воспринимать около 60 сменяющихся кадров. Но это лишь физическая возможность глаза, а не его реальное восприятие мира.
Конечно, игры научились включать искуственное размытие, но оно похоже только мешает игровому процессу.
По крайней мере, я не знаю ни одного человека, который включает моушн-блюр в играх. Да и система лишний раз нагружается. На восприятие также влияет то, что фильмы мы смотрим с постоянной кадровой частотой.
В играх же, в зависимости от происходящего, FPS меняется. Как только FPS резко падает, мозг сразу же замечает это. То же самое было бы и с фильмами, если бы кадров в секунду было то 25, то 60.
FPS для игр важен не только для комфортного восприятия игры. Частота кадров равна частоте обновления физической модели. Это значит, чем больше FPS, тем чаще компьютер проверяет сделали вы выстрел или нет.
Иногда эти доли секунды важны. Похоже, что всё, что хотел рассказать — рассказал. Вот кратко все тезисы этой заметки.
Движение глаз Ещё одним из важных элементов зрительной системы является движение глаз. Умалять значение этого вопроса никак нельзя, так как чтобы вообще иметь возможность использовать зрение должным образом мы должны уметь поворачивать глаза, поднимать их, опускать, короче говоря — двигать глазами. Всего можно выделить 6 внешних мышц, которые соединяются с внешней поверхностью глазного яблока.
К этим мышцам относятся 4 прямые нижняя, верхняя, боковая и средняя и 2 косые нижняя и верхняя : В тот момент, когда какая-либо из мышц сокращается, мышца, являющаяся для неё противоположной, расслабляется — это обеспечивает ровное движение глаз в противном случае все движения глазами осуществлялись бы рывками. При повороте двух глаз автоматически изменяется движение всех 12 мышц по 6 мышц на каждый глаз. И примечательно то, что процесс этот является непрерывным и очень хорошо скоординированным.
Контроль и координация связи органов и тканей с центральной нервной системой посредством нервов это называется иннервацией всех 12 глазных мышц представляет собой один из очень сложных процессов, происходящих в мозге. А то, что человек имеет два глаза, делает её ещё более сложной — при синхронном движении глаз необходима одинаковая мускульная иннервация. Мышцы, которые вращают глаза, отличны от мышц скелета, так как их составляет множество всевозможных волокон, а контролируются они ещё большим числом нейронов, иначе точность движений стала бы невозможной.
Данные мышцы можно назвать уникальными ещё и потому, что они способны быстро сокращаться и практически не устают. Почему на ТВ используют 24 кадра Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям.
На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении. Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат.
Допускаются и альтернативные частоты. Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео. Для чего это нужно?
Практическая польза от этих исследований в следующем: увеличение скорости мелькания кадров на экране как бы сглаживает изображение, создавая эффект непрерывного движения. Для просмотра стандартного видео самым оптимальным считается скорость 24 кадра в секунду, именно так мы смотрим кинофильмы в кинотеатрах. А вот новый широкоэкранный формат IMAX использует кадровую частоту равную 48 кадрам в секунду.
Причем женщины более склонны к данному феномену. Блогер создал приставку с самым маленьким экраном в мире — всего 6 мм в ширину.
В некоторых случаях демонстрация происходила со скоростью более 50 кадров в секунду, совершенно искажая движение на экране. В Германии даже было выпущено специальное постановление полиции о недопустимости повышения частоты проекции выше стандартной [4]. С появлением звукового кино стандартом стала частота 24 кадра в секунду, чтобы повысить скорость непрерывного движения киноплёнки для получения необходимого частотного диапазона оптической фонограммы [6] [7]. Частота 24 кадра в секунду стандартизирована консорциумом американских кинокомпаний в 1926 году для новых систем звукового кинематографа: « Вайтафон » « Фокс Мувитон » и RCA Photophone. Частоты немой и звуковой киносъёмки выбраны как технический компромисс между необходимой плавностью движения на экране, разумным расходом киноплёнки и динамическими характеристиками механизмов киноаппаратуры [9]. Скорости движения киноплёнки определяют долговечность фильмокопии , наиболее приемлемую при частоте 24 кадра в секунду.
Для замедления или ускорения движения на экране существует ускоренная рапид и замедленная или покадровая цейтраферная съёмки. Киносъёмка с частотой смены кадров, отличной от стандартной, позволяет наблюдать на экране процессы, невидимые глазом или привносит в кинофильм дополнительный художественный эффект. В отличие от телевидения, кадровые частоты которого различаются в разных странах, в звуковом кинематографе частота 24 кадра в секунду является общемировым стандартом [10]. Для некоторых телевизионных стандартов это вынуждает применять интерполяцию частоты при телекинопроекции. Главная причина неизменяемости стандарта частоты съёмки и проекции в кинематографе заключается в огромных технологических трудностях её изменения на киноплёнке при печати в разных форматах для различных киносетей. Всё многообразие кинематографических систем основано на общем стандарте частоты, поскольку это единственный параметр, не поддающийся трансформации при оптическом переводе из одной системы в другую. Попытки некоторых разработчиков изменить общепринятую частоту с 24 на 30 кадров в секунду, чтобы повысить частоту мельканий выше критической для широкого экрана, не увенчались успехом, и кинематографический формат Todd-AO , первоначально рассчитанный на такую частоту съёмки и проекции, был вскоре приведен к общему стандарту [11]. Частота киносъёмки и проекции панорамных киносистем , первоначально составлявшая 26 кадров в секунду, в последних кинопостановках в этих форматах приведена к общемировому. Возможность перевода стандартов появилась только с отказом от киноплёнки и развитием цифровых технологий кинопроизводства.
Сколько видит ФПС человеческий глаз?
При создании шлемов виртуальной реальности разработчики столкнулись с проблемой. Выяснилось, что периферийное не различает детали, но имеет большую скорость. Поэтому нужно было менять значение в 30 и 60 герц, которые подходят для мониторов. После нескольких попыток выяснилось: для комфортного нахождения в шлеме это значение должно доходить до 90 Гц. Почему на ТВ используют 24 кадра Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям. На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении. Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат. Допускаются и альтернативные частоты. Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео.
Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок. Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду всего 30 см , не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный — 90 футов или 30 ярдов. Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы.
При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду. А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе. Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется — разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта. Чем быстрее он движется, чем резче эти движения — тем выше предельная частота.
Сравнение 5, 10, 15 и 30 кадров в секунду на медленной картинке Наблюдая видео, на котором человек медленно идет по прямой, глаз не заметит существенной разницы между 24 и 60 кадров в секунду, так как движения плавные. Если этот человек быстро бежит — разница уже будет, ролик в 60 FPS покажется намного плавнее и приятнее, чем в 24 FPS. А если этот человек не просто бежит, а бежит зигзагом, попутно прыгая через препятствия — то даже разница между 60 и 120 FPS будет заметна, в пользу большей частоты. Сравнение 12, 18, 25 и 60 кадров в секунду на динамичном видео Чтобы проверить это, не нужно далеко ходить. Достаточно запустить на компьютере тяжелую игрушку сначала на низких настройках, чтобы FPS был высоким, а потом — на высоких или максимальных, чтобы получить меньше 30 FPS. Вы сразу заметите разницу: в первом случае объекты хоть и будут менее детальными, но движения — гораздо более плавными. Увидев разницу между 30, 60 и 100 FPS, можно наглядно убедиться, что человеческий глаз видит гораздо больше 24 кадров в секунду. Предел, после которого разница становится не видна, зависит от индивидуальных особенностей зрения, и в случае с видео или игрой составляет 80-150 кадров в секунду, а иногда и больше.
Пределы восприятия зрительной системы Помимо кадровой частоты, имеют значение и амплитуда смены кадра, резкость цветовых переходов, время показа каждого кадра. Если просто набрать разноцветных картинок, склеить их в видеоролик и менять со скоростью 120 кадров в секунду, человек хоть и не заметит все цвета, но будет испытывать дискомфорт. Причина дискомфорта — напряжение глаз, которые пытаются зафиксировать каждую смену, и зрительного центра в мозге. Если долго смотреть на такое, могут заболеть глаза и голова, а у человека с эпилепсией может случиться приступ. При коротком времени показа кадра 1 миллисекунду показывает — 10 мс не показывает чувствительность глаз становится еще выше. Даже если человек не видит не воспринимает сознательно смены кадра, и картинка плавная, резкие цветные вспышки когда кадр показывается , чередующиеся с черным фоном кадр не показывается , зрительная система улавливает. Ведь в режиме снижения яркости включается ШИМ-регулятор подсветки, который быстро включает и гасит пиксели. Циклов включения-гашения за секунду происходит 240, то есть их частота — 240 Гц или 240 кадров в секунду.
Полосы на экране — эффект от мерцания, которое замечает камера Человек вроде и не видит смену кадров с такой частоты, картинка кажется плавной, но чувствительная зрительная система все же фиксирует этот процесс. То есть, сознание хоть и видит за секунду меньше кадров, но глаза способны уловить и больше. Просто из-за очень высокой частоты мозг напрягается, но не обрабатывает эту информацию до конца. Незаметными для людей с высокочувствительным зрением становятся только частоты смены кадра и мерцания порядка 1000 Гц. Именно от 1 кГц 1000 кадров в секунду — предел восприятия, преодолеть который большинство человеческих глаз не может. Таким образом, при наблюдении движущегося изображения, в большинстве случаев, человеческий глаз видит максимум около 100-150 кадров в секунду, но воспринимать способен на порядок больше. Сколько кадров в секунду fps видит человеческий глаз Человеческий глаз способен улавливать множество последовательных кадров, распознавая каждый из них, что образует четкую картинку. Благодаря этому действию люди разработали кинофильмы.
Раньше считалось, что в них могут встроить 25 кадр, невидимый для человека. Но так ли это? Любой врач может ответить на этот вопрос, зная, как устроено глазное яблоко. Правда ли, что 24 кадров в секунду это предел Практически 100 лет назад братья Люмьер придумали первый кинофильм. В это время подбирали количество кадров, необходимое на пленке. Число 16 выбрали, потому что так было бюджетно, удобнее для воспроизведения кадров. На самом деле человеческий глаз может увидеть в десятки раз больше последовательных кадров. От их числа и скорости воспроизведения зависит четкость картинки.
После развития кинофильма к немому кино добавился звук.
Зрительный нерв передает электрические сигналы в мозг, который затем преобразует их в изображения. Реальность и экраны Когда вы смотрите футбольный матч с трибун или наблюдаете за ребенком, который едет на велосипеде по тротуару, ваши глаза — и ваш мозг — обрабатывают визуальные данные как один непрерывный поток информации. Но если вы смотрите фильм по телевизору, смотрите видео на YouTube на своем компьютере или даже играете в видеоигру, все немного по-другому. Мы привыкли смотреть видео или шоу, которые воспроизводятся с частотой от 24 до 30 кадров в секунду. Фильмы, снятые на пленку, снимаются с частотой 24 кадра в секунду. Это означает, что каждую секунду перед вашими глазами мелькают 24 изображения.
Телевизоры и компьютеры в вашем доме, вероятно, имеют более высокую «частоту обновления», что влияет на то, что вы видите и как вы это видите. Частота обновления — это столько раз ваш монитор обновляет новые изображения каждую секунду. Если частота обновления вашего настольного монитора составляет 60 Гц , что является стандартным, это означает, что он обновляется 60 раз в секунду. Один кадр в секунду примерно соответствует 1 Гц. Когда вы используете компьютерный монитор с частотой обновления 60 Гц, ваш мозг обрабатывает свет от монитора как один непрерывный поток, а не как серию постоянных мерцающих огней. Более высокая частота обычно означает меньшее мерцание. Некоторые исследования показывают, что человеческий глаз может обнаруживать более высокие уровни так называемой «частоты мерцания», чем считалось ранее.
В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, не превышает 60.
Часто можно слышать, что 24 кадра — это предел человеческого глаза, что является вымыслом. Это всего лишь формат, к которому пришли кинематографические и телевизионные студии. Есть информация, что максимальная частота кадров для человеческого глаза — 120 или даже 150 кадров в секунду, но многие ученые в этом сомневаются. Зато 50-60 кадров в секунду — частота более реальная. Другое дело, что человеческий глаза способен засекать объекты, показанные при очень высокой частоте кадров. Был проведен эксперимент, когда людям было предложено посмотреть видео с частотой 220 кадров в секунду.
Каково разрешение человеческого глаза в мегапикселях?
Более высокая частота обычно означает меньшее мерцание. Некоторые исследования показывают, что человеческий глаз может обнаруживать более высокие уровни так называемой «частоты мерцания», чем считалось ранее. В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц, или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, составляет около 60. Зачем нужно знать частоту мерцания? Это может отвлекать, если вы можете воспринимать частоту мерцания, а не один непрерывный поток света и изображения.
Итак, сколько FPS может видеть человеческий глаз? Вы можете задаться вопросом, что произойдет, если вы смотрите что-то с действительно высокой частотой кадров в секунду. Вы действительно видите все эти мелькающие кадры? В конце концов, ваш глаз не двигается со скоростью 30 движений в секунду.
Короткий ответ заключается в том, что вы, возможно, не в состоянии сознательно регистрировать эти кадры, но ваши глаза и мозг могут осознавать их. Например, возьмем скорость 60 кадров в секунду, которую многие приняли за верхний предел. Некоторые исследования показывают, что ваш мозг действительно может идентифицировать изображения, которые вы видите, в течение гораздо более короткого периода времени, чем думали эксперты. Например, авторы исследования Массачусетского технологического института, проведенного в 2014 году, обнаружили, что мозг может обрабатывать изображение, которое видит ваш глаз, всего за 13 миллисекунд — очень высокая скорость обработки.
Это особенно быстро по сравнению с общепринятыми 100 миллисекундами, которые использовались в более ранних исследованиях. Тринадцать миллисекунд переводятся примерно в 75 кадров в секунду.
Тест под названием «критический порог слияния мерцаний» позволил определить специалистам частоту, при которой участники исследования переставали различать мерцание. Распределение порогов слияния мерцаний у участников теста в трех различных измеренияхИсточник: PLOS ONE В итоге было выяснено, что разные люди могут видеть разное количество мерцаний в секунду. Так, некоторые переставали различать мигания света уже при 35 Гц, подавляющее большинство воспринимало от 40 до 50 Гц, а также несколько людей смогли преодолеть порог в 60 Гц.
Ещё в те времена, когда нужно было постоянно охотиться, чтобы добыть пищу, человеку необходимо было хорошо улавливать движение боковым зрением. Для этого fps глаза по краям сетчатки увеличено природой естественным образом. Если же брать во внимание прямой взгляд, то значение будет иметь только общее fps фоторецепторов, расположенных по центру сетчатки глаза. Результаты ранних исследований Десятки учёных на протяжении множества лет изучали этот вопрос. В итоге были выведены минимальные, максимальные, а также средние значения fps, которые нормально воспринимаются человеческим глазом.
Строение человеческого глаза таково, что он «запрограммирован» видеть не отдельные кадры, а картинку в целом. То есть даже если показывать человеку по 1 кадру в секунду в течение длительного промежутка времени, то он станет воспринимать не отдельные изображения, а общую картину движения. Однако такое fps довольно низкое и создаёт стойкое ощущение дискомфорта. К этому выводу пришли кинематографисты ещё во времена немого кино. Именно тогда частота кадров в секунду была равна 16. Если сравнить немое кино с современными картинами, то будет видна явная разница — возникнет ощущение замедленной съёмки. В современных картинах признан общемировой стандарт 24 кадра в секунду. Это fps, в котором человеческий глаз видит общую картину во вполне комфортных условиях. Но является ли это пределом? Современные значения fps Казалось бы, если 24 кадра в секунду достаточно для глаза, то есть ли практический смысл добиваться большего?
Оказывается, есть.
Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат. Допускаются и альтернативные частоты. Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду.
Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок. Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду всего 30 см , не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный — 90 футов или 30 ярдов.
Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы. Для такой скорости требовалось более точное и выносливое оборудование как для съемки, так и воспроизведения в кинотеатрах , а расход пленки существенно увеличивался. Помимо затрат на саму пленку, увеличивались также стоимость монтажа, время на его произведение. В итоге все так и остановились на 24 кадрах, эта частота стала отраслевым стандартом на много десятилетий. Окончательно утвердили частоту около 25 кадров в секунду тотальная электрификация Европы и появление телевидения.
При частоте переменного тока 50 Гц смен направления в секунду 24-25 кадров удобно привязывать к параметрам тока. При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. Однако эксперименты показывают, что человек обрабатывает и видит в среднем до 150 кадров за обозначенный промежуток времени. Известны редкие случаи, когда при регулярных тренировках достигался уровень восприятия около 250 FPS.
Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить
Человеческий глаз может видеть со скоростью около 60 кадров в секунду и потенциально немного больше. Глаз человека видит изображение, как и все остальное не по кадрово, а это значит, что чем больше кадров будет показано за одну секунду, тем более плавным и четким получится изображение. Именно ~50 мм соответствуют восприятию человеческого глаза, а вот перспектива на 70 мм уже будет отличаться, несмотря на то, что в видоискателе конкретной камеры размеры объектов могут быть идентичными тому, что видит глаз. Неожиданные факты Если увеличить частоту кадров, что будет?