Сколько фпс видит человек максимум? Большее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением, а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке. Короче, друзья, в этом ролике я расскажу о том, сколько же на самом деле человеческий глаз может распознать фпс (fps) и сколько нужно для комфортной игры. Сколько FPS может видеть человеческий глаз? Глаз человека не имеет фиксированного количества кадров в секунду (FPS).
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Что такое FPS?
Часть людей уже на 35 мерцаниях в секунду считала, что лампа светит постоянно. Другие же отмечали, что видят подмигивания даже при частоте в 80 мерцаний в секунду. Для человеческого зрения вообще вряд ли можно ввести такой параметр, поскольку зрительное восприятие человека есть непрерывный процесс но ответ дать можно. Глаз человека не имеет фиксированного количества кадров в секунду (FPS). Глаз человека это не камеру, у него нет усредненного значения фпс, которое стабильно всегда. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено.
Сколько фпс видит человеческий глаз. Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз
Ответ на вопрос, сколько человеческий глаз видит кадров в секунду, такой – сколько угодно. Глаз человека это не камеру, у него нет усредненного значения фпс, которое стабильно всегда. Заблуждение на тему «какой уровень FPS не может видеть человеческий глаз», похоже, началось с того, что люди говорили «мы не можем видеть больше 24 FPS». Итак, сколько FPS может видеть человеческий глаз?
Сколько видит ФПС человеческий глаз?
Итак, сколько кадров в секунду может увидеть человеческий глаз? Большее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением (а иногда попросту дорисовывает скорость, как в случае с «движущимися» кругами), а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке. Итак, сколько кадров в секунду может увидеть человеческий глаз?
Фпс глаза человека
глаз человека с камерой смартфона. Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. Узнайте больше о том, сколько кадров может видеть человеческий глаз в секунду, можно ли протестировать человеческий FPS и многое другое. Кадры и человеческий глаз. Но если 24 FPS еле приемлем для кино, то какой оптимальный фреймрейт? Большее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением, а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке.
Сколько фпс различает человеческий глаз. Еще раз о частоте кадров
Однако демонстрация видеоизображения в таком ритме дискомфортна для человека. Еще во времена немого кино частота кадров доходила до 16 в секунду. При сравнении кадров немого кино и современных фильмов остается ощущение, что в начале 20-го века снимали в замедленном темпе. При просмотре так и хочется немного поторопить экранных героев.
В настоящее время стандарт для съемки — 24 кадра в секунду. Это та частота, которая комфортна для человеческих органов зрения. Но предел ли это, что там за границами этого диапазона?
Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно. С какой частотой на самом деле видит человеческий глаз Органы зрения человека — не искусственное приспособление. Поэтому ни один ученый с точностью не может выявить цифру, какое количество кадров в секунду воспринимают глаза человека.
Для каждого индивида данные варьируют в зависимости от степени развитости головного мозга и глазных яблок, скорости передачи нервного импульса, остроты зрения. На самом деле, человеческие органы зрения видят не попеременные кадры, а картинку целиком. Кадры глаза воспринимают только в том случае, если просматривать кинофильм.
Окружающая действительность видится человеком следующим образом: в результате смены картинки в процессе движения человеку без разницы, сколько кадров в секунду образуется, изображение для него не поменяется; глаза воспринимают объекты лучше, если они движутся быстро и резко; если перед глазами человека располагается движущийся объект, то чем больше кадров в секунду будет, тем лучше восприятие. Именно из-за вышеперечисленных факторов можно сказать, что человек видит картинку с FPS намного больше, чем 24 кадра в секунду. Насколько четко будут отображаться движущиеся предметы в головном мозге человека, зависит здоровье органов зрения.
Если острота восприятия снижается, картинка будет расплывчатой. Влияет не только количество кадров в секунду, но и следующие факторы: амплитуда смены кадра; резкость от перехода на разные цвета; время, необходимое для одного кадра. Можно склеить 100 не схожих кадров вместе и перелистывать их быстро.
Человек в это время будет ощущать дискомфорт, так как вышеперечисленные параметры не соблюдены. Неприятное ощущение образуется из-за того, что органы зрения человека пытаются воспринять каждый кадр в отдельности, так как они не взаимосвязаны. У испытуемого болят глаза, голова.
Если у человека наблюдается эпилепсия, начнется приступ. Выявлено, что человек способен воспринимать четко 120-150 кадров в одну секунду. Число может и увеличиваться, но восприятие будет ухудшаться.
Это означает, что до 150 кадров человек распознает изображение идеально. Если они увеличиваются, это вызывает неприятные ощущения в глазах, дискомфорт. При этом считается, что при высокой смене кадров за одну секунду показывается большое число картинок, человеческий глаз распознает их плавно.
Но даже если он не видит смену кадра, головной мозг все равно ее воспринимает. Если увеличить частоту кадров, что будет? Такой термин, как частота кадров fps , впервые применил фотограф Эдвард Майбридж.
И с тех пор кинематографисты без устали экспериментируют с этим показателем. С точки зрения целесообразности может показаться, что изменять количество кадров в секунду неразумно, ведь другое количество не увидит человеческий глаз. Сколько fps воспринимает глаз?
Мы знаем, что 24. Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются.
Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом. Читайте также: Эмбриональное развитие хрусталика и причина врожденной катаракты Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры.
Несмотря на это, человеческий глаз имеет еще около ста миллионов монохромных рецепторов, которые определяют создание анализирующим поступающую информацию устройством — мозгом — полной картины окружающего пространства. Кроме того, органы зрения человека, в отличие от фотокамеры, принимают информацию не статично, а в движении, таким образом формируя общее панорамное изображение, эквивалентное 576 мегапикселям. Что же, а вот этот результат уже воодушевляет! У каких животных самое лучшее зрение? Несмотря на сложную систему устройства человеческого зрения, позволяющую добиться впечатляющего результата в 576 мегапикселей, в природе этот показатель не считается пределом. Самой сложной зрительной системой среди всех обитающих на планете Земля существ, обладают так называемые павлиновые креветки-богомолы lysiosquillina glabriuscula , которые обитают у берегов Австралии.
Согласно исследованиям, эти удивительные существа обладают сверхмощных зрением, который во многом превосходит все известные человеку оптические системы. Уникальная креветка, обитающая в районе Большого Барьерного Рифа, обладает самым совершенным в природе зрением Lysiosquillina glabriuscula имеет уникальную способность видеть мир в поляризованном свете. Иными словами, креветки способны неосознанно пользоваться теми же продвинутыми 3D технологиями, которыми пользуются современные голливудские специалисты во время создания спецэффектов для блокбастеров.
Она работает иначе. Восприятие последовательности кадров как плавной зависит от сюжета. Взгляд меняет фокус около 3 раз в секунду.
Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят ответить, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить. Именно это сделали исследователи в исследовании 2014 года , чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое ваш 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. Сегодня смартфоны даже способны фиксировать эти едва заметные движения с помощью замедленного видео. Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за более короткий промежуток времени. По мере развития технологий эксперты могут продолжать разрабатывать новые способы измерения того, что способен видеть глаз. Чем наше зрение отличается от зрения животных Возможно, вы слышали, как люди утверждают, что животные видят лучше, чем люди. Оказывается, это не совсем так: острота зрения человека на самом деле лучше, чем у многих животных, особенно мелких животных. Таким образом, вам не нужно предполагать, что ваш домашний кот на самом деле видит больше кадров в секунду, чем вы. Вероятно, вы видите детали гораздо лучше, чем ваша кошка, собака или золотая рыбка. Однако есть несколько видов животных с очень хорошей остротой зрения, даже лучше, чем у нас. Сюда входят некоторые хищные птицы, которые могут видеть до 140 кадров в секунду. Еда на вынос Ваши глаза и мозг проделывают большую работу по обработке изображений — больше, чем вы можете себе представить. Возможно, вы не думаете о том, сколько кадров в секунду могут видеть ваши глаза, но ваш мозг использует все возможные визуальные сигналы, чтобы помочь вам принимать решения.
Сколько FPS у человеческого глаза?
В заключение следует отметить, что понимание научных основ зрения помогает пролить свет на то, как наши глаза способны воспринимать окружающий мир. Понимая процесс зрения и возможности нашей зрительной системы, мы можем лучше оценить технологии и средства массовой информации, предназначенные для создания реалистичных и захватывающих визуальных впечатлений. Отделяя факты от вымысла В условиях продолжающихся споров о возможностях человеческого глаза в восприятии кадров в секунду fps очень важно отделить факты от вымысла. На эту тему возникло множество мифов, и настало время пролить свет на правду. Человеческий глаз видит больше, чем 30 кадров в секунду. Вопреки распространенному мнению, человеческий глаз способен воспринимать гораздо больше, чем 30 кадров в секунду. Хотя точный предел до сих пор является предметом споров среди экспертов, общепризнанно, что средний человек способен различать не менее 60-75 кадров в секунду. Некоторые люди с исключительным зрением могут воспринимать даже 200 кадров в секунду.
Более высокая частота кадров повышает четкость изображения. Увеличение частоты кадров не обязательно приводит к улучшению четкости изображения. Хотя увеличение частоты кадров в секунду может помочь уменьшить размытость изображения, другие факторы, такие как разрешение, контрастность и освещение, также играют важную роль в определении качества изображения. Важно рассматривать эти факторы в комплексе, а не концентрироваться только на частоте кадров в секунду. Предпочтения по частоте кадров у разных людей различны. Индивидуальные предпочтения в отношении частоты кадров могут быть разными. Некоторые люди могут предпочесть более плавную работу с более высокой частотой кадров в секунду, в то время как другие могут не заметить существенной разницы.
На восприятие и предпочтение частоты кадров могут влиять такие факторы, как возраст, острота зрения, знакомство с технологиями. После определенного момента более высокая частота кадров становится незаметной. Хотя человеческий глаз способен воспринимать высокую частоту кадров, существует предел того, что человек может различить. Как только частота кадров превышает определенный порог, разница становится менее заметной. Этот порог часто обсуждается, но в целом принято считать, что все, что превышает 200-300 кадров в секунду, плохо различимо человеческим глазом. Частота кадров имеет значение в различных контекстах. Значение частоты кадров зависит от контекста.
В быстро развивающихся играх или спортивных состязаниях более высокая частота кадров может улучшить общее впечатление от игры, обеспечив более плавное и отзывчивое изображение. Однако в более медленных видах деятельности, таких как просмотр фильмов или веб-серфинг, разница между частотой кадров может быть не столь заметной и значимой. В заключение следует отметить, что возможности человеческого глаза по восприятию кадров в секунду более совершенны, чем принято считать. Хотя конкретные пределы могут варьироваться в зависимости от конкретного человека, можно с уверенностью сказать, что человеческий глаз способен воспринимать частоту кадров, превышающую 30 кадров в секунду, и что более высокая частота кадров может способствовать улучшению визуального восприятия в определенных условиях. FAQ: Правда ли, что человеческий глаз может воспринимать только 30 кадров в секунду? Нет, это распространенный миф, что человеческий глаз может воспринимать только 30 кадров в секунду. В действительности человеческий глаз способен воспринимать гораздо более высокую частоту кадров.
Точное число варьируется от человека к человеку, но большинство людей способны воспринимать и различать отдельные кадры со скоростью около 200-300 кадров в секунду. Как частота кадров влияет на наше восприятие? Частота кадров оказывает непосредственное влияние на наше восприятие движения. При более высокой частоте кадров движение кажется более плавным и текучим, в то время как при более низкой частоте кадров может наблюдаться заметное отставание или прерывистое движение. Это объясняется тем, что при более высокой частоте кадров в секунду поступает больше информации, что позволяет нашим глазам и мозгу более точно обрабатывать движение.
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. Это создает эффект погружения в виртуальную реальность с максимальным приближением к реальности.
Это ощущение может быть еще больше усилено применением 3D-технологий. При создании компьютерных игр разработчики используют цикл из 50 кадров в секунду. Это делается для достижения максимальной реалистичности игровой реальности. Но здесь имеет свое значение и скорость интернета, поэтому частота кадров может меняться в меньшую или большую сторону. Мы рассмотрели, сколько кадров в секунду видит человек. Читайте также: Глаза могут менять цвет с возрастом. Почему меняется цвет глаз у человека? Фото, причины и значение Редактор PC Gamer Алекс Уилтшир Alex Wiltshire поговорил с нейробиологами и психологами, чтобы выяснить, сколько кадров в секунду в играх нужно человеческому глазу и мозгу.
Ответ на вопрос оказался непростым. Многие геймеры знают, что в играх важно не только количество кадров, но и стабильность их поступления: например, ровные 30 кадров могут восприниматься намного приятнее, чем «болтание» в промежутке от 40 до 50. Это связано с тем, что просадки в некоторых сценах воспринимаются как те самые пресловутые «тормоза» мозг ожидает увидеть определённое движение с той же плавностью, что и остальные, но компьютер не успевает обработать картинку с нужной скоростью. Поэтому иногда разработчики, уделившие недостаточно внимания оптимизации, выпускают игру с ограничением в 30 кадров даже на ПК, что обычно вызывает заметное возмущение среди геймеров. А для консольных игр без многопользовательского режима 30 кадров вообще являются стандартом. Однако в своём исследовании Уилтшир затронул только стабильную частоту кадров и не касался вопроса вертикальной синхронизации и других параметров компьютера, влияющих на восприятие картинки. Как проводят исследования? Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом.
Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким-либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет. Это может быть быстро движущийся летящий объект. Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя.
При этом считается, что при высокой смене кадров за одну секунду показывается большое число картинок, человеческий глаз распознает их плавно. Но даже если он не видит смену кадра, головной мозг все равно ее воспринимает. Если увеличить частоту кадров, что будет? Такой термин, как частота кадров fps , впервые применил фотограф Эдвард Майбридж. И с тех пор кинематографисты без устали экспериментируют с этим показателем. С точки зрения целесообразности может показаться, что изменять количество кадров в секунду неразумно, ведь другое количество не увидит человеческий глаз. Сколько fps воспринимает глаз? Мы знаем, что 24. Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются. Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом. Читайте также: Эмбриональное развитие хрусталика и причина врожденной катаракты Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры. Для разработчиков игр эта информация стала стимулом к проведению дальнейших исследований возможностей органов зрения человека. Поразительно, но глаз человека может воспринимать видеоряд со скоростью 60 кадров в секунду и более. Способность к восприятию большего количества изображений увеличивается, когда вы концентрируетесь на чем-либо. В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Восприятие цвета Психология восприятия цвета — способность человека воспринимать, идентифицировать и называть цвета. Ощущение цвета зависит от комплекса физиологических, психологических и культурно-социальных факторов. Первоначально исследования восприятия цвета проводились в рамках цветоведения; позже к проблеме подключились этнографы, социологи и психологи. Зрительные рецепторы по праву считаются «частью мозга, вынесенной на поверхность тела». Неосознаваемая обработка и коррекция зрительного восприятия обеспечивает «правильность» зрения, и она же является причиной «ошибок» при оценке цвета в определенных условиях. Так, устранение «фоновой» засветки глаза например, при разглядывании удаленных предметов через узкую трубку существенно меняет восприятие цвета этих предметов. Одновременное рассматривание одних и тех же несамосветящихся предметов или источников света несколькими наблюдателями с нормальным цветовым зрением, в одинаковых условиях рассматривания, позволяет установить однозначное соответствие между спектральным составом сравниваемых излучений и вызываемыми ими цветовыми ощущениями. На этом основаны цветовые измерения колориметрия. Такое соответствие однозначно, но не взаимно-однозначно: одинаковые цветовые ощущения могут вызывать потоки излучений различного спектрального состава метамерия. Определений цвета, как физической величины, существует много. Но даже в лучших из них с колориметрической точки зрения часто опускается упоминание о том, что указанная не взаимная однозначность достигается лишь в стандартизованных условиях наблюдения, освещения и т. Поэтому многообразие цветовых ощущений, возникающих при реальных условиях освещения, вариациях угловых размеров сравниваемых по цвету элементов, их фиксации на разных участках сетчатки, разных психофизиологических состояниях наблюдателя и т. Например, в колориметрии одинаково определяются некоторые цвета такие, как оранжевый или жёлтый , которые в повседневной жизни воспринимаются в зависимости от светлоты как бурый, «каштановый», коричневый, «шоколадный», «оливковый» и т. В одной из лучших попыток определения понятия Цвет, принадлежащей Эрвину Шрёдингеру, трудности снимаются простым отсутствием указаний на зависимость цветовых ощущений от многочисленных конкретных условий наблюдения. По Шредингеру, Цвет есть свойство спектрального состава излучений, общее всем излучениям, визуально не различимым для человека. Человек в большинстве случаев не замечает данного эффекта, как бы «домысливая» цвет. Это происходит потому, что хотя цветовая температура разного освещения может совпадать, спектры отражённого одним и тем же пигментом естественного и искусственного света могут существенно отличаться и вызывать разное цветовое ощущение. Человеческий глаз воспринимает множество различных оттенков, однако есть «запрещенные» цвета, недоступные для него. В качестве примера можно привести цвет, играющий и желтыми, и синими тонами одновременно. Так происходит потому, что восприятие цвета в глазе человека, как и многое другое в нашем организме, построено на принципе оппонентности. Сетчатка глаза имеет особые нейроны-оппоненты: некоторые из них активизируются, когда мы видим красный цвет, и они же подавляются зеленым цветом.
С этим связана еще одна интересная оптическая иллюзия. Если длительное время в течение 5-10 секунд неподвижно смотреть на пятно красного цвета, а затем перевести взгляд на бумагу белого цвета, человек увидит на ней зеленое пятно. В свою очередь, при длительном рассматривании желтого кружка на бумаге появится синее пятно, и наоборот. Интересно, что человек воспринимает некоторые цвета как «выступающие», а другие — как «отступающие». Рассматривая фигуру, состоящую из большого желтого и малого красного квадратов, мы представляем пирамиду, которая обращена к нам вершиной. Смотря на фигуру, состоящую из малого синего и большого зеленого квадрата, мы видим туннель с выходным отверстием вдали. В настоящее время исследования в этой области активно продолжаются. Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры. Для разработчиков игр эта информация стала стимулом к проведению дальнейших исследований возможностей органов зрения человека. Поразительно, но глаз человека может воспринимать видеоряд со скоростью 60 кадров в секунду и более. Способность к восприятию большего количества изображений увеличивается, когда вы концентрируетесь на чем-либо. В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Аспекты зрения Первое, что нужно понять, — это то, что мы воспринимаем различные аспекты зрения по-разному. Обнаружение движения — это не то же самое, что обнаружение света. Другое дело, что разные части глаза работают по-разному. Центр вашего зрения хорош в одних вещах, периферия в других. И еще одно: существуют естественные физические ограничения тому, что мы можем воспринимать. Свету, проходящему через роговицу, требуется время, чтобы стать информацией, на основании которой мозг может действовать, а наш мозг может обрабатывать эту информацию только с определенной скоростью. Читайте также: Какой самый редкий цвет глаз у людей. Влияние цвета глаз на характер «У игроков в компьютерные игры одни из лучших глаз. Делонг-ассистент профессора психологии в Колледже Святого Иосифа в Ренсселере, и большинство его исследований посвящено зрительным системам. Это потому, что зрительное восприятие можно тренировать, а экшн — игры особенно хороши для тренировки зрения. Настолько хорошо, что игры используются в зрительной терапии. Поэтому, прежде чем вы рассердитесь на исследователей, которые говорят о том, какую частоту кадров вы можете и не можете воспринимать, похлопайте себя по плечу: если вы играете в экшн-игры, вы, вероятно, более восприимчивы к частоте кадров, чем средний человек. Как проводят исследования? Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким—либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет. Это может быть быстро движущийся летящий объект. Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя. Сколько кадров в секунду видит человек, интересно многим. Более любопытные подробности рассмотрим далее. Поле зрения Поле зрения — пространство, одновременно воспринимаемое глазом при неподвижном взоре и фиксированном положении головы. Оно имеет определенные границы, соответствующие переходу оптически деятельной части сетчатки в оптически слепую. Поле зрения искусственно ограничивается выступающими частями лица — спинкой носа, верхним краем глазницы. Кроме того, его границы зависят от положения глазного яблока в глазнице. Нервные волокна от рецепторов к слепому пятну идут поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв, который проходит сквозь сетчатку на другую её сторону. Таким образом, в этом месте отсутствуют световые рецепторы. Клетки сетчатки отобразились синими пятнами. Этот факт, а так же то, что мозг корректирует воспринимаемое изображение, объясняет почему при нормальном использовании обоих глаз они незаметны. Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и монитор вертикально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте или отдаляйте лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком не переводя на него взгляд. В определённый момент он исчезнет. Этим способом можно также оценить приблизительный угловой размер слепого пятна. Прием для обнаружения слепого пятна [9] Выделяют также парацентральные отделы поля зрения.
Сколько должно быть кадров в секунду. Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз
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.
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. Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз Человеческое зрение — это не дискретная система, возможности которой можно описать простыми цифрами. Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду.
Это связано с отличиями между основным и периферийным зрением, которые достались людям от их первобытных предков. Когда человек смотрит прямо на объект, он различает мельчайшие детали, однако его зрение плохо справляется с быстро движущимися предметами. Периферийное зрение , напротив, страдает недостатком деталей, но действует намного быстрее. Именно с этой проблемой столкнулись разработчики шлемов виртуальной реальности. Если 60 и даже 30 Гц вполне хватает для монитора, на который человек смотрит прямо, то для того, чтобы зритель нормально чувствовал себя в VR, частоту кадров необходимо повысить до 90 Гц. Всё потому, что шлем даёт картинку и для периферийного зрения. По словам профессора Бьюзи, если пользователь играет в шутер от первого лица, то повышенная частота кадров по большей части позволяет ему лучше воспринимать движение крупных объектов, нежели мелкие детали. Это связано с тем, что во время игры геймер не стоит на одном месте, выжидая врагов, а двигается в виртуальном пространстве с помощью мышки и клавиатуры, также меняя и своё положение относительно противников, которые могут появляться в разных частях монитора. Сколько вешать в кадрах Мнения о том, сколько человеку нужно кадров в секунду, у учёных разошлись. Профессор Бьюзи считает, что для комфорта стоит проходить как минимум отметку в 60 Гц, однако он не знает, будет ли разница для некоторых людей между 120 и 180 кадрами в секунду. Психолог Делонг считает, что частота выше 200 кадров будет восприниматься любым зрителем как реальная жизнь , однако он убеждён, что после 90 кадров разница для большинства людей становится минимальной. Исследователь Эдриен Чопин смотрит на ситуацию иначе. Да, чем больше кадров, тем лучше, однако человеческий мозг перестаёт получать полезную новую информацию от картинке при частоте выше 20 Гц. По словам учёного, для того, чтобы зафиксировать небольшой объект, мозгу нужно ещё меньше. Когда вы хотите произвести визуальный поиск, проследить за несколькими объектами или выяснить направление движения, ваш мозг захватит примерно 13 кадров в секунду из общего потока. Для этого он вычисляет некое среднее значение из ряда соседних кадров, составляя из них один. Эдриен Чопин, исследователь Чопин убеждён, что для передачи информации нет смысла идти выше 24 кадров в секунду, принятых в кино. Тем не менее он понимает, что люди видят разницу между 20 и 60 герцами. Если вы видите разницу, это не значит, что вы станете лучше играть. После 24 Гц ничего уже не будет существенно меняться, хотя у вас и может возникнуть обратное чувство. Эдриен Чопин, исследователь В чём учёные сошлись, так это в том, что высокая частота кадров несёт по большей эстетический смысл, чем практический, и они не считают, что игры стоит развивать в этом направлении. Чопин убеждён, что разработчикам стоит больше думать об увеличении разрешения, а Делонг хотел бы, чтобы создатели мониторов и телевизоров думали о том, как достигнуть максимальной контрастности в картинке. Опубликовано: 6 Январь 2014 в рубрике Tags: , FPS и человеческий глаз: сколько fps воспринимает глаз? На эту тему сломано множество копий на просторах интернета. Главным образом по тому, что людям хочется знать предел FPS, который имеет смысл устанавливать в играх, так как это дает возможность оценивать практическую целесообразность покупки более мощных видеокарт. Попытаемся разобраться. Инертность, как аналог FPS для человеческого глаза Аналогом FPS является инертность палочек и колбочек — фоторецепторы светочувствительных клеток сетчатки глаза. Инертность - это время необходимое рецептору для того, что бы воспринять новую информацию. И тут начинаются первые проблемы. Палочки в 100 раз менее чувствительны к цветам, но имеют значительно меньшую инертность. Но они практически не способны различать цвета; во-вторых эти фоторецепторы размещаются на сетчатки НЕ равномерно. Колбочки которые имеют низкий FPS но хорошо распознают цвета расположены в центре в перемешку с колбочками. По бокам сетчатки находятся только палочки. Идея матушки природы проста — по бокам расположено то, что максимально чувствительно к движению. Задача этих рецептором просто сигнализировать о том, что «что-то движется вон в тех кустах сбоку». Затем человек может повернуть голову и рассмотреть это «что-то» уже более чувствительными рецепторами — ба-а! По этому в данном случае целесообразно говорить исключительно о среднем FPS именно смеси палочек и колбочек. На одном сайте мне удалось найти результаты исследований на эту тему. Минимальная инертность составила 20 мс. Иначе говоря мы получаем FPS 50 кадров в секунду. Означает ли это, что FPS выше этого значения никак не будет ощущаться глазом? FPS глаза и ощущение реалистичности Зрительная система человека не ограничивается глазом. Глаз это лишь «сенсор», информация из которого воспринимается не напрямую, а проходит сложный и до конца не изученный процесс постобработки. Этим объясняется существование оптических иллюзий. Для примера взгляните на эту картинку. Очевидно, что здесь всего 1 кадр, однако мозг воспринимает сигналы получаемые от палочек с переферии зрения и тарктует их как признаки движения, это позволяте ему самому «дорисовывать» кадры и делать плавное движение всего из 1 кадра. Современные мониторы еще не достигли таких размеров, что бы покрывать все поле зрения человека. И это накладывает определенные ограничения на степень реалистичности картинки. Разработчики видеоигр понимают это и поэтому придумали добавлять по краям экрана эффект размытия, этот эффект позволяет мозгу воспринимать происходящее на экране более реалистично. Соответственно для обеспечения нужного уровня реалистичности хватает меньшего FPS. Выводы Принимая во внимание чрезвучайную сложность постобработки синалов человеческим мозгом , указать точное значение фпс, воспринимаемое нами, с точностью до единицы попросту невозможно. Можно оттолкнуться только от физического предела восприятия в 20 мс, что равнозначно 50 FPS. В тоже время учитывать, что края монитора захватываются частью переферийного зрения, где чувствительность рецепторов выше, но как мы поняли в этой области изображения разработчики игр научились обманывать зрительную систему. В итоге рациональным является остановиться на 60 FPS взяв 10 FPS прозапас для просмотра видеоряда в котором нет эффекта размытия по краям. Картинка на кинескопе телевизора не показывается на мгновение, как в кино, а рисуется сверху вниз электронным лучом в течение одного кадра - чуть менее 0. Причём рисуется сначала одна половина кадра, а потом, через строку, другая.
Поэтому, например, люди по-разному видят движение и свет, а периферийное зрение лучше справляется с некоторыми аспектами картинки, чем основное - и наоборот. Время, за которое человек воспринимает визуальную информацию, суммируется из скорости света, попадающего глаза, скорости передачи полученной информации в мозг и скорости её обработки. По словам профессора психологии Джордана Делонга Jordan DeLong , обрабатывая визуальные сигналы, мозг постоянно занимается калибровкой, высчитывая средние показатели с тысяч и тысяч нейронов, поэтому вся система более точна, чем её отдельные составляющие. Как отмечает исследователь Эдриен Чопин Adrien Chopin , скорость света едва ли можно изменить, а вот часть визуального восприятия, проходящую в мозгу ускорить вполне реально. Игры - едва ли не единственный способ заметно улучшить основные показатели вашего зрения: чувствительность к контрасту, внимание и способность отслеживать движение множества объектов одновременно. Эдриен Чопин, исследователь когнитивных функций мозга Как отмечает Уилтшир, именно геймеры, которые чаще всего пекутся о высокой частоте кадров, способны воспринимать визуальную информацию быстрее любых других людей. Отличия в восприятии движения и света Если лампочка работает на частоте в 50 или 60 Гц, большинству людей освещение кажется постоянным, однако есть те, кто в таком случае замечает мерцание. Этого эффекта также можно добиться, если крутить головой смотря на LED-фары автомобиля. Однако оба эти примера не говорят о том, как человеческий глаз воспринимает игры, где главным параметром является движение. Как отмечает профессор Томас Бьюзи Thomas Busey , на высоких скоростях задержка меньше 100 миллисекунд начинает действовать так называемый закон Блоха. Человеческий глаз не способен отличить яркую вспышку, которая длилась наносекунду, от менее яркой протяжённостью в десятую долю секунды. По схожему же принципу работает фотокамера, которая на большой выдержке может впустить в себя больше света. Тем не менее закон Блоха не значит, что ограничение в восприятии для человека останавливается на 100 миллисекундах. В некоторых случаях люди различают артефакты в изображении при 500 кадрах в секунду задержка в 2 миллисекунды. Как отмечает профессор Джордан Делонг, восприятие движения во многом зависит и от того, в каком положении человек находится. Если он сидит на месте и следит за объектом, то это одна ситуация, а если сам куда-то идёт, то совершенно другая. Это связано с отличиями между основным и периферийным зрением, которые достались людям от их первобытных предков. Когда человек смотрит прямо на объект, он различает мельчайшие детали, однако его зрение плохо справляется с быстро движущимися предметами. Периферийное зрение, напротив, страдает недостатком деталей, но действует намного быстрее. Именно с этой проблемой столкнулись разработчики шлемов виртуальной реальности. Если 60 и даже 30 Гц вполне хватает для монитора, на который человек смотрит прямо, то для того, чтобы зритель нормально чувствовал себя в VR, частоту кадров необходимо повысить до 90 Гц. Всё потому, что шлем даёт картинку и для периферийного зрения. По словам профессора Бьюзи, если пользователь играет в шутер от первого лица, то повышенная частота кадров по большей части позволяет ему лучше воспринимать движение крупных объектов, нежели мелкие детали. Это связано с тем, что во время игры геймер не стоит на одном месте, выжидая врагов, а двигается в виртуальном пространстве с помощью мышки и клавиатуры, также меняя и своё положение относительно противников, которые могут появляться в разных частях монитора. Сколько вешать в кадрах Мнения о том, сколько человеку нужно кадров в секунду, у учёных разошлись. Профессор Бьюзи считает, что для комфорта стоит проходить как минимум отметку в 60 Гц, однако он не знает, будет ли разница для некоторых людей между 120 и 180 кадрами в секунду. Психолог Делонг считает, что частота выше 200 кадров будет восприниматься любым зрителем как реальная жизнь, однако он убеждён, что после 90 кадров разница для большинства людей становится минимальной. Исследователь Эдриен Чопин смотрит на ситуацию иначе. Да, чем больше кадров, тем лучше, однако человеческий мозг перестаёт получать полезную новую информацию от картинке при частоте выше 20 Гц. По словам учёного, для того, чтобы зафиксировать небольшой объект, мозгу нужно ещё меньше. Когда вы хотите произвести визуальный поиск, проследить за несколькими объектами или выяснить направление движения, ваш мозг захватит примерно 13 кадров в секунду из общего потока. Для этого он вычисляет некое среднее значение из ряда соседних кадров, составляя из них один. Эдриен Чопин, исследователь Чопин убеждён, что для передачи информации нет смысла идти выше 24 кадров в секунду, принятых в кино. Тем не менее он понимает, что люди видят разницу между 20 и 60 герцами. Если вы видите разницу, это не значит, что вы станете лучше играть. После 24 Гц ничего уже не будет существенно меняться, хотя у вас и может возникнуть обратное чувство. Эдриен Чопин, исследователь В чём учёные сошлись, так это в том, что высокая частота кадров несёт по большей эстетический смысл, чем практический, и они не считают, что игры стоит развивать в этом направлении. Чопин убеждён, что разработчикам стоит больше думать об увеличении разрешения, а Делонг хотел бы, чтобы создатели мониторов и телевизоров думали о том, как достигнуть максимальной контрастности в картинке. Разработчики рассказывают о трудностях выбора между увеличением разрешения и частотой кадров в играх. Так называемая "графика " всегда была, есть и, наверное, будет главным фактором во всех спорах среди геймеров. Но что в действительности означают эти термины, мало кто из участников этих дебатов знает в точности. В чем отличие между 720р и 1080р , или между 30 fps и 60 fps? Давайте для начала определимся, что же все-таки означают эти вышеуказанные понятия. Частота кадров Стандартное видео и телепередача - это большое количество статичных изображений, которые в определенной последовательности объединены и быстро воспроизводятся одно за другим. Это значение измеряется "частотой кадров в секунду" frames per second, fps. Чтобы игрок видел движение в игре, кадры должны сменяться очень часто. Насколько часто, спросите вы? К примеру, в фильмах стандартом является 24 fps кадра в секунду , для игр разработчики стараются сделать стабильные 30 fps. Если меньше, то игра становится дёрганой и играть становится некомфортно. Это как слушать музыкальную кассету, на которой вырезаны мелкие участки пленки. Частота кадров в играх и на мониторах - это разные значения. У мониторов есть своя частота, она означает как часто монитор сменяет свою картинку. Она измеряется в герцах Hz , где 1 герц Hz - это один цикл смены картинки. Абсолютное большинство современных мониторов работает при 60 Hz , так что оптимально игра должна тоже работать при 60 fps. Чтобы было проще - стандартный телевизор, обновляющий изображение при 60 Hz покажет все 60 кадров из 60 fps за одну секунду. Таким образом, некоторые игры могут столкнуться с проблемой с большинством дисплеев, если не будут работать при 30 или 60 fps. Включая V-Sync вертикальную синхронизацию , вы заставляете игру и монитор работать при одной частоте и избегаете "скрин-тиринга ". Разрешение Размер изображения - это его "разрешение". Современные широкоформатные дисплеи поддерживают соотношение вертикальных и горизонтальных сторон 16:9. А разрешение - это соотношение у изображения количества пикселей точек по горизонтали и вертикали. Разрешение чаще используют в значениях HD High Definition , высокое разрешение - 1280х720 пикселей, или просто 720р , а также FullHD - 1920х1080р , или 1080р. Изображение формата 1080р содержит в 2,25 раз больше пикселей разноцветных точек, которые составляют картинку , чем 720р , так что для игры заметно тяжелее сгенерировать изображение в 1080р , чем в 720р. Стоит это учитывать, когда сообщается, что игра на одной консоли работает в разрешении 1080р , а на другой - в 720р. При этом и PS4 , и Xbox One способны выдавать изображение в 1080р в играх, однако сейчас, в самом начале жизненного цикла новых консолей, существует не очень много игр, способных работать в 1080р- разрешении, особенно это относится к консоли Xbox One. Поэтому, чтобы продемонстрировать визуальную красоту картинки, добавить больше деталей и пр. Как разработчики расставляют приоритет между fps и разрешением? Это группа элитных программистов, создающих новые графические технологии, которые распространяются среди студий разработчиков первого ранга first-party-студии. Согласно заявлению Стрэттона , разрешение и частота кадров в секунду связаны между собой. Как правило, разрешение полностью зависит от работы GPU графического ядра консоли. Вот как Стрэттон это очень просто объясняет: - CPU центральный процессор консоли отправляет на GPU список объектов, которые должен отрисовать графический чип, а также техническую информацию о том, в каком разрешении он должен их отрисовать, GPU "напрягается" и начинает выполнять головокружительное количество вычислений, чтобы определить, какого цвета должен быть каждый из пикселей точек, из которых состоит одно изображение. Поэтому, увеличив разрешение изображения вдвое, с 720р до 1080р , мы никак не повлияем на работу CPU , так как CPU просто направляет данные для обработки, а обработкой занимается GPU. Но при таком увеличении GPU придется производить примерно в 4 раза больше вычислений, чтобы просчитать больше пикселей. Это и влияет на количество кадров в секунду. Однако часто можно увеличить разрешение до определенной точки, конечно , не влияя при этом на частоту кадров в секунду. Питер Томан Peter Thoman , который известен тем, что сделал впечатляющий мод, улучшающий графику в РС -версии игры Dark Souls , согласен с этими высказываниями: - Увеличение разрешения повышает нагрузку на GPU , а увеличение частоты кадров влияет на нагрузку на CPU. Так что в случаях, когда разработчики ограничены в возможностях CPU или по каким-то особенным причинам - в возможностях GPU , вы сможете увеличить разрешение, не повлияв при этом на частоту кадров. Стрэттон рассказал, что его опыт работы подсказывает, что чаще всего разработчики решают сделать ставку на частоту кадров, а не на разрешение, и исходить уже из этого приоритета. Нельзя просто начать делать игру и ждать, когда же вы достигнете пределов возможностей железа, дойдя до определенных высот разрешения и частоты кадров. Все это зависит от возможностей железа и движка игры, креативности художников студии, качества игр конкурентов и прочего. Но обычно частота кадров - это линия, которую разработчики не переступают. Я не придаю особого значения частоте кадров, которая выше, чем 30 fps.
Лучшие комментарии
- Что нужно для самостоятельной замены
- Сколько кадров в секунду реально видит человеческий глаз: Развенчание мифов
- Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Что такое FPS?
- Публикации
- FPS для человеческого глаза: как много мы можем увидеть и обработать визуально?
Сколько кадров видит человеческий глаз
Таким образом, устройство человеческого глаза таково, что он видит не отдельные кадры, как в раскадровке для мультфильма, а совокупность картинок в целом. Сколько кадров в секунду видит глаз человека? Если вы покажете человеку один кадр в секунду на протяжении длительного периода времени, со временем он станет воспринимать не изображения по отдельности, а картину движения в общем. Однако демонстрация видеоизображения в таком ритме дискомфортна для человека. Еще во времена немого кино частота кадров доходила до 16 в секунду. При сравнении кадров немого кино и современных фильмов остается ощущение, что в начале 20-го века снимали в замедленном темпе.
При просмотре так и хочется немного поторопить экранных героев. В настоящее время стандарт для съемки - 24 кадра в та частота, которая комфортна для человеческих органов зрения. Но предел ли это, что там за границами этого диапазона? Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно. Если увеличить частоту кадров, что будет?
Такой термин, как частота кадров fps , впервые применил фотограф Эдвард Майбридж. И с тех пор кинематографисты без устали экспериментируют с этим показателем. С точки зрения целесообразности может показаться, что изменять количество кадров в секунду неразумно, ведь другое количество не увидит человеческий глаз. Сколько fps воспринимает глаз? Мы знаем, что 24.
Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются. Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом. Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры. Для разработчиков игр эта информация стала стимулом к проведению дальнейших исследований возможностей органов зрения человека.
Поразительно, но глаз человека может воспринимать видеоряд со скоростью 60 кадров в секунду и более. Способность к восприятию большего количества изображений увеличивается, когда вы концентрируетесь на чем-либо. В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100.
Как проводят исследования? Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким-либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет.
Это может быть быстро движущийся летящий объект. Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя. Сколько кадров в секунду видит человек, интересно многим. Более любопытные подробности рассмотрим далее.
Неожиданные факты Не все знают о таком интересном факте: эксперименты с показом видеоизображения с разной частотой начались более ста лет назад в эпоху немого кино. Для демонстрации первых фильмов кинопроекторы снабжались ручным регулятором скорости. То есть фильм показывали с той скоростью, с которой крутил ручку механик, а он, в свою очередь, ориентировался на реакцию зала. Изначальная скорость показа немого фильма составляла 16 кадров в секунду. Но при просмотре комедии, когда публика проявляла высокую активность, до 30 кадров в секунду.
Но такая возможность самовольно регулировать скорость показа могла иметь и отрицательные последствия. Когда владелец кинотеатра хотел заработать больше, он, соответственно, сокращал время показа одного сеанса, но увеличивал количество самих сеансов. Это приводило к тому, что кинопродукция не воспринималась человеческим глазом, а зритель оставался недовольным. В результате во многих странах на законодательном уровне запретили демонстрацию фильмов с ускоренной частотой и определили норму, в соответствии с которой работали киномеханики. Вообще, для чего изучаются fps и человеческий глаз?
Поговорим об этом. 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.
Это создает эффект погружения в виртуальную реальность с максимальным приближением к реальности. Это ощущение может быть еще больше усилено применением 3D-технологий. При создании компьютерных игр разработчики используют цикл из 50 кадров в секунду. Это делается для достижения максимальной реалистичности игровой реальности. Но здесь имеет свое значение и скорость интернета, поэтому частота кадров может меняться в меньшую или большую сторону.
Мы рассмотрели, сколько кадров в секунду видит человек. Одна из самых злободневных тем, которая постоянно всплывает в игровой и видео-индустрии — какую скорость передачи кадров можно считать оптимальной. По одну сторону баррикад стоят поборники традиций, которые считают, что 24 кадра в секунду для фильмов и 30 кадров в секунду для игр — это магические числа, и превышать эти значения нет никакого смысла. В этой статье авторства Саймона Кука из Microsoft Xbox Advanced Technology Group мы постараемся объяснить, почему человеческому глазу приятнее более высокая скорость передачи кадров. Обсуждение этого вопроса может быть немного проблематичным, так как человеческий глаз представляет собой невероятно сложный инструмент, который производит независимую обработку изображения еще до того, как сигнал достигнет мозга.
Такой термин, как частота кадров fps , впервые применил фотограф Эдвард Майбридж. И с тех пор кинематографисты без устали экспериментируют с этим показателем. С точки зрения целесообразности может показаться, что изменять количество кадров в секунду неразумно, ведь другое количество не увидит человеческий глаз. Сколько fps воспринимает глаз?
Мы знаем, что 24. Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются. Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом.
Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры. Для разработчиков игр эта информация стала стимулом к проведению дальнейших исследований возможностей органов зрения человека. Поразительно, но глаз человека может воспринимать видеоряд со скоростью 60 кадров в секунду и более. Способность к восприятию большего количества изображений увеличивается, когда вы концентрируетесь на чем-либо.
В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Как проводят исследования?
Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким-либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет.
Это может быть быстро движущийся летящий объект. Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя. Сколько кадров в секунду видит человек, интересно многим.
Более любопытные подробности рассмотрим далее. Неожиданные факты Не все знают о таком интересном факте : эксперименты с показом видеоизображения с разной частотой начались более ста лет назад в эпоху немого кино. Для демонстрации первых фильмов кинопроекторы снабжались ручным регулятором скорости. То есть фильм показывали с той скоростью, с которой крутил ручку механик, а он, в свою очередь, ориентировался на реакцию зала.
Изначальная скорость показа немого фильма составляла 16 кадров в секунду. Но при просмотре комедии, когда публика проявляла высокую активность , до 30 кадров в секунду. Но такая возможность самовольно регулировать скорость показа могла иметь и отрицательные последствия. Когда владелец кинотеатра хотел заработать больше, он, соответственно, сокращал время показа одного сеанса, но увеличивал количество самих сеансов.
Это приводило к тому, что кинопродукция не воспринималась человеческим глазом, а зритель оставался недовольным. В результате во многих странах на законодательном уровне запретили демонстрацию фильмов с ускоренной частотой и определили норму, в соответствии с которой работали киномеханики. Вообще, для чего изучаются fps и человеческий глаз? Поговорим об этом.
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.
Это создает эффект погружения в виртуальную реальность с максимальным приближением к реальности. Это ощущение может быть еще больше усилено применением 3D-технологий. При создании компьютерных игр разработчики используют цикл из 50 кадров в секунду. Это делается для достижения максимальной реалистичности игровой реальности.
Но здесь имеет свое значение и скорость интернета, поэтому частота кадров может меняться в меньшую или большую сторону. Мы рассмотрели, сколько кадров в секунду видит человек. Редактор PC Gamer Алекс Уилтшир Alex Wiltshire поговорил с нейробиологами и психологами, чтобы выяснить, сколько кадров в секунду в играх нужно человеческому глазу и мозгу. Ответ на вопрос оказался непростым.
Многие геймеры знают, что в играх важно не только количество кадров, но и стабильность их поступления: например, ровные 30 кадров могут восприниматься намного приятнее, чем «болтание» в промежутке от 40 до 50. Это связано с тем, что просадки в некоторых сценах воспринимаются как те самые пресловутые «тормоза» мозг ожидает увидеть определённое движение с той же плавностью, что и остальные, но компьютер не успевает обработать картинку с нужной скоростью. Поэтому иногда разработчики, уделившие недостаточно внимания оптимизации, выпускают игру с ограничением в 30 кадров даже на ПК, что обычно вызывает заметное возмущение среди геймеров. А для консольных игр без многопользовательского режима 30 кадров вообще являются стандартом.
Однако в своём исследовании Уилтшир затронул только стабильную частоту кадров и не касался вопроса вертикальной синхронизации и других параметров компьютера, влияющих на восприятие картинки. Глаза и мозг работают в тандеме Споры о том, сколько человеческий глаз может воспринимать кадров в секунду, ведутся давно во многом потому, что на этот вопрос нет однозначного ответа. Как отмечает Уилтшир, человек не считывает реальность как компьютер, а визуальное восприятие целиком строится на совместной работе глаз и мозга. Поэтому, например, люди по-разному видят движение и свет, а периферийное зрение лучше справляется с некоторыми аспектами картинки, чем основное - и наоборот.
После этого мгновения объекты сцены должны быть перемещены в другие места. Некорректно удерживать изображения объектов в неподвижных позициях, пока не придёт следующий образец. Иначе выходит, что объект как будто внезапно перепрыгивает в совершенно другое место. И его вывод: Ваш взгляд будет пытаться плавно следовать за передвижениями интересующего объекта, а дисплей будет удерживать его в неподвижном состоянии весь кадр.
Результатом неизбежно станет размытое изображение движущегося объекта. Вот как! Получается, что нам нужно сделать — так это засветить изображение на сетчатку, а затем позволить глазу вместе с мозгом выполнить интерполяцию движения. Дополнительно: так в какой степени наш мозг выполняет интерполяцию, на самом деле?
Никто не знает точно, но определённо есть много ситуаций, где мозг помогает создать финальное изображение того, что ему показывают. Взять хотя бы для примера этот тест на слепое пятно : оказывается, существует слепое пятно в том месте, где оптический нерв присоединяется к сетчатке. По идее, пятно должно быть чёрным, но на самом деле мозг заполняет его интерполированным изображением с окружающего пространства. Кадры и обновления экрана не смешиваются и не совпадают!
Как было упомянуто ранее, существуют проблемы, если фреймрейт и частота обновления экрана не синхронизированы, то есть когда частота обновления не делится без остатка на фреймрейт. Проблема: разрыв экрана Что происходит, когда ваша игра или приложение начинают рисовать новый кадр на экране, а дисплей находится посередине цикла обновления? Это буквально разрывает кадр на части: Вот что происходит за сценой. Затем монитор считывает этот фрейм и начинает его отображать здесь вам нужна двойная буферизация, чтобы всегда одно изображение отдавалось, а одно составлялось.
Разрыв происходит, когда буфер, который в данный момент выводится на экран сверху вниз, заменяется следующим кадром, который выдаёт видеокарта. В результате получается, что верхняя часть вашего экрана получена из одного кадра, а нижняя часть — из другого. Примечание: если быть точным, разрыв экрана может произойти, даже если частота обновления и фреймрейт совпадают! У них должна совпадать и фаза, и частота.
Разрыв экрана в действии. Из Википедии Это явно не то, что нам нужно. К счастью, есть решение! Решение: Vsync Разрыв экрана можно устранить с помощью Vsync, сокращённо от «вертикальная синхронизация».
Это аппаратная или программная функция, которая гарантирует, что разрыва не произойдёт — что ваше программное обеспечение может отрисовать новый кадр только тогда, когда закончено предыдущее обновление экрана. Vsync изменяет частоту изъятия кадров из буфера вышеупомянутого процесса, чтобы изображение никогда не изменялось посередине экрана. Следовательно, если новый кадр ещё не готов для отрисовки на следующем обновлении экрана, то экран просто возьмёт предыдущий кадр и заново отрисует его. К сожалению, это ведёт к следующей проблеме.
Новая проблема: джиттер Хотя наши кадры больше не разрываются, воспроизведение всё равно далеко не плавное. На этот раз причина в проблеме, которая настолько серьёзна, что каждая индустрия даёт ей свои названия: джаддер, джиттер , статтер, джанк или хитчинг, дрожание и сцепка. Давайте остановимся на термине «джиттер». Джиттер происходит, когда анимация воспроизводитеся на другой частоте кадров по сравнению с той, на которой её снимали или предполагали воспроизводить.
К сожалению, именно это происходит при попытке отобразить, например, контент 24 FPS на экране, который обновляется 60 раз в секунду. Время от времени, поскольку 60 не делится на 24 без остатка, приходится один кадр показывать дважды если не использовать более продвинутые преобразования , что портит плавные эффекты, такие как панорамирование камеры. В играх и на веб-сайтах с большим количеством анимации это даже более заметно. Многие не могут воспроизводить анимацию на постоянном, делящемся без остатка фреймрейте.
Вместо этого частота смены кадров у них сильно изменяется по разным причинам, таким как независимая друг от друга работа отдельных графических слоёв, обработка ввода пользовательских данных и так далее. Вас это может шокировать, но анимация с максимальной частотой 30 FPS выглядит гораздо, гораздо лучше, чем та же анимация с частотой, которая изменяется от 40 до 50 FPS. Необязательно мне верить на слово; посмотрите своими глазами. Вот эффектная демонстрация микроджиттера микростаттера.
Борьба с джиттером При преобразовании: «телекинопроектор» « Телекинопроектор » — метод преобразования изображения на киноплёнке в видеосигнал. Дорогие профессиональные конвертеры вроде тех, что используются на телевидении, осущестьвляют эту операцию в основном с помощью процесса, который называется управление вектором движения motion vector steering. Он способен создавать очень убедительные новые кадры для заполнения промежутков. В то же время по-прежнему широко используются два других метода.
Итак, сколько FPS может увидеть человеческий глаз? Вы можете задаться вопросом, что происходит, если вы смотрите что-то с действительно высокой частотой кадров. Вы действительно видите все те кадры, которые мелькают? В конце концов, ваш глаз не движется со скоростью 30 изображений в секунду. Короткий ответ: возможно, вы не сможете сознательно регистрировать эти кадры, но ваши глаза и мозг могут их осознавать. Например, возьмем скорость 60 кадров в секунду, которую многие считают верхним пределом. Некоторые исследования показывают, что ваш мозг на самом деле может распознавать изображения, которые вы видите, в течение гораздо более короткого периода времени, чем думали эксперты. Например, авторы исследования 2014 года из Массачусетского технологического института обнаружили, что мозг может обрабатывать изображение, которое видит ваш глаз, всего за 13 миллисекунд - это очень высокая скорость обработки. 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 тест FPS человеческого глаза? Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят дать ответы, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить. Именно это и сделали исследователи в исследовании 2014 года, чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое ваш 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.