Человеческий глаз не видит в FPS. Для человеческого зрения вообще вряд ли можно ввести такой параметр, поскольку зрительное восприятие человека есть непрерывный процесс но ответ дать можно. Сколько fps видит человеческий глаз Органы зрения человека – не искусственное приспособление. Кадры и человеческий глаз. Но если 24 FPS еле приемлем для кино, то какой оптимальный фреймрейт? Биологический факт в том, что человеческий глаз видит мир с частотой выше 24 fps.
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Что такое FPS?
“Так сколько же FPS способен увидеть человеческий глаз?”. А почему тогда человеческий глаз видит разницу между 60 фпс и 30 если он видит 24. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Сколько кадров в секунду видит глаз? И глаза болят не из-за fps, у меня они также болели на samsung мониторе, который невозможно было настроить для оптимальной цветопередачи.
Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить
Ответ на этот вопрос поможет определить, какой монитор или видеокарту выбрать для комфортного просмотра видео. Давайте разберемся в этом подробно. Что такое FPS и зачем это нужно FPS frames per second - это количество кадров, которое видеокарта или дисплей может отобразить за 1 секунду. Чем выше это число, тем плавнее и реалистичнее выглядит видео или игра. Например, при 30 FPS на экране за секунду сменяется 30 кадров. А при 60 FPS - уже 60 кадров. FPS напрямую влияет на плавность отображаемого видеоряда. Чем он выше, тем меньше "рывков" и "дерганий" будет в динамичных сценах. Высокий FPS особенно важен в компьютерных играх и фильмах, где много быстрых движений камеры или объектов. Например, шутеры или гоночные симуляторы требуют FPS не ниже 60, чтобы геймплей был комфортным.
А для кинематографических фильмов достаточно стандарта в 24 кадра в секунду. Как устроен человеческий глаз Чтобы понять, какое количество FPS способен различать человек, стоит разобраться, как устроен наш глаз. В сетчатке глаза есть два типа фоторецепторов: Палочки - чувствительны к яркости, отвечают за черно-белое изображение. Колбочки - чувствительны к цвету, отвечают за цветное изображение. Эти рецепторы преобразуют свет в нервные импульсы, которые затем поступают в мозг. У палочек и колбочек есть важное свойство - инертность. Это время, которое требуется рецептору, чтобы воспринять изображение и отправить сигнал в мозг. Чем ниже инертность, тем быстрее глаз успевает "переключаться" между кадрами и тем выше эффективный FPS.
Сравнение 24 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.
Благодаря им можно различать цвета и оттенки, воспринимать изображения. Сложность нахождения максимального fps framers per second заключается в расположении этих рецепторов. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Это своеобразная адаптация организма к способу существования, которая определяет, что видит человеческий глаз. Зрительная система настроена таким образом, чтобы видеть цельную картину. Вот почему если показывать по 1 кадру в секунду некоторое время, то человек увидит полное изображение. Однако доказано, что резкие перепады fps дискомфортные и их с трудом воспринимает человеческий глаз. Во времена немого кино количество кадров равнялось 16, но жадные владельцы кинотеатра намеренно увеличивали до 30, что негативно влияло на впечатления от просмотра. Стандартом, комфортным для зрения, является 24 фпс. Зрительная система уникальна: комфортным может быть восприятие 60-100 кадров в секунду. Однако это вовсе не предел, так как известны случаи, где фпс было 220. Предел ли это? В компьютерных игр ах этот показатель стал значительно больше, что позволило сделать их изображение более правдоподобным. Ученых интересуют ответы на вопросы, какая частота кадров максимальна и что произойдет, если увеличить fps, каков в этом смысл. И правда, логичнее было бы ничего не менять, однако производителей компьютерных игр такое решение не устроило. И в этом может убедиться каждый геймер. Создатели начали проводить эксперименты. Целью этого было узнать, какое количество кадров необходимо, чтобы видимая картинка на мониторе казалась реалистичной. Хотя в стандартных мультфильмах, кино и видео норма этого показателя равна 24, но результаты опытов помогли киноиндустрии и игровым компаниям продвинуться вперед. А основным количеством кадров в гонках, аркадах, шутерах и других стало 50, однако может изменяться из-за скорости интернета. Исследования Так как эта тема интересна для многих людей, то количество проводимых опытов тоже велико. Ведь все хотят узнать о возможностях своего зрения. Одним из самых необычных и удивительных экспериментов можно по праву считать следующий: Когда группа испытуемых просматривала высокочастотное видео, то заметила лишний предмет на экране. Ученые создавали группы людей. Предоставляли им видеоматериал, в котором присутствовали еле видимые дефектные кадры с изображением чего-то лишнего. Обычно это был летящий объект. После просмотра значительная часть говорила о том, что заметила мелькание в видео. Это поразило всех, так как фпс было на уровне 220. Небольшой опыт можно поставить самостоятельно дома и проверить способности зрительной системы. Для этого существует ряд видео с разной частотой кадров. После просмотра стоит записать наблюдения в этот момент. Однако лучше избегать материала с 25 кадром. Учёные рассуждают об одном из главных предметов споров среди геймеров. В закладки Редактор PC Gamer Алекс Уилтшир Alex Wiltshire 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. Время, за которое человек воспринимает визуальную информацию, суммируется из времени, за которое свет попадает в глаза, времени передачи полученной информации в мозг и времени 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.
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.
Ученые: некоторые люди видят больше кадров в секунду, поэтому играют лучше
Узнайте, сколько кадров в секунду (FPS) способен воспринимать человеческий глаз и почему это важно для игрового опыта. Человеческий глаз способен воспринимать около 30 кадров в секунду (30 FPS). Увидев разницу между 30, 60 и 100 FPS, можно наглядно убедиться, что человеческий глаз видит гораздо больше 24 кадров в секунду. Сколько FPS видит человеческий глаз? 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. Это будет такое время тайной, сколько тайной будет головной мозг, так как мозг обрабатывает изображение.
Фпс глаза человека
Кадры и человеческий глаз. Но если 24 FPS еле приемлем для кино, то какой оптимальный фреймрейт? Человеческий глаз может не заметить разницы между 120 Гц и 144 Гц, но легко увидит разницу между 30 FPS и 60 FPS. Человеческий глаз способен воспринимать около 60 кадров в секунду (60 FPS) как отдельные изображения. Это будет такое время тайной, сколько тайной будет головной мозг, так как мозг обрабатывает изображение. Сегодня я вам расскажу сколько кадров в секунду видит глаз человека!
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?
Согласно исследованиям, минимальная инертность зрительной системы человека составляет около 20 мс. Это эквивалентно 50 кадрам в секунду. Дело в том, что зрительная система включает в себя не только глаз, но и мозг, который тоже активно обрабатывает информацию. Например, благодаря эффекту последовательных изображений мозг способен "дорисовывать" недостающие кадры при резких переходах и движениях. Поэтому даже при FPS ниже порога физического восприятия, мозг компенсирует это ощущением плавности. А вот разницу выше 120 кадров в секунду человек уже физически не способен распознать.
Часто возникает вопрос - а есть ли разница между мониторами с частотой обновления 60 Гц и 120 Гц, если человек не способен заметить больше 60 FPS? Дело в том, что Гц - это не то же самое, что FPS. Гц - это количество сигналов в секунду, поступающих на матрицу монитора. А FPS - сколько раз в секунду происходит смена кадров изображения. При одинаковом FPS более высокая частота обновления позволяет уменьшить видимые артефакты - искажения и "шлейфы" в динамичных сценах.
Дело в том, что пиксели матрицы не успевают мгновенно переключаться между цветами и яркостью. На смену цвета у них уходит порядка 50 мс. При 60 Гц за это время может смениться целый кадр! Из-за этого изображение на 60 Гц выглядит чуть более "размыто", чем на 120 Гц. Влияние FPS на зрение человека Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз - это вопрос не только про комфорт, но и про здоровье.
Например, при просмотре видео с низким FPS менее 24 может возникать дискомфорт в виде: головных болей быстрой утомляемости тошноты Эти симптомы вызваны тем, что глаз постоянно пытается "догнать" резкие изменения картинки, но не успевает из-за низкого FPS. Это сильно утомляет зрение.
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 количество раз, когда ваш монитор обновляет новые изображения каждую секунду. Если частота обновления монитора вашего настольного компьютера 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, превышает 60. Зачем нужно знать о частоте мерцания?
Это может отвлекать, если вы можете воспринимать частоту мерцания, а не один непрерывный поток света и изображений. 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?
Это позволяло расходовать пленку по минимуму 1 фут в секунду , не теряя эффекта движения на экране. Кроме того, так было удобнее подсчитывать необходимое для фильма количество пленки. Выглядели эти фильмы совсем не так, как современные: движения актеров были резкими, ускоренными, им явно недоставало плавности и легкости. Но в то время люди воспринимали их практически как реальность. Таким образом, понятно, что при количестве кадров в секунду, равном 16, человеческий глаз уже принимает их за движение.
Несмотря на то, что они могут казаться немного резкими, ускоренными или угловатыми, глаз и мозг не могут различить отдельные изображения, принимая их за одно целое — движение. Когда кино стало звуковым, количество кадров увеличилось. Это потребовалось, чтобы можно было записывать звук на специальную дорожку рядом с кадрами. С этим нововведением движения актеров на экране стали более плавными и естественными, глазу зрителя стало проще воспринимать их. Изобретенный чуть позже 24-кадровый режим, был оптимален и технически, и эстетически.
Но со временем количество кадров только увеличивалось, а качество съемки улучшалось. Сегодня обычное видео — это примерно 60 кадров в секунду, а видео в формате 3D — 90 кадров. Звук Всё сложнее стало со звуком. Теперь нельзя крутить фильм быстрее или медленнее. Нужно соблюдать постоянную кадровую частоту, чтобы скорость, а значит и тембр голоса не изменялся на протяжении фильма.
С 16 FPS была проблема, звук не звучал точно, как задумывалось. Нужно было выбрать новую частоту, чтобы она была больше 16 и в итоге давала 48 проецируемых FPS. В итоге, вместо трёхлезвийного обтюратора стали использовать двулезвийный. И утвердили новый фрейм рейт — 24 FPS. Всё просто и удобно.
То есть мы знаем, что половина секунды — 12 FPS, треть — 8, а четверть — 6. Тут вроде становится понятно — мы и сейчас используем 24 FPS. Тогда зачем нам 25, 30 и тем более 29,97? 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. История 25 кадра Сублиминальную рекламу а это не что иное, как 25 кадр разработал Дмеймс Вайкери. Он опубликовал результаты о действии такого маркетингового хода: большинство людей после сеанса покупали ту вещь, реклама которой присутствовала на дополнительном 25 кадре.
Однако впоследствии автор признался, что данные были сфабрикованы. Что происходит, когда мы видим 25 кадр? Приглядитесь к фаер-шоу: когда человек быстро крутит горящий предмет, Вам он покажется огромным огненным кругом — Вы не сможете различить движение объекта. На инерции основаны и оптические иллюзии: например, круги, которые мы воспринимаем как движущиеся. В действительности движение отсутствует.
На картинке Вы видите только один кадр, но боковое зрение посылает сигнал в мозг, говоря ему, что что-то там нечисто и надо бы это проверить. В итоге мозг посылает сигнал обратно, преобразовывая 1 кадр в несколько. Это необходимо, чтобы Вы обернулись и удостоверились, что за ближайшими кустами не кроется опасность. Иными словами, это продиктовано инстинктом самосохранения. Какие способности имеет зрение Стоит рассмотреть строение человеческого глаза.
Колбочки и палочки — составляющие фоторецепторов, так называемой системы восприятия. Благодаря им можно различать цвета и оттенки, воспринимать изображения. Сложность нахождения максимального fps framers per second заключается в расположении этих рецепторов. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Это своеобразная адаптация организма к способу существования, которая определяет, что видит человеческий глаз.
Зрительная система настроена таким образом, чтобы видеть цельную картину.
Почему в играх мы предпочитаем 60 fps и выше, а не 24 или 30 кадров? Давайте разбираться с научной точки зрения. Внимание, в тексте будут серьезные упрощения, но с указанием ссылок на более подробную информацию. Глаза — оптический инструмент, но не камера Возможно, вы не в курсе, но ваши глаза находятся в постоянном движении. Подобно птичке колибри, они совершают множество микродвижений.
Это необходимо для формирования подробной картины окружения, так как в максимальном "разрешении" и "фокусе" мы можем видеть только область размером с монету на вытянутой руке. Эта часть сетчатки называется "ямка", которая отвечает за четкость и красочность того, что мы видим, благодаря высокой концентрации светочувствительных колбочек. Наш мозг "склеивает" информацию из этой ямки, создавая достаточно подробный образ мира. Детальное описание — Wiki. Согласно исследованиям , физический лимит остроты зрения составляет 6 арксекунд при взгляде на две параллельные линии, расположенные рядом друг с другом. Однако существует так называемый критерий Рэлея , который устанавливает границы углового разрешения для любого оптического инструмента — от человеческого глаза до фотоаппарата или видеокамеры.
Если воспользоваться соответствующей формулой, то в оптимальных условиях глаз обычного человека имеет остроту около 25 арксекунд. Более того, сами светочувствительные колбочки имеют ширину от 30 до 60 арксекунд, что в 5-10 раз больше, чем минимальное расстояние между линиями, которое можно гипотетически различить. Однако глаз — это не камера. Если с чем и сравнивать сетчатку, то лучше всего подойдет процессор, потому что эта часть глаза выполняет ряд функций обработки. Достаточно взглянуть на устройство колбочек. Устройство колбочек Колбочки — это узкоспециализированные светочувствительные рецепторы, за миллионы лет развившиеся для сбора максимально доступной информации.
Это не просто сенсор камеры, регистрирующий пиксель — колбочки "предпочитают", когда свет падает на них напрямую. Такое свойство называется эффект Стайлса-Кроуфорда. Форма верхней части колбочки напоминает коническое дно колбы, при этом эффект Стайлса-Кроуфорда связан с формой. Потому что если рецептор может отбросить лишний свет, то можно разглядеть больше деталей. Возможно, что форма также позволяет игнорировать преломленный свет, чтобы картинка не выглядела размытой. Таким образом, если взять ширину в 30-60 арксекунд и разделить на 3, то мы и получим фактическую остроту восприятия колбочки.
Более или менее. Другими словами, получается, что в изображении должны быть пробелы.
До 60 fps: исследование наглядно показало возможности человеческого глаза
Сколько видит ФПС человеческий глаз? Сколько пикселей у человеческого глаза? Споры о том, сколько человеческий глаз может воспринимать кадров в секунду, ведутся давно во многом потому, что на этот вопрос нет однозначного ответа.
До 60 fps: исследование наглядно показало возможности человеческого глаза
24 кадра в секунду – не предел возможностей человеческого глаза. Итак, сколько FPS может видеть человеческий глаз? Сколько FPS может видеть человеческий глаз? Человеческий глаз способен воспринимать около 30 кадров в секунду (30 FPS) как отдельные изображения.