Какое оптимальное количество кадров в секунду требуется в видеонаблюдении? Инженеры из Национального научно-исследовательского института Университета Квебека в Канаде создали сверхбыструю камеру, которая может делать снимки со скоростью до 156,3 триллиона кадров в секунду. Если человеческийглазвидит только 24 кадра в секунду, то почему видео в 60 fps кажутся нам плавнее? Мозг большинства людей обучен воспринимать 24 полных кадра в секунду как качественное кино, а 50-60 полукадров (чересстрочные телесигналы) напоминают нам телеэфир и разрушают «эффект плёнки».
T-CUP: самая быстрая в мире камера снимает 10 триллионов кадров в секунду
Если человеческийглазвидит только 24 кадра в секунду, то почему видео в 60 fps кажутся нам плавнее? сколько кадров в секунду видит человек. В цифровом кинематографе частота кадров также принята во всем мире равной 24 кадра в секунду как наиболее соответствующая эстетике профессионального художественного кино и не требующая неприемлемых объёмов данных. Вопрос, сколько кадров секунду видит глаз примерно из той же серии, что и сколько.
Ирландские исследовали обнаружили людей, видящих за секунду больше кадров
Что лучше — стабильные 30 кадров в секунду на консолях или же неустойчивые 60 кадров на ПК, которые иногда падают до 40 кадров, а то и до 20? Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. обо всем этом читайте в нашей статье. Например, LED-панели Samsung предпочитают, чтобы частота входящего сигнала точно соответствовала количеству кадров в секунду в проигрываемом видеофайле.
Что такое FPS в играх — и на что влияет частота кадров в секунду
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. Так что если вы когда-нибудь гадали, почему «Охотники за привидениями» в Европе на пару минут короче, то вот ответ. Хотя метод работает на удивление хорошо для видео, он ужасно отражается на звуке. Почти на полтона хуже. Возьмём реальный пример крупного провала.
Но поскольку Blu-Ray идёт на 24 FPS, им пришлось выполнять обратное преобразование видео, так что они снова его замедлили. Конечно, с самого начала плохой идеей было выполнять такое двойное преобразование, из-за потерь, но что ещё хуже, после замедления видео для соответствия частоте кадров Blu-Ray они забыли изменить обратно тон на звуковой дорожке, так что все актёры в фильме внезапно стали звучать сверхдепрессивно, разговаривая на полтона ниже. Да, это реальная история и да, она очень оскорбила фанатов, было много слёз, много плохих копий и много потерянных денег после большого отзыва дисков. Мораль истории: изменение скорости — не самая лучшая идея. Если только вы по-настоящему не любите бурундучков, это будет не лучшим вариантом. Вместо этого используется процесс под названием 3:2 pulldown среди прочих , который стал самым популярным методом преобразования. В рамках этого процесса берут 4 оригинальных кадра и преобразуют их в 10 чересстрочных полукадров или 5 полных кадров. Вот иллюстрация, которая описывает процесс. На чересстрочном дисплее то есть ЭЛТ видеополя посредине отображаются в тандеме, каждый в чересстрочном варианте, поэтому они состоят из каждой второй строки пикселей. Оригинальный кадр A разбивается на два полукадра, оба из которых отображаются на экране.
Следующий кадр B тоже разбивается, но нечётное видеополе отображается дважды, так что этот кадр распределяется по трём полукадрам. И, в сумме, мы получаем 10 распределённых по видеополям полукадров из 4 оригинальных полных кадров. Это работает достаточно хорошо при показе на чересстрочном экране таком как ЭЛТ-телевизор примерно с 60 видеополями в секунду практически полукадрами , поскольку полукадры никогда не показываются вместе. Но такой сигнал выглядит ужасно на дисплеях, которые не поддерживают полукадры и должны составить вместе 30 полных кадров, как в самом правом столбце на иллюстрации вверху. Причина провала в том, что каждый третий и четвёртый кадры слепляются из двух разных кадров оригинала, что приводит к тому, что я называю «Франкенфрейм». Это особенно ужасно выглядит на быстром движении, когда имеются значительные отличия между соседними кадрами. Так что pulldown выглядит изящно, но это тоже не универсальное решение. Тогда что? Неужели нет идеального варианта? Как выясняется, он таки есть, и решение обманчиво простое!
При показе: G-Sync, Freesync и ограничение максимальной частоты кадров Вместо того, чтобы бороться с фиксированной частотой обновления, конечно, гораздо лучше использовать переменную частоту обновления, которая всегда синхронизирована с фреймрейтом. G-Sync — модуль, встроенный в мониторы, он позволяет им синхронизироваться с выдачей GPU вместо того чтобы заставлять GPU синхронизироваться с монитором, а Freesync достигает той же цели без модуля. Это действительно революционные технологии, которые устраняют необходимость в «телекинопроекторе», а весь контент с переменным фреймрейтом, вроде игр и веб-анимаций, выглядит намного более плавным.
Чтобы продемонстрировать возможности камеры, разработчики из Лунда сделали видео, на котором показаны фотоны света, проходящие дистанцию, равную толщине обычного листа бумаги.
Для прохождения такого расстояния свету требуется ничтожно малое время — около пикосекунды, однако камера способна запечатлеть это движение в замедленном виде. Разработчики дают следующее упрощенное объяснение: «Обычные высокоскоростные камеры делают последовательно снимок за снимков. Новая же технология базируется на инновационном алгоритме, когда в одном кадре делается несколько кодированных снимков. В дальнейшем они разделяются на отдельные изображения, из которых можно получить видеоряд.
Коротко говоря, метод подразумевает экспонирование снимаемого процесса например, химической реакции светом в виде лазерных вспышек, где каждой вспышке присвоен уникальный код.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Чекпоинт». Это уютное место, в котором мы рассказываем об играх и о том, как они создаются, а также делимся полезными советами разработчиков и пишем о важных обновлениях популярного софта. Комментарии открыты: вы можете предложить идею для нового текста или просто обсудить всё, что связано с геймдевом. Этот термин зачастую используют, чтобы пояснить, насколько плавным получилось изображение в игре. Чем больше кадров в секунду выдаёт та или иная игра, тем плавнее получается изображение. Впрочем, «чем больше» не означает, что предела у этого значения нет. Оптимальной частотой кадров считается 60 FPS, хотя показатель в 30 FPS тоже не редкость — он обычно встречается в играх на консолях. Иногда говорят и про 120 FPS — настолько высокая частота обычно бывает в киберспортивных шутерах, где плавность изображения важна как нигде больше и порой на результат матча может повлиять пара лишних кадров. В видео, записанном специалистами компании NVIDIA, можно увидеть и показатель в 240 FPS, но это уже большая редкость и явление, которое можно встретить лишь в киберспорте — обычным игрокам добиваться таких значений нет никакого смысла На что влияет FPS в играх Как уже отмечалось выше, частота кадров в первую очередь влияет на то, насколько плавным выглядит изображение в игре.
И ещё она влияет на то, насколько в целом комфортно играть, ведь если значение FPS опускается ниже 30 кадров в секунду, то человеческий мозг начинает воспринимать происходящее на экране монитора или телевизора как тормоза, лаги и другие недостатки, вызванные слабостью железа. Выходит, что именно счётчик FPS — это главный показатель производительности той или иной игры. Видео, наглядно демонстрирующее разницу между 30 FPS и 60 FPS в популярных играх При этом зачастую важнее именно стабильная производительность. Высокий показатель частоты кадров, который время от времени неожиданно падает до 35—45 кадров, игрок воспринимает хуже, чем стабильные 30 FPS. Любой такой сбой воспринимается как лаг, ведь мозг настраивается на определённую кадровую частоту. Кадровая частота игры во многом зависит от того, на какой платформе она запущена. Так, на ПК в большинстве случаев единственное ограничение — мощность железа, которое может быть очень разным.
Какое оптимальное количество кадров в секунду требуется в видеонаблюдении? Всё зависит от задач. За секунду видеокамера может сделать к примеру 25 кадров, "фотографий", "снимков".
Чем больше кадров, тем плавнее движение, но и запись занимает больше места на диске. Когда речь идёт о фильме, то снижение кадров не целесообразно. В видеонаблюдении задача стоит наоборот, найти оптимальный компромисс по качеству изображения и глубиной архива. Уменьшение кадров в записи на камерах позволяет сэкономить место на диске, не теряя в качестве.
Плавнее, еще плавнее: о 24 кадрах в секунду и выше
Взгляд меняет фокус около 3 раз в секунду. Средняя продолжительность фиксаций находится в диапазоне от 200 мс во время чтения текста до 350 мс во время изучения статического изображения. Процесс движения взгляда от одной точки фиксации к другой саккада занимает до 200 мс.
Самая быстрая в мире камера делает 5 триллионов снимков в секунду Самая быстрая в мире камера делает 5 триллионов снимков в секунду Дата публикации: 05.
По-английски это слово звучит как «кадр», однако является аббревиатурой от «Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures» Алгоритм частотного распознавания для множественных экспозиций. Описывая камеру, создатели поясняют, что она может «практически остановить распространение света», запечатлевая события столь короткие, как 0,2 триллионных секунды. Ученые считают, что камера поможет документировать различные явления в химии, физике, биологии и медицине — на невозможном ранее уровне.
Насколько это много — пять триллионов раз в секунду? Это пятерка с двенадцатью нулями — 5000000000000.
Методы с насосом-зондом не смогут обеспечить приличную точность и производительность. Чтобы преодолеть эти ограничения, в последние годы были созданы многочисленные методы однократной съемки захвата всего процесса в режиме реального времени без воссоздания события. Они могут захватывать двухмерные переходные сцены в оптическом диапазоне со скоростью более 100 миллионов кадров в секунду.
Однако, чтобы эффективно фиксировать такие события, некоторые резкие изменения интенсивности и ширины ультракороткого лазерного импульса требуют воздействия фемтосекундного масштаба. Пока что существующие методы сверхбыстрой визуализации требуют повторения события или борьбы за достижение необходимого времени экспозиции. Мировой рекорд скорости обработки изображений в реальном времени Чтобы усовершенствовать эту концепцию, ученые из Исследовательского института в Квебеке, Канада, создали однократную сверхскоростную фотографию со скоростью 10 триллионов кадров в секунду T-CUP , которая фиксирует любое событие с интервалом кадра 100 фемтосекунд.
Чтобы преодолеть эти ограничения, в последние годы были созданы многочисленные методы однократной съемки захвата всего процесса в режиме реального времени без воссоздания события. Они могут захватывать двухмерные переходные сцены в оптическом диапазоне со скоростью более 100 миллионов кадров в секунду. Однако, чтобы эффективно фиксировать такие события, некоторые резкие изменения интенсивности и ширины ультракороткого лазерного импульса требуют воздействия фемтосекундного масштаба.
Пока что существующие методы сверхбыстрой визуализации требуют повторения события или борьбы за достижение необходимого времени экспозиции. Мировой рекорд скорости обработки изображений в реальном времени Чтобы усовершенствовать эту концепцию, ученые из Исследовательского института в Квебеке, Канада, создали однократную сверхскоростную фотографию со скоростью 10 триллионов кадров в секунду T-CUP , которая фиксирует любое событие с интервалом кадра 100 фемтосекунд. Это уменьшает количество проекций, необходимых для воссоздания высококачественного трехмерного пространственно-временного куба данных.
Сколько кадров в секунду видит человек
Британские ученые, представляющие Тринити-колледж в Дублине, нашли необычных людей, способных видеть 60 кадров в секунду. Мозг большинства людей обучен воспринимать 24 полных кадра в секунду как качественное кино, а 50-60 полукадров (чересстрочные телесигналы) напоминают нам телеэфир и разрушают «эффект плёнки». Читала где-то, что человеческий глаз может видеть от 24 до 30 кадров в секунду. Исследования, эксперименты и научные обоснования и комментарии о том, сколько же Гц видит глаз обычного человека, и отличаются ли геймеры от нас. Глаз человека это не камеру, у него нет усредненного значения фпс, которое стабильно всегда. Максимально можно видеть 77 кадров в секунду.
Что Такое Частота Кадров и Какую Выбрать?
Возможности зрения и то, сколько кадров в секунду видит человек, до сих пор не полностью изучены. Есть опыты, которые позволяют выяснить, что люди видят разницу в освещённости в один фотон (на сколько то там милисекунд). Выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше «изображений в секунду», что позволяет им лучше отслеживать быстродвижущиеся объекты, будь то теннисные мячи или противники в Fortnite.