Hvor mange fps skiller det menneskelige øyet. Mer om bildefrekvens

Synsmulighetene og hvor mange bilder per sekund en person ser er fortsatt ikke fullt ut forstått. Det er aktiv forskning på dette området. Det er uenighet om hvilken frekvens som er optimal. I kinematografi brukes 24 bilder per sekund, og 25 anses å ha en negativ effekt på psyken.

Hva er synets krefter?

Det er verdt å vurdere strukturen til det menneskelige øyet. Kjegler og staver er komponentene i fotoreseptorer, det såkalte persepsjonssystemet. Takket være dem kan du skille farger og nyanser, oppfatte bilder. Vanskeligheten med å finne maksimal fps (framers per sekund) ligger i plasseringen av disse reseptorene. Folk har antall fps i periferien visuelt systemøkt. Dette er en slags tilpasning av organismen til eksistensmåten, som bestemmer hva den ser. menneskelig øye.

Det visuelle systemet er innstilt på en slik måte at det ser hele bildet. Det er derfor hvis du viser 1 bilde per sekund en stund, så vil personen se hele bildet. Det er imidlertid bevist at skarpe fall fps er ubehagelige og oppfattes knapt av det menneskelige øyet. I den stille kinotiden var antallet bilder 16, men de grådige eierne av kinoen økte det bevisst til 30, noe som påvirket seeropplevelsen negativt. Standarden som er behagelig for øynene er 24 fps. Det visuelle systemet er unikt: oppfatning av 60-100 bilder per sekund kan være behagelig. Dette er imidlertid ikke grensen i det hele tatt, siden det er tilfeller der FPS var 220.

Er dette grensen?

Forskere er interessert i svar på spørsmål, hva er maksimal bildefrekvens og hva som skjer hvis du øker fps, hva er poenget. Det ville faktisk være mer logisk å ikke endre noe, men produsentene av dataspill var ikke fornøyd med denne avgjørelsen. Og hver spiller kan være sikker på dette. Skaperne begynte å eksperimentere. Hensikten med dette var å finne ut hvor mange rammer som trengs for å få det synlige bildet på skjermen til å virke realistisk.

Selv om standard tegneserier, filmer og video har en norm på 24, har resultatene av eksperimentene hjulpet filmindustrien og spillselskapene fremover. Dette førte til fremveksten av et nytt format - IMAX og 3D, som brukes på kinoer. Og hovedantallet av rammer i løp, arkader, skytespill og andre har blitt 50, men det kan endre seg på grunn av hastigheten på Internett.

Forskning

Siden dette emnet er av interesse for mange mennesker, er også antallet utførte eksperimenter stort. Tross alt vil alle vite om mulighetene for deres visjon. Et av de mest uvanlige og fantastiske eksperimentene kan med rette betraktes som følgende:

Når en gruppe personer så på høyfrekvent video, la de merke til et ekstra objekt på skjermen.

• Forskere skapte grupper av mennesker.
• De ble utstyrt med videomateriale der det knapt var synlige defekte rammer som skildrer noe overflødig. Vanligvis var det et flygende objekt.
• Etter å ha sett, sa en betydelig andel at de la merke til et flimmer i videoen.
• Dette overrasket alle, siden fps var på 220.

Du kan sette litt erfaring på egen hånd hjemme og teste evnene til det visuelle systemet. For å gjøre dette finnes det en rekke videoer med forskjellige bildefrekvenser. Etter visning er det verdt å registrere observasjoner i dette øyeblikket. Det er imidlertid bedre å unngå materiale med 25 rammer.

Forskere snakker om et av hovedemnene for kontrovers blant spillere.

Til bokmerker

PC Gamer-redaktør Alex Wiltshire med nevrovitenskapsmenn og psykologer for å finne ut hvor mange bilder per sekund i spill det menneskelige øyet og hjernen trenger. Svaret på spørsmålet var ikke lett.

Mange spillere vet at ikke bare antall rammer er viktig i spill, men også stabiliteten til kvitteringen deres: for eksempel kan til og med 30 rammer oppleves mye mer behagelig enn å "henge ut" i området fra 40 til 50.

Dette skyldes det faktum at nedtrekk i noen scener oppfattes som de veldig beryktede "bremsene" (hjernen forventer å se en viss bevegelse med samme jevnhet som resten, men datamaskinen har ikke tid til å behandle bildet i riktig hastighet).

Derfor slipper utviklere som ikke har lagt nok oppmerksomhet til optimalisering ut et spill med en grense på 30 bilder selv på PC, noe som vanligvis forårsaker merkbar forargelse blant spillere. Og for konsollspill uten flerspiller er 30 rammer generelt standarden.

Imidlertid berørte Wiltshire i sin studie bare en stabil bildefrekvens og berørte ikke spørsmålet om vertikal synkronisering og andre dataparametere som påvirker oppfatningen av bildet.

Øyne og hjerne jobber sammen

Debatten om hvor mange bilder per sekund det menneskelige øye kan oppfatte har pågått lenge, hovedsakelig fordi det ikke finnes noe entydig svar på dette spørsmålet.

Som Wiltshire bemerker, leser en person ikke virkeligheten som en datamaskin, og visuell persepsjon er helt basert på det felles arbeidet med øynene og hjernen. Derfor ser folk for eksempel bevegelse og lys annerledes, og perifert syn takler enkelte aspekter av bildet bedre enn det viktigste – og omvendt.

Tiden det tar en person å oppfatte visuell informasjon summeres fra tiden det tar før lys kommer inn i øynene, tiden det tar før informasjonen overføres til hjernen, og tiden det tar å behandle den.

Ifølge psykologiprofessor Jordan DeLong, ved å behandle visuelle signaler, kalibrerer hjernen konstant, og beregner gjennomsnitt fra tusenvis og tusenvis av nevroner, så hele systemet er mer nøyaktig enn dets individuelle komponenter.

Som forsker Adrien Chopin bemerker, kan lysets hastighet knapt endres, men det er fullt mulig å fremskynde den delen av visuell persepsjon som foregår i hjernen.

Spill er nesten den eneste måten forbedre hovedindikatorene for synet ditt betydelig: følsomhet for kontrast, oppmerksomhet og evnen til å spore bevegelsen til mange objekter samtidig.

Adrien Chopin, forsker av kognitive funksjoner i hjernen

Som Wiltshire påpeker, er det spillerne som oftest bryr seg om høy frekvens rammer, er i stand til å oppfatte visuell informasjon raskere enn noen andre mennesker.

Forskjeller i oppfatningen av bevegelse og lys

Hvis pæren går på 50 eller 60 Hz, vil de fleste oppleve at lyset er konstant, men det er de som merker et flimmer. Denne effekten kan også oppnås ved å snu hodet mens du ser på bilens LED-frontlykter.

Samtidig kunne noen jagerpiloter under testene se bilder som dukket opp på skjermen i 1/250 av et sekund.

Begge disse eksemplene forteller imidlertid ikke hvordan det menneskelige øyet oppfatter spill der hovedparameteren er bevegelse.

Som professor Thomas Busey bemerker, høye hastigheter(forsinkelse mindre enn 100 millisekunder) kommer den såkalte Blochs lov inn. Det menneskelige øyet er ikke i stand til å skille mellom et sterkt blits som varte i et nanosekund og et mindre sterkt blitz som varte i en tiendedel av et sekund. Et kamera fungerer etter et lignende prinsipp, som ved lav lukkerhastighet kan slippe inn mer lys.

Blochs lov betyr imidlertid ikke at begrensningen i menneskelig oppfatning stopper ved 100 millisekunder. I noen tilfeller kan folk se artefakter i et bilde med 500 bilder per sekund (2 millisekunders forsinkelse).

Som professor Jordan DeLong bemerker, avhenger oppfatningen av bevegelse i stor grad av posisjonen personen er i. Hvis han sitter stille og ser på objektet, så er dette én situasjon, og hvis han går et sted, så er det helt annerledes.

Dette skyldes forskjellene mellom primært og perifert syn, som folk arvet fra sine primitive forfedre. Når en person ser direkte på en gjenstand, kan han se de minste detaljene, men synet hans takler ikke raskt bevegelige gjenstander. Perifert syn, derimot, mangler detaljer, men fungerer mye raskere.

Det er dette problemet som utviklerne av virtual reality-hjelmer sto overfor. Hvis 60 eller til og med 30 Hz er nok for en skjerm som en person ser direkte på, må bildefrekvensen økes til 90 Hz for at seeren skal føle seg normal i VR. Dette er fordi hjelmen gir et bilde for perifert syn.

Ifølge professor Busey, hvis brukeren spiller et førstepersonsskytespill, lar den økte bildefrekvensen ham for det meste oppfatte bevegelsen til store objekter bedre enn små detaljer.

Dette skyldes det faktum at spilleren under spillet ikke står på ett sted og venter på fiender, men beveger seg i virtuelt rom ved hjelp av mus og tastatur, og endrer også sin posisjon i forhold til motstandere som kan dukke opp i forskjellige deler Observere.

Hvor mye skal henge i rammer

Meningene om hvor mange bilder per sekund en person trenger, var forskjellige. Professor Busey mener det er verdt å gå gjennom minst 60Hz for komfort, men han vet ikke om det vil være forskjell mellom 120fps og 180fps for noen mennesker.

Bildet på kinescope til TV-en vises ikke et øyeblikk, som i en film, men tegnes fra topp til bunn av en elektronstråle i ett bilde - litt mindre enn 0,02 sek ved en "europeisk" frekvens på 50 Hz. Dessuten tegnes først den ene halvdelen av rammen, og deretter, gjennom linjen, den andre. Dette reduserer synligheten av flimmer. 50 Hz er frekvensen til feltene, knyttet til frekvensen til strømnettet, ellers ville gamle TV-er hatt forstyrrelser i form av en horisontal stripe (noen ganger ser man noe lignende på TV-er i gamle filmer). I USA-standarden - 60 Hz, derav frekvensen i skjermer. Men fortsatt, faktisk, på store TV-er, så vel som på skjermer som er mye nærmere øyet, er flimringen av lyse områder merkbar, derfor, før overgangen til LCD og plasma, i store CRT-TVer, ble frekvensen kunstig økt til 100 Hz, og i ikke helt gamle CRT-skjermer kunne frekvensen velges.
På LCD-skjermen er det ikke lenger noe spesielt poeng å øke frekvensen - der beholder hvert punkt sin tilstand til det kommer et signal om endring. Selv om kule dataspillere kanskje ikke er enige i dette. Generelt kan skanning (bare sagt, dette er å tegne en ramme på en TV-skjerm) ikke bare være sammenflettet, men også progressiv, det vil si at rammen tegnes ikke gjennom en linje med felt, men alt på en gang. Et slikt bilde er bedre for øynene, men det er problemer med signaloverføring, da det før krevde en bredere båndbredde for signalet, og nå krever det høyere bithastighet. Derfor er det umulig å øke frekvensen mye. Forresten, å øke frekvensen til 100 Hz på TV forårsaket noen ganger nye problemer: for eksempel ble løpelinjen doblet.
I tillegg er det fortsatt problemer med jevn bevegelse. Ved en frekvens på mindre enn 20-25 Hz kan du glemme jevnheten til bevegelser: Dette kan noen ganger observeres på CCTV-kameraer som opererer med en frekvens på 15 Hz (ofte mindre) - her allerede for å spare plass på harddisker. Men selv med en økning i frekvensen, merkelig nok, oppstår det også problemer med bevegelsene til objekter, men nå på grunn av det faktum at videosignalet nå er kodet i digital form, og utviklere av kodeker – programmer for koding av video i digitalt format – har det vanskelig her. I tillegg krever en økning i frekvensen en økning i ytelsen til prosessorene til enheter, både koding og dekoding. Med tanke på at det ikke er noen problemer med flimring på moderne TV-er, eksperimenterer de egentlig ikke med videofrekvens: 25 (30) Hz for interlaced skanning og 50 (60) for progressiv skanning. Riktignok er bruken av ordet "sveip" for en heldigital bane (fra et videokamera til en TV-skjerm) ikke helt riktig, det brukes fortsatt, fordi det ennå ikke har vært mulig å kvitte seg med digitale formater fra analog arv - kompatibilitet med gamle enheter må sikres.

Hva er det menneskelige øyet? Hvordan ser vi? Hvordan oppfatter vi bildet av verden rundt oss? Det ser ut til at ikke alle husker skolens anatomitimer godt, så la oss huske litt om hvordan de menneskelige synsorganene er ordnet.

Så, hvor mange bilder per sekund ser det menneskelige øyet?

Struktur

Det menneskelige øyet oppfatter visuell informasjon ved hjelp av kjeglene og stengene som utgjør netthinnen. Disse kjeglene og stengene oppfatter videosekvensen annerledes, men de har muligheten til å kombinere ulik informasjon til ett enkelt bilde. Stengene fanger ikke opp fargeforskjeller, men de er i stand til å fange opp endringene i bildene. Kjegler, derimot, er utmerket til å skille farger. Generelt er kombinasjonen av kjegler og stenger fotoreseptorene til det menneskelige øyet, ansvarlige for å få det viste bildet til å se helhetlig ut.

Hvor mange bilder per sekund ser en person? Dette ofte stilte spørsmål. På netthinnen er fotoreseptorene plassert relativt ujevnt, i midten er det omtrent like mange, men nærmere kanten av netthinnen utgjør stavene majoriteten. Det er denne strukturen i øyet som har en veldig logisk forklaring fra naturens side. I de dager da en mann jaktet en mammut, hans sidesyn den måtte tilpasses for å fange opp den minste bevegelse fra høyre eller venstre side. Ellers, etter å ha gått glipp av alt i verden, risikerte han å forbli sulten, eller til og med død, derfor er en slik øyestruktur den mest naturlige. Dermed er strukturen til det menneskelige øyet slik at det ikke ser individuelle rammer, som i et storyboard for en tegneserie, men en samling bilder som en helhet.

Hvor mange bilder per sekund ser det menneskelige øyet?

Hvis du viser en person ett bilde per sekund for lang periode tid, over tid, vil han begynne å oppfatte ikke bilder separat, men et bilde av bevegelse generelt. Imidlertid er demonstrasjonen av et videobilde i en slik rytme ubehagelig for en person. Selv i stumfilmenes dager nådde bildefrekvensen 16 per sekund. Når man sammenligner stumfilmopptak med moderne filmer, får man følelsen av at filmingen tidlig på 1900-tallet ble gjort i sakte film. Når man ser, vil man skynde seg litt med heltene på skjermen. For øyeblikket er standarden for fotografering 24 bilder per sekund. Dette er frekvensen som er behagelig for menneskelige organer syn. Men er dette grensen, hva er det utenfor grensene for dette området?

Hvor mange bilder per sekund en person ser, vet du nå.

Relaterte videoer

Hva vil skje hvis du øker bildefrekvensen?

Begrepet bildefrekvens (fps) ble først brukt av fotografen Edward Muybridge. Og siden den gang har filmskapere utrettelig eksperimentert med denne indikatoren. Fra hensiktsmessighetssynspunkt kan det virke som å endre antall bilder per sekund er urimelig, fordi et annet tall ikke vil bli sett av det menneskelige øyet.

Hvor mange fps oppfatter øyet? Vi vet at 24. Er det fornuftig å endre noe? Det viser seg at alle disse anstrengelsene er berettiget. Moderne spillere, og bare folk som er databrukere, kan si dette med selvtillit.

Vitenskapelig begrunnelse

Forskere har bevist at med en 24-ganger bildefrekvens, oppfatter en person ikke bare det generelle bildet på skjermen, men på et underbevisst nivå, individuelle rammer. For spillutviklere har denne informasjonen blitt et insentiv til å forske videre på evnene til menneskesyn. Utrolig nok kan det menneskelige øyet oppfatte video med 60 bilder per sekund eller mer. Evnen til å oppfatte flere bilder øker når du konsentrerer deg om noe. I dette tilfellet er en person i stand til å oppfatte opptil hundre bilder per sekund uten å miste den semantiske tråden til videobildet. Og i tilfellet når oppmerksomheten er spredt, kan persepsjonshastigheten falle til 10 bilder per sekund.

Når du svarer på spørsmålet om hvor mange fps det menneskelige øyet ser, kan du trygt ringe nummeret 100.

Hvordan gjøres forskning?

Eksperimenter innen identifisering av evnene til menneskelige synsorganer utføres stadig, og forskerne kommer ikke til å stoppe der. For eksempel utfører de slike tester: en kontrollgruppe med personer ser de foreslåtte videoene med annen frekvens rammer. Rammer med en eller annen form for defekt settes inn i visse fragmenter med forskjellige tidsintervaller. De skildrer en slags overflødig gjenstand som ikke passer inn i det generelle omrisset. Det kan være et raskt flyvende objekt. I alle gruppene merker mer enn 50 % av forsøkspersonene et flygende objekt. Denne omstendigheten ville ikke forårsake en slik overraskelse hvis det ikke var kjent at denne videoen ble vist med en frekvens på 220 bilder per sekund. Selvfølgelig kunne ingen se bildet i detalj, men selv det faktum at folk bare var i stand til å legge merke til flimringen på skjermen ved en slik bildefrekvens taler for seg selv.

Hvor mange bilder per sekund en person ser er interessant for mange. Flere interessante detaljer vil bli diskutert nedenfor.

uventede fakta

Ikke alle vet om dette interessant fakta: eksperimenter med å vise videobilder ved forskjellige frekvenser begynte for over hundre år siden i stumfilmens tid. For demonstrasjonen av de første filmene ble filmprojektorer utstyrt med en manuell hastighetskontroller. Det vil si at filmen ble vist med hastigheten som mekanikeren vred på knappen, og han ble på sin side guidet av reaksjonen fra publikum. Den opprinnelige hastigheten til stumfilmen var 16 bilder per sekund.

Men når man så en komedie, når publikum viste høy aktivitet, ble hastigheten økt til 30 bilder per sekund. Men en slik mulighet til å vilkårlig justere visningshastigheten kunne ha negative konsekvenser. Da eieren av kinoen ønsket å tjene mer, reduserte han følgelig visningstiden for en sesjon, men økte antallet økter selv. Dette førte til at filmproduksjonen ikke ble oppfattet av det menneskelige øyet, og seeren forble misfornøyd. Som et resultat, i mange land, på lovgivende nivå, forbød de visning av filmer med en akselerert frekvens og bestemte normen i samsvar med hvilke projeksjonister jobbet. Generelt, hvorfor studeres fps og det menneskelige øyet? La oss snakke om det.

Hva er den til?

Den praktiske fordelen med disse studiene er som følger: å øke hastigheten på flimrende rammer på skjermen jevner ut bildet, som det var, og skaper effekten av kontinuerlig bevegelse. Å se standard video 24 bilder per sekund regnes som det mest optimale, det er slik vi ser film på kino. Men det nye IMAX widescreen-formatet bruker en bildefrekvens på 48 bilder per sekund. Dette skaper en oppslukende effekt virtuell virkelighet så nær virkeligheten som mulig. Denne følelsen kan forsterkes ytterligere ved bruk av 3D-teknologi. Når utviklere lager dataspill, bruker de en syklus på 50 bilder per sekund. Dette gjøres for å oppnå maksimal realisme av spillvirkeligheten. Men hastigheten på Internett har også betydning her, så bildefrekvensen kan endres opp eller ned.

Vi så på hvor mange bilder per sekund en person ser.

I begynnelsen var filmlageret veldig dyrt, så mye at for å redde det prøvde regissører å bruke færrest bilder som ville sikre jevn bevegelse. Denne terskelen varierte fra 16 til 24 bilder per sekund og til slutt ble et enkelt nivå på 24 bilder per sekund valgt. Denne standarden har blitt etablert i mange tiår og brukes fortsatt i kinematografi.

Hvor mange rammer å velge

Velge antall rammer avhenger av den kreative visjonen og effekten du ønsker å få. Den lavere hastigheten gjør det slik at hjernen ubevisst gjenkjenner at bildet som observeres er "falsk", så å velge 24 fps kan perfekt understreke et fantasibasert konsept, som i eventyr og andre urealistiske filmer.

Jo høyere antall bilder, jo mer realistiske ser scenene ut, så denne hastigheten er ideell for moderne spillefilmer, dokumentarer eller actionfilmer. Mens 60 fps teknisk sett er den beste løsningen for jevnhet, ser stop-motion-animasjoner bra ut ved 12 fps, og å se ballen under en kamp tatt opp med 24 fps er nesten umulig.

Ofte prøver utviklere å holde seg til bildefrekvensen som tradisjonelt brukes i deres region, dvs. 29,97 fps i USA og Japan og 25 fps i Europa og det meste av Asia. Sørg for at valget ditt er gjennomtenkt.

Husk at det menneskelige øyet er en kompleks enhet og ikke gjenkjenner individuelle rammer, så disse anbefalingene bør ikke betraktes som vitenskapelig beviste fakta, men snarere som et resultat av mange års observasjon av forskjellige mennesker.

Nedenfor finner du informasjon om samlede tall rammer brukt i filmer og klipp:

• 12 fps: Det absolutte minimum som kreves for at bevegelse skal skje. Lavere hastigheter vil bli oppfattet som et sett med separate bilder.
• 24 fps: Minimumsverdien der bevegelsen ser ganske jevn ut. Dette er et godt alternativ som er egnet for å skape atmosfæren til en gammel film.
• 25 fps: TV-standard i EU og de fleste asiatiske land.
• 30 fps (29,97 for å være nøyaktig): Standard brukt i USA og Japan.
• 48 fps: Verdien er det dobbelte av tradisjonelle filmer.
• 60 fps: For øyeblikket den mest avanserte opptakshastigheten. De fleste ser ingen stor forskjell i jevn bevegelse når du fotograferer over 60 fps. Dette antallet bilder er flott for å vise fartsfylt handling.

Animasjon med 12 bilder per sekund

En høy bildefrekvens kan også være nyttig ved falming og lysere bilder, når mer lave verdier tap av bildekvalitet kan forekomme.

Du bør selvfølgelig ikke bruke én fast bildefrekvens for hele filmen. Du kan for eksempel velge 24 fps for en romantisk effekt, og deretter bytte til 60 fps ved behov:

• Eksplosjoner: Filmeksplosjoner tatt med 24 bilder per sekund ser enten skarpe, men hakkete ut eller uskarpe, men jevne ut. På mer bilder per sekund, kan du vise svært raske eksplosjoner i detalj, med høy jevnhet og klarhet.
• Væsker: Ved høye bildefrekvenser får du bred blenderåpning når du fotograferer raskt bevegelige væsker.
• Dynamiske scener: som boksing, bryting osv.
• Skudd og andre gjenstander i rask bevegelse: bevegelsesuskarphet med mer lave frekvenser rammer gjør det umulig å spore objekter som beveger seg raskt. I scener filmet med stort beløp bilder per sekund, dette problemet oppstår ikke.

Du trenger ikke velge mellom uskarphet og lite detaljer

I scener med rask handling og et stort antall små, bevegelige gjenstander, som i dette Nintendo-klippet, frekvens i 60 fps lar deg fange alle de minste detaljene, samtidig som du opprettholder en ekstraordinær jevnhet i bildet.

Ta opp en liten video med et stort, og deretter med et lite antall bilder. Del dette innlegget med fellesskapet og spør medlemmene hva de likte med disse filmene.