Quanti fotogrammi al secondo può catturare l'occhio umano? Quanti FPS vede l'occhio umano?

Gli scienziati discutono uno dei principali argomenti di dibattito tra i giocatori.

Ai segnalibri

Alex Wiltshire, redattore di PC Gamer, si unisce a neuroscienziati e psicologi per capire di quanti fotogrammi al secondo hanno bisogno l'occhio e il cervello umano nei giochi. La risposta alla domanda si è rivelata difficile.

Molti giocatori sanno che nei giochi è importante non solo il numero di fotogrammi, ma anche la stabilità del loro arrivo: ad esempio, anche 30 fotogrammi possono essere percepiti molto più piacevoli del "chiacchiericcio" compreso tra 40 e 50.

Ciò è dovuto al fatto che gli abbassamenti in alcune scene vengono percepiti come i famigerati "freni" (il cervello si aspetta di vedere un certo movimento con la stessa fluidità degli altri, ma il computer non ha il tempo di elaborare l'immagine al ritmo richiesto velocità).

Pertanto, a volte gli sviluppatori che non hanno prestato sufficiente attenzione all'ottimizzazione rilasciano giochi con un limite di 30 fotogrammi anche su PC, il che di solito provoca notevole indignazione tra i giocatori. E per giochi per console Senza la modalità multiplayer, 30 fotogrammi sono generalmente lo standard.

Tuttavia, nel suo studio, Wiltshire ha toccato solo frame rate stabili e non ha toccato la questione della sincronizzazione verticale e di altri parametri del computer che influenzano la percezione dell'immagine.

Occhi e cervello lavorano in tandem

Controversie su quanto occhio umano possono percepire i fotogrammi al secondo, sono in corso da molto tempo, soprattutto perché non esiste una risposta chiara a questa domanda.

Come osserva Wiltshire, una persona non legge la realtà come un computer e la percezione visiva è interamente basata sul lavoro congiunto degli occhi e del cervello. Pertanto, ad esempio, le persone vedono il movimento e la luce in modo diverso e in alcuni aspetti dell'immagine la visione periferica è migliore rispetto alla visione primaria e viceversa.

Il tempo impiegato da una persona per percepire le informazioni visive è la somma del tempo necessario affinché la luce entri negli occhi, del tempo necessario affinché le informazioni ricevute vengano trasmesse al cervello e del tempo necessario per elaborarle.

Secondo il professore di psicologia Jordan DeLong, durante l'elaborazione dei segnali visivi, il cervello si calibra costantemente, calcolando le medie di migliaia e migliaia di neuroni, quindi l'intero sistema è più accurato dei suoi singoli componenti.

Come osserva il ricercatore Adrien Chopin, la velocità della luce difficilmente può essere modificata, ma è del tutto possibile accelerare la parte della percezione visiva che si svolge nel cervello.

I giochi sono forse l'unico modo per migliorare in modo significativo i principali indicatori della tua visione: sensibilità al contrasto, attenzione e capacità di seguire il movimento di molti oggetti contemporaneamente.

Adrien Chopin, ricercatore sul cervello cognitivo

Come sottolinea Wiltshire, sono i giocatori che sono più preoccupati per i frame rate elevati ad essere in grado di elaborare le informazioni visive più velocemente di chiunque altro.

Differenze nella percezione del movimento e della luce

Se la lampadina funziona ad una frequenza di 50 o 60 Hz, l'illuminazione appare costante alla maggior parte delle persone, ma c'è chi nota in questo caso uno sfarfallio. Questo effetto può essere ottenuto anche girando la testa mentre si guardano i fari a LED dell'auto.

Allo stesso tempo, alcuni piloti di caccia durante i test potevano vedere le immagini che apparivano sul display per 1/250 di secondo.

Tuttavia, entrambi questi esempi non parlano di come l’occhio umano percepisce i giochi in cui il movimento è il parametro principale.

Come osserva il professor Thomas Busey, a velocità elevate (latenza inferiore a 100 millisecondi), entra in gioco la cosiddetta legge di Bloch. L'occhio umano non è in grado di distinguere un lampo luminoso della durata di un nanosecondo da un lampo meno luminoso della durata di un decimo di secondo. Una fotocamera funziona secondo un principio simile, che può far entrare più luce con una velocità dell'otturatore bassa.

Tuttavia, la Legge di Bloch non significa che il limite della percezione umana si fermi a 100 millisecondi. In alcuni casi, le persone possono distinguere artefatti in un'immagine a 500 fotogrammi al secondo (ritardo di 2 millisecondi).

Come osserva il professor Jordan DeLong, la percezione del movimento dipende in gran parte dalla posizione in cui si trova una persona. Se sta fermo e osserva l'oggetto, questa è una situazione, ma se va da qualche parte, è completamente diversa.

Ciò è dovuto alle differenze tra visione primaria e periferica che le persone hanno ereditato dai loro antenati primitivi. Quando una persona guarda direttamente un oggetto, vede i più piccoli dettagli, ma la sua vista non si adatta bene agli oggetti in rapido movimento. La visione periferica, invece, soffre di una mancanza di dettaglio, ma è molto più veloce.

Questo è esattamente il problema che hanno dovuto affrontare gli sviluppatori di caschi per realtà virtuale. Se 60 o anche 30 Hz sono sufficienti per un monitor che una persona guarda direttamente, affinché lo spettatore si senta normale in VR, il frame rate deve essere aumentato a 90 Hz. Questo perché il casco fornisce anche un'immagine per la visione periferica.

Secondo il professor Busey, se un utente sta giocando a uno sparatutto in prima persona, l'aumento del frame rate gli consente generalmente di percepire il movimento di oggetti di grandi dimensioni meglio dei piccoli dettagli.

Ciò è dovuto al fatto che durante il gioco il giocatore non sta fermo in un posto, aspettando i nemici, ma si muove nello spazio virtuale utilizzando mouse e tastiera, cambiando anche la sua posizione rispetto agli avversari che potrebbero apparire in parti differenti tenere sotto controllo.

Quanto appendere nelle cornici

Gli scienziati hanno opinioni divergenti sul numero di fotogrammi al secondo di cui una persona ha bisogno. Il professor Busey ritiene che valga la pena superare almeno la soglia dei 60Hz per comodità, ma non sa se andare tra 120 e 180fps farà la differenza per alcune persone.

Ciao a tutti! Di recente, ho scritto due articoli relativi ai monitor e, nei commenti a entrambe le pubblicazioni, gli esperti nel loro campo hanno sollevato domande su quale frequenza di aggiornamento ha bisogno un utente moderno, quanti fotogrammi può riconoscere l'occhio umano, qual è lo scopo di avere un frame rate superiore alla frequenza di aggiornamento del monitor, ecc. e così via. Vedendo questo, sono rimasto molto sorpreso perché mi sembrava che tali domande fossero state risolte da tempo e tutti gli utenti moderni ne conoscessero la risposta. Quanto profondamente mi sbagliavo... A causa di una situazione così deplorevole, ho preparato per voi non un articolo applicativo, che di solito si trova sul nostro sito web, ma un articolo di formazione generale sul tema FPS, per illuminarvi in ​​qualche modo quelli che hanno saltato le lezioni a scuola e ora scrivono sciocchezze nei commenti.

Quanti FPS vede l'occhio umano?

In generale il tema legato al frame rate è molto ampio e sfaccettato e colpisce grande quantità concetti come: percezione visiva, cinematografia, scansione raster e molti altri. Non entrerò in tutto questo molto in profondità, per non allungare troppo l'articolo e non trasformare il nostro sito in un sito divulgativo, ma toccherò solo gli aspetti più conoscenza di base e concetti. Quindi andiamo!

La prima questione che devo affrontare è: nel seguente modo: Quanti fotogrammi al secondo può vedere l'occhio umano? Prima di rispondere a questa domanda, rivolgiamoci brevemente a qualsiasi enciclopedia per capire come l'occhio umano percepisce le informazioni. Se aprite una pagina con la scheda “Percezione Visiva” e rimanete lì per un po’, allora capirete che l’occhio umano è un dispositivo molto più complesso di una videocamera, e non percepisce informazioni dai fotogrammi, ma costruisce il l'immagine risultante in un'animazione fluida se è presente un numero qualsiasi di fotogrammi. Più precisamente, non è l'occhio a farlo, ma il cervello umano. Perché ciò accade? Perché in qualsiasi fase della percezione (soprattutto visiva) il cervello non ha abbastanza informazioni ricevute e durante il processo di elaborazione apporta le modifiche necessarie per rimuovere gli effetti negativi (scomodi), ad esempio: l'effetto punto cieco, la correzione del colore insufficiente, ecc. Puoi leggere più in dettaglio nella stessa Wikipedia. Quindi la percezione delle informazioni provenienti dai fotogrammi è per così dire scomoda per il nostro cervello, quindi quando guardiamo lo schermo del monitor sbagliato, ma per qualsiasi altro fenomeno naturale, l'immagine è sempre fluida, non si muove, non si interrompe , ecc. Con l'immagine sugli schermi dei monitor, la situazione è leggermente diversa. Secondo Wikipedia, l'immagine ottenuta bulbo oculare, viene immagazzinato nella corteccia visiva per circa 66,6 millisecondi. Sulla base di ciò, possiamo trarre una semplice conclusione logica che per percepire un insieme di immagini diverse come l'animazione più semplice, il nostro occhio ha bisogno di almeno 16 grande amico l'uno dall'altro fotogrammi al secondo. Ricordiamo le lezioni scolastiche. In un secondo ci sono 1000 millisecondi. 66,6*15=999 millisecondi, che equivale quasi a un secondo. Pertanto, a 16 fotogrammi al secondo, il fotogramma precedente non ha il tempo di scomparire, ma ne appare uno nuovo. Questo crea l'illusione dell'animazione. Questo è il minimo necessario per una percezione confortevole di una serie di fotogrammi che si susseguono. Cioè, tutto ciò che è inferiore a 16 fotogrammi verrà percepito dal nostro cervello come una presentazione. Ma per quanto riguarda il massimo? Dopo quale valore l'occhio salterà i fotogrammi a causa della sua incapacità biologica di vedere di più?

Non esiste una risposta assolutamente accurata a questa domanda. questo momentoÈ impossibile dare tempo. E ora cercherò di spiegare perché esattamente. Puoi rispondermi? prossime domande: Qual è la velocità di reazione più veloce tra i risultati registrati da una persona? O quante flessioni massime può fare una persona? O quanto tempo riesci a trattenere il respiro al massimo? Naturalmente a ciascuna di queste domande è possibile rispondere, cosa che è molto facile da trovare su Google. Ma tutte queste risposte mostreranno i risultati di una determinata persona in questo momento. Ciascuno di questi record migliora e migliora nel tempo. Vedi cosa intendo? Inoltre, ognuna di queste abilità è solo un'abilità e può essere migliorata nel tempo attraverso un lungo allenamento. La capacità di percezione dell'occhio umano non fa eccezione. Lavorare in un campo che crea carico massimo SU sistema visivo persona, a causa delle circostanze allenerai la tua reazione e percezione visiva. Ad esempio, i corridori professionisti, i piloti di aerei, gli atleti e molti altri sono in grado di vedere più fotogrammi di una persona comune seduto in ufficio. È molto stupido negare questo fatto. Ci sono molti esperimenti online che lo dimostrano. Il più popolare è che al soggetto del test vengono mostrati 200 fotogrammi dello stesso tipo e 1 fotogramma su questi 200 è molto diverso dagli altri. Quasi tutte le persone che lavorano in un campo che crea un forte carico visivo hanno potuto vedere questo fotogramma diverso da tutti gli altri. E alcuni sono riusciti anche a vedere i dettagli di questa cornice. E hanno inserito questa immagine a cui tenevo molto luoghi differenti, all'inizio della riga, al centro, alla fine. In tutti i casi il risultato è stato lo stesso. Sfortunatamente, per motivi etici, non posso lasciarti link questo tipo esperimenti, ma penso che tu possa trovarli facilmente in rete da solo. Quindi, l'unica conclusione che si può trarre è che per ogni persona il numero massimo di fotogrammi percepiti è completamente diverso e questa abilità può essere sviluppata. Inoltre, diversi recettori retinici hanno percezioni diverse e sono distribuiti in modo non uniforme in tutto l'occhio. Ad esempio, a causa delle caratteristiche evolutive del nostro occhio, visione perifericaè più sensibile ai vari cambiamenti nell'ambiente, ma distingue peggio i colori e gli oggetti. Pertanto, è semplicemente impossibile nominare un valore specifico che risponda alla domanda posta. In generale, ogni volta che scrivi che l'occhio umano non vede più di 30 fotogrammi, e che non c'è differenza tra 60 e 30 fotogrammi, sei ragionevole per tutti persone pensanti assomigli alla persona che ha scritto qualcosa del genere: “Non vedo la differenza tra rosso e verde, il che significa che sono la stessa cosa. Spero che questo problema sia finito, andiamo avanti.

Molto spesso sento l'affermazione: l'occhio umano non è in grado di vedere più di 24 (16 o qualsiasi altro numero, a seconda del grado di errore dell'autore) fotogrammi al secondo! Da dove vengono tutti questi numeri misteriosi? I numeri più comuni in questa materia sono 24 e 16. Nel primo paragrafo ho menzionato il numero 16, che è il minimo richiesto per percepire una serie di fotogrammi come un'animazione. Proprio questo numero è stato preso come base agli albori del cinema. Quindi si è ritenuto che 16 fotogrammi al secondo non avrebbero causato disagio allo spettatore durante la visione di film e, in questo caso, il costo del film sarebbe stato il più basso possibile. Poco dopo questo numero divenne il famoso 24, standardizzato dall'American Academy of Arts nel 1932. In generale, questi numeri sono standard cinematografici e televisivi e non hanno nulla a che fare con il massimo possibile percezione umana. Al giorno d'oggi, l'ormai popolare sistema cinematografico IMAX visualizza le immagini a 48 fotogrammi al secondo. Ma per qualche motivo nessuno dice che una persona non veda più di 48 fotogrammi.

La prossima domanda popolare è: qual è la differenza tra la frequenza di aggiornamento di un monitor e il numero di fotogrammi al secondo. Fondamentalmente, questi sono assolutamente due indicatori diversi, ma, come ha dimostrato la pratica, non tutti lo capiscono. Il numero di fotogrammi al secondo, noto anche come FPS (Frames Per Second), è un valore che riflette le prestazioni del tuo hardware in certe condizioni. E la frequenza di aggiornamento di un monitor è il numero di fotogrammi al secondo che il monitor può visualizzare sullo schermo. Cioè, se l'output hardware è di 200 fotogrammi al secondo. E la frequenza di aggiornamento del monitor è 60Hz, quindi al massimo vedrai solo 60 fotogrammi dei 200 prodotti dal tuo hardware. E a prima vista può sembrare che non abbia senso avere un frame rate superiore al polling rate del monitor, ma questo non è del tutto vero. Innanzitutto, nella stragrande maggioranza dei giochi, la sincronizzazione del dispositivo di output dell'immagine (monitor) con il dispositivo di input (mouse, tastiera) avviene solo una volta per fotogramma. Ciò significa che maggiori sono le prestazioni dell'hardware nel gioco, maggiore sarà il controllo obbediente e fluido che sentirai. In secondo luogo, il numero di fotogrammi generati al secondo non è costante e varia a seconda del carico dell'hardware. E il carico sull'hardware è sempre variabile e in scene particolarmente difficili l'output FPS sarà corrispondentemente inferiore. Ciò significa che è ancora necessario un piccolo margine di fotogrammi sopra la frequenza di aggiornamento del monitor per un gameplay confortevole.

Gli scienziati discutono uno dei principali argomenti di dibattito tra i giocatori.

Ai segnalibri

Alex Wiltshire, redattore di PC Gamer, si unisce a neuroscienziati e psicologi per capire di quanti fotogrammi al secondo hanno bisogno l'occhio e il cervello umano nei giochi. La risposta alla domanda si è rivelata difficile.

Molti giocatori sanno che nei giochi è importante non solo il numero di fotogrammi, ma anche la stabilità del loro arrivo: ad esempio, anche 30 fotogrammi possono essere percepiti molto più piacevoli del "chiacchiericcio" compreso tra 40 e 50.

Ciò è dovuto al fatto che gli abbassamenti in alcune scene vengono percepiti come i famigerati "freni" (il cervello si aspetta di vedere un certo movimento con la stessa fluidità degli altri, ma il computer non ha il tempo di elaborare l'immagine al ritmo richiesto velocità).

Pertanto, a volte gli sviluppatori che non hanno prestato sufficiente attenzione all'ottimizzazione rilasciano giochi con un limite di 30 fotogrammi anche su PC, il che di solito provoca notevole indignazione tra i giocatori. E per i giochi per console senza modalità multiplayer, 30 fotogrammi sono generalmente lo standard.

Tuttavia, nel suo studio, Wiltshire ha toccato solo frame rate stabili e non ha toccato la questione della sincronizzazione verticale e di altri parametri del computer che influenzano la percezione dell'immagine.

Occhi e cervello lavorano in tandem

Il dibattito su quanti fotogrammi al secondo l’occhio umano possa percepire è in corso da molto tempo, soprattutto perché non esiste una risposta chiara a questa domanda.

Come osserva Wiltshire, una persona non legge la realtà come un computer e la percezione visiva è interamente basata sul lavoro congiunto degli occhi e del cervello. Pertanto, ad esempio, le persone vedono il movimento e la luce in modo diverso e in alcuni aspetti dell'immagine la visione periferica è migliore rispetto alla visione primaria e viceversa.

Il tempo impiegato da una persona per percepire le informazioni visive è la somma del tempo necessario affinché la luce entri negli occhi, del tempo necessario affinché le informazioni ricevute vengano trasmesse al cervello e del tempo necessario per elaborarle.

Secondo il professore di psicologia Jordan DeLong, durante l'elaborazione dei segnali visivi, il cervello si calibra costantemente, calcolando le medie di migliaia e migliaia di neuroni, quindi l'intero sistema è più accurato dei suoi singoli componenti.

Come osserva il ricercatore Adrien Chopin, la velocità della luce difficilmente può essere modificata, ma è del tutto possibile accelerare la parte della percezione visiva che si svolge nel cervello.

I giochi sono forse l'unico modo per migliorare in modo significativo i principali indicatori della tua visione: sensibilità al contrasto, attenzione e capacità di seguire il movimento di molti oggetti contemporaneamente.

Adrien Chopin, ricercatore sul cervello cognitivo

Come sottolinea Wiltshire, sono i giocatori che sono più preoccupati per i frame rate elevati ad essere in grado di elaborare le informazioni visive più velocemente di chiunque altro.

Differenze nella percezione del movimento e della luce

Se la lampadina funziona ad una frequenza di 50 o 60 Hz, l'illuminazione appare costante alla maggior parte delle persone, ma c'è chi nota in questo caso uno sfarfallio. Questo effetto può essere ottenuto anche girando la testa mentre si guardano i fari a LED dell'auto.

Allo stesso tempo, alcuni piloti di caccia durante i test potevano vedere le immagini che apparivano sul display per 1/250 di secondo.

Tuttavia, entrambi questi esempi non parlano di come l’occhio umano percepisce i giochi in cui il movimento è il parametro principale.

Come osserva il professor Thomas Busey, a velocità elevate (latenza inferiore a 100 millisecondi), entra in gioco la cosiddetta legge di Bloch. L'occhio umano non è in grado di distinguere un lampo luminoso della durata di un nanosecondo da un lampo meno luminoso della durata di un decimo di secondo. Una fotocamera funziona secondo un principio simile, che può far entrare più luce con una velocità dell'otturatore bassa.

Tuttavia, la Legge di Bloch non significa che il limite della percezione umana si fermi a 100 millisecondi. In alcuni casi, le persone possono distinguere artefatti in un'immagine a 500 fotogrammi al secondo (ritardo di 2 millisecondi).

Come osserva il professor Jordan DeLong, la percezione del movimento dipende in gran parte dalla posizione in cui si trova una persona. Se sta fermo e osserva l'oggetto, questa è una situazione, ma se va da qualche parte, è completamente diversa.

Ciò è dovuto alle differenze tra visione primaria e periferica che le persone hanno ereditato dai loro antenati primitivi. Quando una persona guarda direttamente un oggetto, vede i più piccoli dettagli, ma la sua vista non si adatta bene agli oggetti in rapido movimento. La visione periferica, invece, soffre di una mancanza di dettaglio, ma è molto più veloce.

Questo è esattamente il problema che hanno dovuto affrontare gli sviluppatori di caschi per realtà virtuale. Se 60 o anche 30 Hz sono sufficienti per un monitor che una persona guarda direttamente, affinché lo spettatore si senta normale in VR, il frame rate deve essere aumentato a 90 Hz. Questo perché il casco fornisce anche un'immagine per la visione periferica.

Secondo il professor Busey, se un utente sta giocando a uno sparatutto in prima persona, l'aumento del frame rate gli consente generalmente di percepire il movimento di oggetti di grandi dimensioni meglio dei piccoli dettagli.

Ciò è dovuto al fatto che durante il gioco il giocatore non sta fermo in un posto, aspettando i nemici, ma si muove nello spazio virtuale utilizzando mouse e tastiera, cambiando anche la sua posizione rispetto agli avversari, che possono apparire in diverse parti dello schermo. tenere sotto controllo.

Quanto appendere nelle cornici

Gli scienziati hanno opinioni divergenti sul numero di fotogrammi al secondo di cui una persona ha bisogno. Il professor Busey ritiene che valga la pena superare almeno la soglia dei 60Hz per comodità, ma non sa se andare tra 120 e 180fps farà la differenza per alcune persone.

Cos'è l'occhio umano? Come vediamo? Come percepiamo l'immagine del mondo che ci circonda? Sembra che non tutti ricordino bene le lezioni di anatomia scolastiche, quindi ricordiamo un po' come funzionano gli organi visivi umani.

Quindi, quanti fotogrammi al secondo vede l'occhio umano?

Struttura

L'occhio umano percepisce le informazioni visive utilizzando i coni e i bastoncelli che compongono la retina. Questi coni e bastoncelli percepiscono il video in modi diversi, ma hanno la capacità di combinare informazioni disparate in un'unica immagine. I bastoncini non rilevano le differenze di colore, ma sono in grado di rilevare il cambiamento delle immagini. I coni, invece, sono eccellenti nel distinguere i colori. In generale, la combinazione di coni e bastoncelli sono i fotorecettori dell'occhio umano, responsabili di rendere olistica l'immagine visualizzata.

Quanti fotogrammi al secondo vede una persona? Questo domande frequenti. Sulla retina degli occhi, i fotorecettori si trovano in modo relativamente irregolare, al centro ce ne sono circa lo stesso numero, ma più vicini al bordo della retina, i bastoncini costituiscono la maggioranza. È questa struttura dell'occhio che ha una spiegazione molto logica dal punto di vista della natura. A quei tempi, quando l'uomo cacciava i mammut, lui visione periferica doveva essere adattato per rilevare il minimo movimento sul lato destro o sinistro. Altrimenti, avendo perso tutto nel mondo, rischiava di rimanere affamato, o addirittura morto, quindi questa struttura dell'occhio è la più naturale. Pertanto, la struttura dell'occhio umano è tale da non vedere i singoli fotogrammi, come nello storyboard di un cartone animato, ma un insieme di immagini nel loro insieme.

Quanti fotogrammi al secondo vede l'occhio umano?

Se mostri a una persona un fotogramma al secondo lungo periodo col tempo, col tempo inizierà a percepire non le immagini individualmente, ma l'immagine del movimento in generale. Tuttavia, mostrare un'immagine video a un tale ritmo è scomodo per una persona. Ai tempi dei film muti, il frame rate raggiungeva i 16 al secondo. Confrontando filmati di film muti e film moderni, si ha la sensazione che siano stati girati al rallentatore all'inizio del XX secolo. Durante la visione, vuoi solo affrettare un po' i personaggi sullo schermo. Lo standard attuale per le riprese è di 24 fotogrammi al secondo. Questa è la frequenza per la quale è comodo organi umani visione. Ma è questo il limite, cosa c’è oltre questo intervallo?

Ora sai quanti fotogrammi al secondo vede una persona.

Video sull'argomento

Se aumenti il ​​frame rate, cosa succederà?

Il termine frame rate (fps) è stato utilizzato per la prima volta dal fotografo Eadweard Muybridge. E da allora, i registi hanno sperimentato instancabilmente questo indicatore. Dal punto di vista pratico, può sembrare irragionevole modificare il numero di fotogrammi al secondo, perché un numero diverso non sarà visibile all'occhio umano.

Quanti fps percepisce l'occhio? Lo sappiamo 24. Ha senso cambiare qualcosa? Si scopre che tutti questi sforzi stanno dando i loro frutti. I giocatori moderni, e solo le persone che usano i computer, possono dirlo con sicurezza.

Background scientifico

Gli scienziati hanno dimostrato che con un frame rate di 24 volte una persona percepisce non solo quadro complessivo sul monitor, ma a livello subconscio, singoli fotogrammi. Per gli sviluppatori di giochi, queste informazioni sono diventate un incentivo a condurre ulteriori ricerche sulle capacità degli organi visivi umani. Sorprendentemente, l'occhio umano può percepire video a una velocità di 60 fotogrammi al secondo o più. La capacità di percepire più immagini aumenta quando ti concentri su qualcosa. In questo caso una persona è in grado di percepire fino a cento fotogrammi al secondo senza perdere il filo semantico dell'immagine video. E nel caso in cui l'attenzione sia dispersa, la velocità di percezione può scendere a 10 fotogrammi al secondo.

Quando rispondiamo alla domanda su quanti fps vede l'occhio umano, possiamo tranquillamente nominare il numero 100.

Come viene effettuata la ricerca?

Gli esperimenti nel campo dell'identificazione delle capacità degli organi visivi umani vengono costantemente condotti e gli scienziati non si fermeranno qui. Ad esempio, conducono i seguenti test: un gruppo di controllo di persone guarda le registrazioni video proposte frequenza diversa cornici. Cornici con qualche tipo di difetto vengono inserite in determinati frammenti in diversi periodi di tempo. Descrivono una sorta di oggetto extra che non rientra nello schema generale. Potrebbe essere un oggetto volante in rapido movimento. In tutti i gruppi, più del 50% dei soggetti nota un oggetto volante. Questa circostanza non sarebbe così sorprendente se non fosse per sapere che questo video è stato mostrato ad una frequenza di 220 fotogrammi al secondo. Naturalmente nessuno è stato in grado di esaminare l'immagine in dettaglio, ma anche il fatto che le persone abbiano potuto semplicemente notare lo sfarfallio sullo schermo con un frame rate simile parla da solo.

Molte persone sono interessate a quanti fotogrammi al secondo vedono una persona. Diamo un'occhiata ai dettagli più interessanti di seguito.

Fatti inaspettati

Non tutti lo sanno fatto interessante: esperimenti con la visualizzazione di immagini video da frequenze diverse iniziò più di cento anni fa durante l'era del cinema muto. Per proiettare i primi film, i proiettori cinematografici erano dotati di un controllo manuale della velocità. Cioè, il film è stato proiettato alla velocità con cui il meccanico ha girato la maniglia e lui, a sua volta, è stato guidato dalla reazione del pubblico. La velocità originale del film muto era di 16 fotogrammi al secondo.

Ma quando si guardava una commedia, quando il pubblico lo mostrava attività elevata, la velocità è stata aumentata a 30 fotogrammi al secondo. Ma potrebbe anche esserci una tale opportunità di regolare arbitrariamente la velocità di visualizzazione conseguenze negative. Quando il proprietario del cinema voleva guadagnare di più, di conseguenza, riduceva il tempo di proiezione di una sessione, ma aumentava il numero delle sessioni stesse. Ciò ha portato al fatto che la produzione del film non è stata percepita dall'occhio umano e lo spettatore è rimasto insoddisfatto. Di conseguenza, in molti paesi, a livello legislativo, è stata vietata la dimostrazione di film a frequenza accelerata ed è stato determinato lo standard in base al quale lavoravano i proiezionisti. In generale, perché vengono studiati gli fps e l'occhio umano? Parliamone.

Cosa serve?

Il vantaggio pratico di questi studi è il seguente: aumentando la velocità con cui i fotogrammi sfarfallano sullo schermo si attenua l'immagine, creando l'effetto di movimento continuo. Per guardare video standard, la velocità ottimale è di 24 fotogrammi al secondo, è così che guardiamo i film nei cinema. Ma il nuovo formato widescreen IMAX utilizza un frame rate di 48 fotogrammi al secondo. Questo crea un effetto immersivo realta virtuale con la massima approssimazione alla realtà. Questa sensazione può essere ulteriormente rafforzata dall'uso della tecnologia 3D. Durante la creazione giochi per computer gli sviluppatori utilizzano un ciclo di 50 fotogrammi al secondo. Questo viene fatto per ottenere la massima realtà di gioco realistica. Ma anche la velocità di Internet gioca un ruolo qui, quindi il frame rate può variare verso il basso o verso l'alto.

Abbiamo esaminato quanti fotogrammi al secondo vede una persona.

All'inizio la pellicola era molto costosa, tanto che i registi cercavano di utilizzarla per salvarla importo minimo telai, che garantivano un movimento fluido. Questa soglia variava da 16 a 24 fotogrammi al secondo e alla fine è stato selezionato un unico livello di 24 fotogrammi al secondo. Questo standard è stato stabilito per molti decenni ed è ancora utilizzato nella cinematografia.

Quanti fotogrammi scegliere

Selezione del numero di fotogrammi dipende dalla visione creativa e dall'effetto che vuoi ottenere. Una velocità inferiore fa sì che il cervello riconosca inconsciamente che l’immagine visualizzata è “falsa”, quindi scegliere 24 fotogrammi al secondo può fare un ottimo lavoro nell’enfatizzare concetti basati sull’immaginazione, come nelle fiabe e altri film irrealistici.

Maggiore è il numero di fotogrammi, più realistiche appaiono le scene, quindi questa velocità è ideale per lungometraggi, documentari o film d'azione moderni. Sebbene 60 fotogrammi al secondo siano tecnicamente la soluzione migliore per ottenere fluidità, le animazioni in stop-motion sembrano fantastiche a 12 fotogrammi al secondo e vedere la palla durante una partita registrata a 24 fotogrammi al secondo è quasi impossibile.

Spesso gli sviluppatori cercano di attenersi al frame rate tradizionalmente utilizzato nella loro regione, ad es. 29,97 fps negli Stati Uniti e in Giappone e 25 fps in Europa e gran parte dell'Asia. Assicurati che le tue scelte siano ponderate.

Ricordate che l'occhio umano è un dispositivo complesso e non riconosce i singoli fotogrammi, pertanto queste raccomandazioni non devono essere considerate come fatti scientificamente provati, ma piuttosto come il risultato di molti anni di osservazione da parte di persone diverse.

Di seguito troverai informazioni su cifre generali fotogrammi utilizzati in film e video:

• 12 fps: il minimo assoluto richiesto affinché si verifichi il movimento. Le velocità inferiori verranno percepite come una raccolta di singole immagini.
• 24 fotogrammi al secondo: valore minimo, in cui il movimento sembra abbastanza fluido. Questa è una buona opzione adatta per creare l'atmosfera di un vecchio film.
• 25 fps: standard TV nell'UE e nella maggior parte dei paesi asiatici.
• 30 fps (29,97 per l'esattezza): Standard utilizzato negli Stati Uniti e in Giappone.
• 48 fps: Il valore è il doppio di quello dei film tradizionali.
• 60 fps: Attualmente la velocità di registrazione più avanzata. La maggior parte delle persone non nota molta differenza nella fluidità del movimento quando si scatta a una velocità superiore a 60 fps. Questo numero di fotogrammi è ottimo per visualizzare un'azione dinamica.

Animazione a 12 fotogrammi al secondo

Una frequenza fotogrammi elevata può essere utile anche durante l'oscuramento e la schermatura delle immagini, laddove frequenze fotogrammi inferiori potrebbero comportare una perdita di qualità dell'immagine.

Ovviamente non dovresti usare un frame rate fisso per l'intero film. Ad esempio, puoi scegliere 24 fps per ottenere un effetto romantico, quindi passare a 60 fps quando necessario:

• Esplosioni: Le esplosioni dei filmati ripresi a 24 fotogrammi al secondo appaiono chiare ma discontinue oppure sfocate ma fluide. A Di più fotogrammi al secondo, esplosioni molto veloci possono essere visualizzate in dettaglio, con grande fluidità e chiarezza.
• Liquidi: I frame rate elevati offrono un controllo avanzato dell'apertura durante le riprese di liquidi in rapido movimento.
• Scene dinamiche: ad esempio boxe, lotta, ecc.
• Spari e altri oggetti in rapido movimento: La sfocatura da movimento a frequenze fotogrammi inferiori rende impossibile tenere traccia degli oggetti in rapido movimento. Nelle scene girate da grande quantità fotogrammi al secondo questo problema non si verifica.

Non devi scegliere tra sfocatura e basso dettaglio

Nelle scene con azione rapida e un gran numero di piccoli oggetti in movimento, come in questa clip Nintendo, frequenza in 60 fps consente di catturare tutti i più piccoli dettagli mantenendo una straordinaria fluidità dell'immagine.

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