Как было сказано выше, 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. Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. FPS это кадры в секунду которые отображаются матрицей монитора. Узнайте больше о том, сколько кадров может видеть человеческий глаз в секунду, можете ли вы проверить человеческий FPS и многое другое.
Создана самая быстрая камера в мире: снимает со скоростью 156 триллионов кадров в секунду
Основной вывод: частота кадров в секунду не может быть выше, чем число выдержки в секунду. FPS это кадры в секунду которые отображаются матрицей монитора. Воспроизводиться оно будет с частотой 30 кадров в секунду, значит, соответсвенно вы получите 4-кратное и 8-кратное замедление. @Dosson, люди могут видеть до 250 кадров в секунду. Если обычный кадр с частотой 30 кадров в секунду замедлить, он будет выглядеть странно, почти скачкообразно. Вы можете посмотреть в настройках сколько кадров в секунду выдаёт тот монитор в который вы сейчас смотрите. Обычно это от 60 до 160 Hz (кадров в секунду).
Средняя используемая частота кадров
- Работа глаза и мозга
- Ваш пароль
- Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить
- Комфортное число FPS для игр и кино В чем отличие между fps в играх и кадрами в кино
- Сколько fps воспринимает человеческий глаз?
Сколько fps воспринимает человеческий глаз?
Пределы человеческого зрения (сколько кадров в секунду видит человеческий глаз). Мы поддержим ученых, которые подтверждают тот факт, что человеческий глаз видит до 50-60 кадров в секунду. Фильмы в основном крутили со скоростью от 16 до 24 кадров в секунду. Full HD видео при 120 кадрах в секунду может весить больше, чем 4K видео при 24 FPS. Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные.
Самая быстрая в мире камера делает 5 триллионов снимков в секунду
Получается 1 500 кадров / 12 кадров в секунду = 125 секунд Значит, нам достаточно 1 500 кадров, что создать двухминутный фильм. Full HD видео при 120 кадрах в секунду может весить больше, чем 4K видео при 24 FPS. Итак, сколько кадров в секунду может увидеть человеческий глаз?
Количество кадров в секунду, видео примеры - FPS
Такие сверхспособности не являются приобретенными, а даются человеку при рождении. Добровольцы во время эксперимента считали мерцание лампочки. Одни насчитали 35 мерцаний в секунду.
Кроме того, стоит учитывать разрешение. Железо — если вы приобретаете монитор с высокой частотой обновления, вам также потребуется видеокарта, которая сможет обеспечить работу игр с высокой частотой кадров. Для AAA-игр с высокими настройками графики она может быть очень дорогой. Если вы играете в основном в них или другие хорошо оптимизированные игры, которым для трехзначной частоты кадров сверхмощное железо не требуется, то дорогая видеокарта для монитора с частотой обновления 144 или 240 Гц вам не потребуется. Если увеличить частоту кадров, что будет? При сравнении кадров немого кино и современных фильмов остается ощущение, что в начале 20-го века снимали в замедленном темпе. При просмотре так и хочется немного поторопить экранных героев. В настоящее время стандарт для съемки — 24 кадра в секунду.
Это та частота, которая комфортна для человеческих органов зрения. Но предел ли это, что там за границами этого диапазона? Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно. Сколько fps воспринимает глаз? Мы знаем, что 24. Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются. Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом. Принцип кино можно понять на основе работы простейшего электронно-оптического проектора. Отдельные изображения на плёнке последовательно проходят через механизм проектора.
Встроенная лампа направляет на них световой поток, посредством которого оптическая система поочерёдно проецирует кадры на экран, создавая иллюзию движения. Для традиционной целлулоидной плёнки скорость смены изображений выражается в кадрах в секунду, или FPS англ. Frames per Second. Для цифровых фильмов используют понятие «частоты обновления», которая выражается в герцах Гц. Чем выше значения показателей, тем быстрее сменяются статичные изображения и реалистичнее выглядит иллюзия движения. FPS и частота обновления немного отличаются. Под FPS подразумевают число самостоятельных кадров, отображаемых в секунду. Частота обновления — это общее количество показов всех изображений за то же время. Дело в том, что для большей реалистичности и минимизации прерывистости видео один кадр может показываться два и более раз, что сопряжено с увеличением скорости кадросмены. Сколько кадров в секунду видит глаз человека?
Если вы покажете человеку один кадр в секунду на протяжении длительного периода времени, со временем он станет воспринимать не изображения по отдельности, а картину движения в общем. Однако демонстрация видеоизображения в таком ритме дискомфортна для человека. Еще во времена немого кино частота кадров доходила до 16 в секунду. Гиперреализм и эффект мыльной оперы Со вторым недостатком повышенной частоты кадров пришлось столкнуться первым режиссерам, решившим поэкспериментировать с технологией. Например, такие фильмы, как «Хоббит» Питера Джексона, который снимали при 48 , а также «Долгий путь Билли Линна в перерыве футбольного матча» Энга Ли в 3D 120 , подверглись критике эффекта гиперреалистичности, слишком четкого и некинематографичного изображения. Здесь разрушается уже не иллюзия движущегося изображения, а ощущение мира грез, погружающего зрителя в историю, происходящую в иной реальности Возможно, это даже более важно, чем яркие дисплеи и 4K С другой стороны, ко всему можно привыкнуть. Повышение плавности передачи движения [ править править код ] Существуют разные мнения насчет необходимости повышения временной дискретности кинематографического и телевизионного тракта, и они основываются на различных эстетических позициях. Однако, уже сегодня существуют кинематографические системы, предусматривающие удвоенные против обычных частоты киносъемки и кинопроекции. Существующее съёмочное оборудование в большинстве случаев рассчитано на стандартную частоту. Но оборудование в современных кинотеатрах уже сейчас позволяет воспроизводить фильмы с частотой до 60 кадров в секунду.
Первым фильмом, снятым с частотой 48 кадров стал «Хоббит: Нежданное путешествие». В 2020 году планируется выход фильма «Аватар 2» , который по заявлениям будет иметь частоту не менее, чем в два раза превышающую стандартную 24 кадра в секунду. В 2018 году на 75-ом Венецианском кинофестивале был представлен фильм Виктора Косаковского «Акварель», снятый с частотой 96 кадров в секунду. В современных телевизорах также есть возможность искусственного увеличения плавности движения путём генерирования — при помощи интерполяции — дополнительных кадров, отображающих промежуточные фазы движения. Процессор телевизора на основе изображения двух соседних кадров вычисляет промежуточный кадр и таким образом увеличивает видимую плавность движения на экране. Качественная интерполяция движений в телевизорах обычно начинается с серии не ниже средней или высокой. У разных производителей есть собственные наработки DNM, Motion Plus создающие промежуточные кадры «на лету». Качество каждого из решений может значительно различаться и требует дополнительных вычислительных ресурсов. Обратной стороной прогресса стал эффект мыльной оперы, воспринимаемый некоторыми зрителями. При демонстрации отрывков из довоенных фильмов вы наверняка замечали неестественно высокую скорость происходящего на экране — это следствие соответствующей частоты кадров.
Затем, при появлении звука в фильмах для размещения аудиодорожки число кадров увеличили до 24 иначе звук был слишком искажен , это значение остаётся актуальным по сегодняшний день. Впрочем, если уж быть точным, то в кинозалах показывают фильмы не с 24, а 48 кадрами в секунду. Это связано с работой одной из деталей проектора, обтюратора — механического устройства для периодического перекрывания светового потока в момент движения кинопленки в кадровом окне.
У охранника «Крокуса» Алексея Осанушкова появились симптомы ПТСР Ирландские исследователи обнаружили «прирожденных геймеров» — тех, кто способен увидеть в секунду большее количество кадров. В публикации Plos One говорится, что существуют люди, способные реагировать на происходящее вокруг быстрее и различать больше кадров в секунду. Такие сверхспособности не являются приобретенными, а даются человеку при рождении.
Предыдущие исследования показали, что животные с высоким временным разрешением зрения, как правило, относятся к видам с быстрым темпом жизни, таким как хищники. Исследования на людях также показали, что эта черта имеет тенденцию к снижению с возрастом и временно исчезает после интенсивных физических нагрузок. Однако было неясно, насколько сильно она различается у людей одного возраста. Один из способов измерить эту черту - определить точку, в которой человек перестает воспринимать мерцающий свет как мерцание и вместо этого воспринимает его как постоянный или неподвижный свет.
Количество кадров в секунду, видео примеры - FPS
Этот метод настолько хорош, что, по сути, для зрительной терапии используются игры. Итак, прежде чем кто-то рассердится на исследователей, которые говорят о скорости FPS, которую может видеть человеческий глаз, мы должны иметь в виду, что исследования показывают, что у геймеров есть зрение, уровень внимания и способность отслеживать движущиеся объекты намного лучше, чем « человек, не являющийся геймером. Восприятие движения Теперь перейдем к некоторым числам. Первое, о чем следует подумать, - это частота мерцания изображений: большинство людей воспринимают мерцающий источник света как постоянное освещение со скоростью от 50 до 60 раз в секунду, или герц. Вот почему почти все люди воспринимают монитор 60 Гц как постоянное изображение, а не как мерцающий свет , что и есть на самом деле. Но это лишь часть головоломки, когда дело доходит до восприятия плавных образов в игре. Это потому, что игры генерируют движущиеся изображения и, следовательно, вызывают различные визуальные системы, которые просто обрабатывают свет.
Пример можно найти в так называемом законе Блоха. Этот закон гласит, что существует компромисс между интенсивностью и продолжительностью вспышки света, которая длится менее 100 мс. Он может иметь невероятно яркую наносекунду света и будет выглядеть так же, как десятая часть секунды тусклого света. Как правило, люди не могут различить слабые, короткие, яркие и длинные раздражители в течение десятых долей секунды. Но хотя человеческому глазу трудно различать световые вспышки длительностью менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты и движения невероятно быстро. Это будет зависеть от того, как воспринимаются различные формы движения: если вы сидите неподвижно и начинаете наблюдать, как вещи движутся перед вами, вы будете воспринимать это намного лучше, чем если бы вы делали это во время ходьбы, поскольку стимулы Они разные.
Иными словами формально мы можем получить 60 кадров в секунду. Но физические это не «чистые» и «четкие» 60 кадров, а кадры со «шлейфом» «промахами» и артефактами. Что происходит на 120 Гц мониторе Представим, что мы наблюдаем за движущимся слева направо прямоугольником. На 2 разных мониторах: 60 и 120 Гц соответственно. Кадры сняты с периодом 8,3 мс что соответствует 120 Гц. Естественно на 120 Гц он перемещается более плавно. А это значит, что физический размер каждого «перемещения» будет в 2 раза меньше. А ведь именно эта зона содержит артефакты, представляющие собой своеобразный шлейф, который очень негативно сказывается на восприятии картинки. Более того, так как период между сигналами 8,3 мс а не 16 мс это значит, что исчезать промахи тоже будут в 2 раза быстрее. Да и величина промахов так же сильно изменится.
Это связано с тем, что изменение светимости с 0 до 160 будет происходить не единовременно за 1 сигнал, а за 2 сигнала. Если дельта меньше, то и промах будет значительно меньше. Конечно это не применимо к переходам от темного к светлому, потому что и так и так будет 1 переход, потому что промежуточных значений нет. Но в играх как мы знаем изображение не черно-белое и есть много участков с относительно плавным изменением цветов и яркости например физические тени. В результате получаем: Физический размер «шлейфа» вдвое меньше; Исчезает в 2 раза быстрее; Промах изначально меньше Отсюда вывод: изображение на 120 Гц мониторе действительно лучше и плавнее. Однако, это никак не связано с тем, что мы воспринимаем больше 60 кадров.
Аспекты зрения Первое, что нужно понять, — это то, что мы воспринимаем различные аспекты зрения по-разному. Обнаружение движения — это не то же самое, что обнаружение света. Другое дело, что разные части глаза работают по-разному. Центр вашего зрения хорош в одних вещах, периферия в других. И еще одно: существуют естественные физические ограничения тому, что мы можем воспринимать. Свету, проходящему через роговицу, требуется время, чтобы стать информацией, на основании которой мозг может действовать, а наш мозг может обрабатывать эту информацию только с определенной скоростью. Делонг-ассистент профессора психологии в Колледже Святого Иосифа в Ренсселере, и большинство его исследований посвящено зрительным системам. Это потому, что зрительное восприятие можно тренировать, а экшн — игры особенно хороши для тренировки зрения. Настолько хорошо, что игры используются в зрительной терапии. Поэтому, прежде чем вы рассердитесь на исследователей, которые говорят о том, какую частоту кадров вы можете и не можете воспринимать, похлопайте себя по плечу: если вы играете в экшн-игры, вы, вероятно, более восприимчивы к частоте кадров, чем средний человек. Восприятие движения А теперь перейдем к некоторым числам. Первое, о чем следует подумать, — это частота мерцания. Большинство людей воспринимают мерцающий источник света как постоянное свечение со скоростью от 50 до 60 раз в секунду, или герц.
Получается, что нам нужно сделать — так это засветить изображение на сетчатку, а затем позволить глазу вместе с мозгом выполнить интерполяцию движения. Дополнительно: так в какой степени наш мозг выполняет интерполяцию, на самом деле? Никто не знает точно, но определённо есть много ситуаций, где мозг помогает создать финальное изображение того, что ему показывают. Взять хотя бы для примера этот тест на слепое пятно : оказывается, существует слепое пятно в том месте, где оптический нерв присоединяется к сетчатке. По идее, пятно должно быть чёрным, но на самом деле мозг заполняет его интерполированным изображением с окружающего пространства. Кадры и обновления экрана не смешиваются и не совпадают! Как было упомянуто ранее, существуют проблемы, если фреймрейт и частота обновления экрана не синхронизированы, то есть когда частота обновления не делится без остатка на фреймрейт. Проблема: разрыв экрана Что происходит, когда ваша игра или приложение начинают рисовать новый кадр на экране, а дисплей находится посередине цикла обновления? Это буквально разрывает кадр на части: Вот что происходит за сценой. Затем монитор считывает этот фрейм и начинает его отображать здесь вам нужна двойная буферизация, чтобы всегда одно изображение отдавалось, а одно составлялось. Разрыв происходит, когда буфер, который в данный момент выводится на экран сверху вниз, заменяется следующим кадром, который выдаёт видеокарта. В результате получается, что верхняя часть вашего экрана получена из одного кадра, а нижняя часть — из другого. Примечание: если быть точным, разрыв экрана может произойти, даже если частота обновления и фреймрейт совпадают! У них должна совпадать и фаза, и частота. Разрыв экрана в действии. Из Википедии Это явно не то, что нам нужно. К счастью, есть решение! Решение: Vsync Разрыв экрана можно устранить с помощью Vsync, сокращённо от «вертикальная синхронизация». Это аппаратная или программная функция, которая гарантирует, что разрыва не произойдёт — что ваше программное обеспечение может отрисовать новый кадр только тогда, когда закончено предыдущее обновление экрана. Vsync изменяет частоту изъятия кадров из буфера вышеупомянутого процесса, чтобы изображение никогда не изменялось посередине экрана. Следовательно, если новый кадр ещё не готов для отрисовки на следующем обновлении экрана, то экран просто возьмёт предыдущий кадр и заново отрисует его. К сожалению, это ведёт к следующей проблеме. Новая проблема: джиттер Хотя наши кадры больше не разрываются, воспроизведение всё равно далеко не плавное. На этот раз причина в проблеме, которая настолько серьёзна, что каждая индустрия даёт ей свои названия: джаддер, джиттер , статтер, джанк или хитчинг, дрожание и сцепка. Давайте остановимся на термине «джиттер». Джиттер происходит, когда анимация воспроизводитеся на другой частоте кадров по сравнению с той, на которой её снимали или предполагали воспроизводить. К сожалению, именно это происходит при попытке отобразить, например, контент 24 FPS на экране, который обновляется 60 раз в секунду. Время от времени, поскольку 60 не делится на 24 без остатка, приходится один кадр показывать дважды если не использовать более продвинутые преобразования , что портит плавные эффекты, такие как панорамирование камеры. В играх и на веб-сайтах с большим количеством анимации это даже более заметно. Многие не могут воспроизводить анимацию на постоянном, делящемся без остатка фреймрейте. Вместо этого частота смены кадров у них сильно изменяется по разным причинам, таким как независимая друг от друга работа отдельных графических слоёв, обработка ввода пользовательских данных и так далее. Вас это может шокировать, но анимация с максимальной частотой 30 FPS выглядит гораздо, гораздо лучше, чем та же анимация с частотой, которая изменяется от 40 до 50 FPS. Необязательно мне верить на слово; посмотрите своими глазами. Вот эффектная демонстрация микроджиттера микростаттера. Борьба с джиттером При преобразовании: «телекинопроектор» « Телекинопроектор » — метод преобразования изображения на киноплёнке в видеосигнал. Дорогие профессиональные конвертеры вроде тех, что используются на телевидении, осущестьвляют эту операцию в основном с помощью процесса, который называется управление вектором движения motion vector steering. Он способен создавать очень убедительные новые кадры для заполнения промежутков. В то же время по-прежнему широко используются два других метода. 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.