Сколько кадров в секунду (FPS) может видеть человеческий глаз

Ясно то, что FPS очень важен для игр, и что они являются центральным показателем, по которому мы оцениваем их производительность , Счетчик кадров в секунду не врет и сообщает простое и прямое число.

В игровом мире один из наиболее часто задаваемых вопросов - сколько кадров в секунду может увидеть человеческий глаз. Некоторые говорят, что выше 40 нет разницы , а некоторые говорят, что имея 120 и более FPS дает конкурентное преимущество в некоторых играх. Какова «частота кадров» человеческого глаза? Насколько заметна разница между 30 и 60 Гц на мониторе? А между 60 и 144 Гц? Насколько важен высокий FPS?

Ответ очень сложный и разрозненный, поскольку восприятие каждого человека разное. Многие из вас не согласятся с тем, что мы собираемся рассказать вам дальше, а многие другие будут чувствовать себя полностью отождествленными. Что неопровержимо, так это то, что эксперты в области визуального и оптического познания имеют совершенно другую точку зрения на этот вопрос, чем мы, как игроки.

Аспекты человеческого зрения: что говорят эксперты

Прежде всего необходимо понять, что люди по-разному воспринимают разные аспекты зрения в зависимости от человека. Обнаружение движения - это не то же самое, что обнаружение света, поскольку разные части глаза работают по-разному, и наглядным примером этого является то, что у нас в центре зрения (где мы фокусируемся) выглядит резче, чем на периферии ( из «уголка глаза»). Свет, проходящий через роговица требуется некоторое время, чтобы преобразовать в информация, что наш мозг могут действовать, а мозг может обрабатывать информацию только с определенной скоростью.

«Вы не можете предсказать поведение всей системы на основе отдельной клетки или нейрона». - говорит Джордан ДеЛонг, профессор психологии Университета Св. Джозефа в Ренсселере, США, - Мы действительно можем воспринимать вещи, например ширину одной или двух параллельных линий, и это намного больше, чем мог бы сделать отдельный нейрон, поскольку на самом деле тысячи и тысячи нейронов действуют в унисон. На самом деле ваш мозг в целом гораздо точнее, чем его отдельная часть ».

Есть много исследований, которые подтверждают, что у геймеров зрение и восприятие намного выше среднего, поскольку мы потратили годы на «тренировку» своих глаз.

«Если вы работаете с геймерами, вы работаете с небольшой частью населения, которая, вероятно, работает очень близко к максимальному уровню человеческого существа, и это потому, что зрительное восприятие - это то, что можно тренировать, и это игры в жанре экшн. особенно хорош в этом. Игры уникальны, они являются одним из немногих способов значительно улучшить почти все аспекты зрения, поэтому контрастная чувствительность, навыки внимания и одновременное отслеживание нескольких объектов намного лучше. Этот метод настолько хорош, что, по сути, для зрительной терапии используются игры. «.- Адриан Шопен, исследователь в области когнитивных наук.

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. И если вы слышали об исследованиях летчиков-истребителей, которые, как было показано, способны воспринимать изображения на экране, отображаемом всего 1/250 секунды, это тоже не то восприятие жидких изображений в компьютерной 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.

Это немного похоже на взаимосвязь между выдержкой и диафрагмой на фотоаппарате: пропускание большого количества света с широкой диафрагмой и установка короткой выдержки даст вашей фотографии такую ​​же хорошую экспозицию, как если бы она была сделана с небольшим количеством. узкая диафрагма и установка длинной выдержки.

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.

Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем во время игры; например, в игре типа «шутер» мы постоянно отслеживаем взаимосвязь между движением мыши и взглядом в петле восприятия двигательной обратной связи. Другими словами, когда мы перемещаем мышь, зрение уже знает, что экран будет двигаться, что позволяет нам быстрее реагировать.

Поэтому во время игры мы постоянно обновляем представление об игровом мире с помощью визуальной информации. Эксперты говорят, что мы увидим гораздо более плавную игру, когда у нас будет восприятие движения в большом масштабе, а не в определенной точке; Другими словами, когда мы играем, глядя на весь экран в целом, у нас будет лучшее ощущение плавности, чем если бы мы указывали на определенную часть экрана.

Так сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?

Вопрос на миллион долларов, верно? С этим не согласны даже эксперты, и вот что они говорят о том, сколько FPS видит человеческий глаз:

«Конечно, 60 Гц лучше, чем 30 Гц, явно лучше, и это утверждение, которое мы уже давно слышим от производителей оборудования. Поскольку мы можем воспринимать движение с более высокой скоростью, чем мерцающий источник света с частотой 60 Гц, уровень должен быть выше, но я не думаю, что он остается на определенном уровне. Я не знаю, 120 Гц это или 180 Гц. «- Томас Бьюзи, профессор кафедры неврологии Университета Индианы.

«Я думаю, что обычно, когда вы превышаете 200 FPS, человеческий глаз видит изображения, как если бы они были из реальной жизни. Проще говоря, точка, в которой люди замечают изменение плавности движущихся изображений, составляет около 90 Гц. Очевидно, это для обычного человека, поскольку, как мы уже говорили ранее, геймеры лучше воспринимают эти изменения ».- Джордан ДеЛонг, профессор психологии Университета Св. Иосифа в Ренсселере.

«Понятно, что когда вы читаете книгу, мы не видим ничего сверх 20 Гц, потому что это статические изображения, но когда мы говорим о движущихся изображениях на экране, я не осмеливаюсь приводить конкретные данные». .- Адриан Шопен, исследователь в области когнитивных наук.

Итак, в конце концов, вот какие выводы мы можем сделать:

• У геймеров лучше визуальное восприятие и лучшие рефлексы.
• Некоторые люди замечают мерцание при использовании источников света 50/60 Гц. Более высокие частоты уменьшают мерцание.
• Если мы видим монитор с частотой 60 Гц как сплошное изображение, это означает, что человеческий глаз видит менее 60 кадров в секунду.
• То, как мы воспринимаем статические изображения, отличается от того, как мы воспринимаем движущиеся изображения.
• Тот факт, что мы воспринимаем разницу в частоте кадров, не означает, что время реакции ухудшается.