Колико кадрова у секунди људско око заиста може да види?

Проводим превише својих првих нежних минута у новој игри са бројачем фрејмова који ради у углу екрана. Играм, преосетљив на најситније сметње, улазим и излазим из графичких подешавања да бих оптимизовао, и бринем, и оптимизујем и поново бринем.

Кунем се да тај бројач не ради стално. То би било нездраво, зар не? Али брзина кадрова нам је важна. То је суштинско мерење по коме оцењујемо и нашу опрему и техничке карактеристике игре. И зашто не? Бројач фреквенције кадрова не лаже. Саопштава прави, једноставан број. У неизвесном свету то је нешто на шта можемо да стојимо.

Али можеш ли види висока брзина кадрова? Тако почиње свађа стара као ПЦ игрице, стални и збуњени рат у којем се понос сукобљава са пољуљаном науком. Али интернет бес на страну, то је занимљиво питање, поготово зато што се бави примарним начином на који доживљавамо компјутерске игре. Шта је максимални број кадрова који људско око види? Колико је приметна разлика између 30 Хз и 60 Хз? Између 60 Хз и 144 Хз? Након које тачке је бесмислено приказивати игру брже?

Одговор је сложен и прилично неуредан. Можда се не слажете са његовим деловима; неки вас могу чак и наљутити. Стручњаци за очи и визуелну когницију, чак и они који сами играју игрице, могу имати сасвим другачију перспективу од вас о томе шта је важно у вези са проточним сликама које се приказују на рачунарима и мониторима. Али људски вид и перцепција су чудна и компликована ствар, и не функционише баш онако како се осећа.

Аспекти визије

Прва ствар коју треба разумети је да различите аспекте визије доживљавамо другачије. Детекција кретања није исто што и детекција светлости. Друга ствар је да различити делови ока раде другачије. Центар ваше визије је добар у различитим стварима од периферије. И друга ствар је да постоје природне, физичке границе онога што можемо да опазимо. Потребно је време да светлост која пролази кроз вашу рожњачу постане информација на коју ваш мозак може да делује, а наш мозак може да обрађује те информације само одређеном брзином.

Још један важан концепт: целина онога што опажамо је већа од онога што било који елемент нашег визуелног система може постићи. Ова тачка је фундаментална за разумевање наше перцепције визије.

Не можете предвидети понашање целог система на основу једне ћелије или једног неурона, каже ми Џордан ДеЛонг. ДеЛонг је доцент психологије на колеџу Ст Јосепх'с у Ренсселаеру, а већина његових истраживања односи се на визуелне системе. Ми заправо можемо да перципирамо ствари, као што је ширина линије или две линије које се поравнавају, мање од онога што појединачни неурон може да уради, а то је зато што у просеку износимо хиљаде и хиљаде неурона. Ваш мозак је заправо много тачнији од једног његовог појединачног дела.

је тамно и тамније слободно

Гејмери... [су] заиста чудна популација људи који вероватно раде близу максималног нивоа [вида].

Доцент Јордан ДеЛонг

И коначно, ми смо посебни. Играчи компјутерских игара имају неке од најбољих очију. Ако радите са играчима, радите са заиста чудном популацијом људи који вероватно раде близу максималног нивоа, каже ДеЛонг. То је зато што визуелна перцепција се може тренирати, а акционе игре су посебно добре у тренирању вида .

[Игре су] јединствене, један од јединих начина да се масовно повећају скоро сви аспекти ваше визије, тако да се осетљивост на контраст, способност пажње и праћење вишеструких објеката, каже Адријен Шопен, постдокторски истраживач у когнитивним наукама. Толико добро, у ствари, да се игре користе у визуелним терапијама.

Дакле, пре него што се наљутите због тога што истраживачи причају о томе које фреквенције кадрова можете, а које не, тапшајте себе по рамену: ако играте игрице тешке за акцију, вероватно ћете боље разумети брзину кадрова од просечне особе.

Опажање покрета

Сада да пређемо на неке бројеве. Прва ствар о којој треба размишљати је фреквенција треперења. Већина људи доживљава треперење извора светлости као стално осветљење брзином од 50 до 60 пута у секунди, или херца. Неки људи могу да открију благо треперење у флуоресцентној сијалици од 60 Хз, а већина људи ће видети трепераве мрље преко свог вида ако направе брз покрет очима када гледају модулисана ЛЕД задња светла која се налазе у многим модерним аутомобилима.

Али ово нуди само део загонетке када је у питању перцепција глатких снимака игре. А ако сте чули за студије о пилотима ловаца у којима су демонстрирали способност да перципирају слику која трепери на екрану у трајању од 1/250 секунде, то такође није баш оно о чему се ради у перцепцији глатких, течних слика компјутерских игрица . То је зато што игре дају покретне слике и стога позивају различите визуелне системе на оне који једноставно обрађују светлост.

Као пример, постоји ова ствар која се зове Блохов закон . У суштини, то је један од ретких закона у перцепцији, каже ми професор Томас Бјузи, помоћни председник одељења на Одељењу за психолошке науке и науке о мозгу Универзитета Индијана. Каже да постоји компромис између интензитета и трајања у бљеску светлости који траје мање од 100 мс. Можете имати наносекунду невероватно јаког светла и изгледаће исто као десети део секунде пригушеног светла. Уопштено говорећи, људи не могу да разликују кратке, светле и дуге, пригушене стимулусе у трајању од десетине секунде, каже он. То је помало као однос између брзине затварача и отвора бленде у фотоапарату: пуштањем пуно светла са широким отвором бленде и подешавањем кратке брзине затварача, ваша фотографија ће бити једнако добро експонирана као она снимљена ако пустите малу количину светло са уским отвором бленде и подешавањем велике брзине затварача.

Али док имамо проблема да разликујемо интензитет бљескова светлости мањи од 10 мс, можемо да уочимо невероватно брзе артефакте покрета. Морају бити веома специфични и посебни, али можете видети артефакт при 500 фпс ако желите, каже ми ДеЛонг.

Специфичност се односи на начин на који опажамо различите врсте кретања. Ако мирно седите и гледате како се ствари испред вас крећу, то је сасвим другачији сигнал од погледа који имате када ходате. Они се фокусирају на различита места, каже ДеЛонг. Средњи део вашег вида, фовеални регион, који је најдетаљнији, заправо је прилично смеће када је у питању откривање покрета, тако да ако гледате како се ствари на средини екрана крећу, то није велика ствар колика је брзина освежавања; не можете то да видите тим делом ока.

херобрине сеед минецрафт

Али на периферији наших очију невероватно добро детектујемо кретање . Са екраном који испуњава њихов периферни вид који се ажурира на 60 Хз или више, многи људи ће пријавити да имају снажан осећај да се физички крећу. То је делимично разлог зашто се ВР слушалице, које могу да раде у периферном виду, ажурирају тако брзо (90 Хз).

Такође је вредно размислити о неким стварима које радимо када играмо, рецимо, пуцач из првог лица. Континуирано контролишемо однос између кретања нашег миша и погледа у перцептивној петљи моторичке повратне информације, навигирамо и крећемо се кроз 3Д простор, а такође тражимо и пратимо непријатеље. Због тога стално ажурирамо наше разумевање света игре визуелним информацијама. Бусеи каже да предности глатких, брзо освежавајућих слика долазе у нашој перцепцији покрета великих размера, а не у финим детаљима.

Али колико брзо можемо да уочимо кретање? После свега што сте горе прочитали, вероватно можете да претпоставите да их нема прецизан одговори. Али постоје неки дефинитивни одговори, попут овог: дефинитивно можете уочити разлику између 30 Хз и 60 Хз.

Које фреквенције кадрова заиста можемо да видимо?

Сигурно је 60 Хз боље од 30 Хз, видљиво боље, каже Бусеи. Дакле, то је једна интернетска тврдња поништена. А пошто можемо да перципирамо кретање већом брзином него што можемо да треперимо извор светлости од 60 Хз, ниво би требало да буде већи од тога, али он неће да стоји иза броја. Да ли је то плато на 120 Хз или да ли добијате додатно појачање до 180 Хз, једноставно не знам.

Мислим да обично, када се подигнете изнад 200 фпс, то изгледа као редовно кретање у стварном животу, каже ДеЛонг. Али у правилнијим терминима, он сматра да пад људи који могу да открију промене у глаткоћи на екрану лежи на око 90 Хз. Наравно, љубитељи би могли да открију мале разлике, али за нас остале је као да је црно вино црно вино.

Шопен на ту тему гледа сасвим другачије. Из литературе је јасно да не можете видети ништа више од 20 Хз, каже ми. И док признајем да сам у почетку шмркнуо у кафу, његова расправа је убрзо почела да има много више смисла.

Сигурно је 60 Хз боље од 30 Хз, видљиво боље.

Професор Тхомас Бусеи

Објашњава ми да када тражимо и категоришемо елементе као мете у пуцачини из првог лица, пратимо више мета и откривамо кретање малих објеката. На пример, ако узмете детекцију покрета малог објекта, која је оптимална временска фреквенција објекта коју можете да откријете?

Студије су откриле да је одговор између 7 и 13 Хз. Након тога, наша осетљивост на кретање значајно опада. Када желите да обавите визуелно претраживање, вишеструко визуелно праћење или само тумачите правац кретања, ваш мозак ће узети само 13 слика из секунде непрекидног тока, тако да ћете усредњавати остале слике које се налазе између у једну слику.

Открио истраживач Руфин ванРуллен 2010. ово се буквално дешава у нашим мозговима : можете видети стабилан пулс активности од 13 Хз у ЕЕГ-у, а то је додатно подржано запажањем да такође можемо доживети „ ефекат вагонског точка “ добијате када фотографишете снимак предмета који се окреће. Репродуковано, снимци могу изгледати да приказују објекат који се ротира у супротном смеру. Мозак ради исту ствар, каже Шопен. Ово можете видети без камере. С обзиром на све студије, не видимо разлику између 20 Хз и више. Идемо на 24 Хз, што је стандард филмске индустрије. Али не видим никакву сврху ићи изнад тога.

Овај чланак говори о томе које фреквенције кадрова људско око може да уочи. Слон у соби: колико брзо можемо реаговати на оно што видимо? То је важна разлика између игара и филма вредна још једног целог чланка.

Па зашто игре осетити јасно различите при 30 и 60 фпс? Догађа се више од брзине кадрова. Инпут лаг је количина времена која протекне између уноса команде, тумачења те команде од стране игре и преношења на монитор, до обраде и приказивања слике на монитору. Превише кашњења уноса учиниће да се било која игра осећа успорено, без обзира на брзину освежавања ЛЦД-а.

Али игра која је програмирана да ради при 60 фпс може потенцијално брже приказати ваше уносе, јер су оквири ужи делови времена (16,6 мс) у поређењу са 30 фпс (33,3 мс). Људско време одговора дефинитивно није тако брзо, али наша способност да учимо и предвидети може учинити да наши одговори изгледају много брже.

Овде је важно да Шопен говори о томе да мозак добија визуелне информације које може да обради и на које може да делује. Он не каже да не можемо да приметимо разлику између снимака од 20 Хз и 60 Хз. Само зато што видите разлику, то не значи да можете бити бољи у игри , он каже. После 24 Хз неће вам бити боље, али можда ћете имати неко феноменолошко искуство које је другачије. Дакле, постоји разлика између ефикасности и искуства.

И док су Бусеи и ДеЛонг признали естетску привлачност глатке фреквенције кадрова, нико од њих није сматрао да је брзина кадрова потпуна и крајња све у технологији играња коју ми можда радимо. За Шопена је резолуција далеко важнија. Веома смо ограничени у тумачењу разлике у времену, али готово да немамо ограничења у тумачењу разлике у простору, каже он.

је елден ринг мултиплаиер

За ДеЛонг-а, резолуција је такође важна, али само за мали, централни део ока који брине о томе, а који обухвата само неколико степени вашег видног поља. Неке од најупечатљивијих ствари које сам видео је праћење очију. Зашто не урадимо пуну резолуцију само за делове ока где нам је заиста потребна? Али његов прави фокус је на односима контраста. Када видимо заиста праве црнце и светле беле, то је заиста убедљиво, каже он.

Оно што заиста знамо

После свега тога, шта заправо знамо? Да је мозак компликован и да заиста не постоји универзални одговор који се односи на све.

• Неки људи могу да примете треперење у извору светлости од 50 или 60 Хз. Веће стопе освежавања смањују приметно треперење.
• Боље детектујемо кретање на периферији нашег вида.
• Начин на који опажамо бљесак слике је другачији од начина на који перципирамо стално кретање.
• Већа је вероватноћа да ће играчи имати неке од најосетљивијих, обучених очију када је у питању уочавање промена у сликама.
• Само зато што можемо да уочимо разлику између фреквенције кадрова не значи нужно да перцепција утиче на наше време реакције.

Дакле, то није уредан предмет, а поврх свега овога, морамо да размотримо и да ли су наши монитори заиста способни да емитују слике при овим високим брзинама кадрова. Многи не прелазе 60 Хз, а Бусеи поставља питање да ли се монитори који се оглашавају на 120 Хз заиста приказују тако брзо (према неким озбиљно детаљним тестирањем на ТФТЦентрал , свакако да). И као неко ко је такође уживао у играма при 30 фрејмова у секунди (а често и мање) које приказују моје конзоле, могу се повезати са њима сугеришући да би други аспекти визуелних приказа могли боље да се повежу са мојом визуелном перцепцијом.

Са друге стране, волео бих да чујем од професионалних тимова о њиховим објективним искуствима са фреквенцијом кадрова и како то утиче на перформансе играча. Можда ће они потврдити или противречити тренутном мишљењу науке у овој области. Ако су играчи тако посебни када је у питању визија, можда би ми требали бити ти који ће предводити ново разумевање тога.