Kiek kadrų per sekundę iš tikrųjų gali matyti žmogaus akis?

Per daug savo pirmųjų švelnių minučių praleidžiu naujame žaidime, kurio ekrano kampe veikia kadrų dažnio skaitiklis. Žaidžiu, labai jautriai reaguoja į smulkiausias kliūtis, pasinerdamas į grafikos nustatymus ir iš jų, kad optimizuočiau, jaudinuosi, optimizuočiau ir vėl nerimauti.

Prisiekiu, kad neturiu to skaitiklio nuolat. Tai būtų nesveika, tiesa? Tačiau kadrų dažnis mums yra svarbus. Tai yra pagrindinis matavimas, pagal kurį vertiname ir savo įrenginius, ir žaidimo technines galimybes. Ir kodėl gi ne? Kadrų dažnių skaitiklis nemeluoja. Tai rodo tiesų, paprastą skaičių. Neaiškiame pasaulyje mes galime stovėti šalia.



Bet ar gali matyti didelis kadrų dažnis? Taip prasideda ginčas, toks pat senas kaip kompiuteriniai žaidimai, nuolatinis ir sumišęs karas, kurio metu pasididžiavimas susikerta su drebančiu mokslu. Tačiau nepaisant interneto pykčio, tai įdomus klausimas, ypač todėl, kad jis susijęs su pagrindiniu būdu, kuriuo patiriame kompiuterinius žaidimus. Ką yra didžiausias kadrų dažnis, kurį mato žmogaus akis? Kaip juntamas skirtumas tarp 30 Hz ir 60 Hz? Nuo 60 Hz iki 144 Hz? Po kurio momento beprasmiška rodyti žaidimą greičiau?

Atsakymas sudėtingas ir gana netvarkingas. Galite nesutikti su jo dalimis; kai kurie netgi gali jus supykdyti. Akių ir regos pažinimo ekspertai, net ir patys žaidžiantys žaidimus, gali turėti visiškai kitokį požiūrį nei jūs į tai, kas yra svarbu vaizdiniuose kompiuteriuose ir monitoriuose. Tačiau žmogaus regėjimas ir suvokimas yra keistas ir sudėtingas dalykas, kuris ne visai veikia taip, kaip atrodo.

Regėjimo aspektai

Pirmiausia reikia suprasti, kad skirtingus regėjimo aspektus suvokiame skirtingai. Aptikti judesį nėra tas pats, kas aptikti šviesą. Kitas dalykas – skirtingos akies dalys veikia skirtingai. Jūsų regėjimo centras yra geras kitoks dalykas nei periferija. Kitas dalykas – tam, ką galime suvokti, yra natūralios, fizinės ribos. Reikia laiko, kol šviesa, einanti per jūsų rageną, taps informacija, kurią remdamosi jūsų smegenys gali veikti, o mūsų smegenys tą informaciją gali apdoroti tik tam tikru greičiu.

Dar viena svarbi koncepcija: visuma, ką mes suvokiame, yra didesnė už tai, ką gali pasiekti bet kuris mūsų regėjimo sistemos elementas. Šis punktas yra esminis norint suprasti mūsų regėjimo suvokimą.

Negalite numatyti visos sistemos elgesio pagal vieną ląstelę ar vieną neuroną, sako Jordanas DeLongas. DeLongas yra Rensselaer Saint Joseph's koledžo psichologijos docentas, o didžioji jo tyrimų dalis yra susijusi su regėjimo sistemomis. Mes iš tikrųjų galime suvokti tokius dalykus, kaip linijos plotis arba dvi išsilyginančios linijos, mažesnės nei gali padaryti atskiras neuronas, ir taip yra todėl, kad mes apskaičiuojame tūkstančius ir tūkstančius neuronų. Jūsų smegenys iš tikrųjų yra daug tikslesnės nei viena atskira jų dalis.

baldurs gate 3 mol vieta

Žaidėjai... [yra] tikrai keista žmonių populiacija, kuri tikriausiai veikia arti maksimalaus [regėjimo] lygio.

Docentas Jordanas DeLongas

Ir galiausiai, mes esame ypatingi. Kompiuterinių žaidimų žaidėjai turi geriausias akis. Jei dirbate su žaidėjais, dirbate su tikrai keista žmonių populiacija, kuri tikriausiai veikia beveik maksimaliai, sako DeLong. Tai todėl vizualinį suvokimą galima lavinti, o veiksmo žaidimai ypač gerai lavina regėjimą .

[Žaidimai] yra unikalūs, vienas iš vienintelių būdų masiškai padidinti beveik visus regėjimo aspektus, taigi kontrasto jautrumą, dėmesio gebėjimus ir kelių objektų sekimą, sako Adrienas Chopinas, kognityvinių mokslų tyrinėtojas. Tiesą sakant, taip gerai, kad žaidimai naudojami vizualinėje terapijoje.

Taigi, prieš pradėdami pykti dėl tyrėjų, kalbančių apie tai, kokius kadrų dažnius galite suvokti ir kokių negalite suvokti, paglostykite sau per nugarą: jei žaidžiate daug veiksmo reikalaujančius žaidimus, greičiausiai kadrų dažnį suvokiate geriau nei paprastas žmogus.

Judesio suvokimas

Dabar pereikime prie kai kurių skaičių. Pirmas dalykas, apie kurį reikia galvoti, yra mirgėjimo dažnis. Daugelis žmonių mirgančią šviesos šaltinį suvokia kaip nuolatinį apšvietimą, kurio dažnis yra 50–60 kartų per sekundę arba hercų. Kai kurie žmonės gali aptikti nedidelį mirgėjimą 60 Hz fluorescencinėje lemputėje, o dauguma žmonių, žiūrėdami į moduliuotus LED galinius žibintus, esančius daugelyje šiuolaikinių automobilių, pamatys mirgėjimo dėmes per savo regėjimą.

Tačiau tai tik dalis galvosūkio, kai reikia suvokti sklandžią žaidimo medžiagą. Ir jei girdėjote apie naikintuvų pilotų tyrimus, kuriuose jie įrodė gebėjimą suvokti vaizdą, mirksintį ekrane 1/250 sekundės, tai taip pat ne visai tai, ką reiškia sklandžių, sklandžių kompiuterinių žaidimų vaizdų suvokimas. . Tai todėl žaidimai išveda judančius vaizdus, ​​todėl iškviečia skirtingas vizualines sistemas nuo tų, kurios tiesiog apdoroja šviesą.

Klasikinis nuotraukų rinkinys, naudojamas diskusijoms apie regėjimo išlikimą. Per Davidą DeFino.

Klasikinis nuotraukų rinkinys, naudojamas diskusijoms apie regėjimo išlikimą. Per Davidą DeFino.

Pavyzdžiui, yra toks dalykas, vadinamas Blocho dėsnis . Iš esmės tai vienas iš nedaugelio suvokimo dėsnių, man sako profesorius Thomas Busey, asocijuotasis Indianos universiteto Psichologijos ir smegenų mokslų katedros vedėjas. Jame teigiama, kad šviesos blyksnio, trunkančio trumpiau nei 100 ms, intensyvumo ir trukmės kompromisas. Galite turėti neįtikėtinai ryškios šviesos nanosekundę ir ji atrodys taip pat, kaip dešimtoji sekundės blyški šviesa. Paprastai žmonės negali atskirti trumpų, ryškių ir ilgų, silpnų dirgiklių per dešimtąją sekundės trukmę, sako jis. Tai šiek tiek panašu į fotoaparato užrakto greičio ir diafragmos santykį: įleidus daug šviesos su plačia diafragma ir nustatant trumpą užrakto greitį, jūsų nuotrauka bus taip pat gerai eksponuojama, kaip ir fotografuojant mažai apšvietimas su siaura diafragma ir ilgo užrakto greičio nustatymas.

Tačiau nors mums sunku atskirti mažesnių nei 10 ms šviesos blyksnių intensyvumą, galime pastebėti neįtikėtinai greito judesio artefaktus. Jie turi būti labai konkretūs ir ypatingi, bet jei norėtumėte, galėtumėte pamatyti artefaktą 500 kadrų per sekundę greičiu, sako DeLong.

Specifiškumas yra susijęs su tuo, kaip mes suvokiame skirtingų tipų judesius. Jei sėdite ramiai ir žiūrite, kas juda priešais jus, tai labai skiriasi nuo vaizdo, kurį matote eidami kartu, signalas. Jie sutelkti į skirtingas vietas, sako DeLong. Vidurinė jūsų regėjimo dalis, foveal regionas, kuris yra pats išsamiausias, iš tikrųjų yra beveik šiukšlės, kai reikia aptikti judesį, taigi, jei žiūrite, kaip juda ekrano viduryje esantys daiktai, tai nėra toks didelis dalykas. koks yra atnaujinimo dažnis; niekaip negalite to matyti ta akies dalimi.

pal pasaulio oda

Bet akių periferijoje mes neįtikėtinai gerai aptinkame judesį . Kai ekranas užpildo jų periferinį regėjimą, atnaujinamas 60 Hz ar didesniu dažniu, daugelis žmonių praneš, kad jaučia stiprų fizinį judėjimą. Iš dalies dėl šios priežasties VR ausinės, galinčios veikti esant periferiniam regėjimui, atnaujinamos taip greitai (90 Hz).

Taip pat verta apsvarstyti kai kuriuos dalykus, kuriuos darome žaisdami, tarkime, pirmojo asmens šaudyklę. Mes nuolat kontroliuojame santykį tarp pelės judėjimo ir vaizdo per suvokimo motorinį grįžtamąjį ryšį, naršome ir judame 3D erdvėje, taip pat ieškome ir sekame priešus. Todėl mes nuolat atnaujiname savo supratimą apie žaidimo pasaulį su vaizdine informacija. Busey teigia, kad sklandžių, greitai atnaujinamų vaizdų pranašumai atsiranda dėl to, kad mes suvokiame didelio masto judesius, o ne smulkias detales.

Bet kaip greitai galime suvokti judesį? Po visko, ką perskaitėte aukščiau, tikriausiai galite atspėti, kad jų nėra tikslus atsakymai. Tačiau yra keletas galutinių atsakymų, pavyzdžiui: jūs tikrai galite suvokti skirtumą tarp 30 Hz ir 60 Hz.

Kokius kadrų dažnius iš tikrųjų galime matyti?

Tikrai 60 Hz yra geriau nei 30 Hz, akivaizdžiai geriau, sako Busey. Taigi vienas interneto reikalavimas buvo panaikintas. Ir kadangi mes galime suvokti judesį didesniu greičiu nei 60 Hz mirksintis šviesos šaltinis, lygis turėtų būti aukštesnis už tai, bet jis nesilaikys skaičiaus. Ar tas plokščiakalnis esant 120 Hz, ar gausite papildomą padidinimą iki 180 Hz, aš tiesiog nežinau.

Manau, kad paprastai, kai pasieksite daugiau nei 200 kadrų per sekundę, tai tiesiog atrodo kaip įprastas realus judesys, sako DeLong. Tačiau įprastu požiūriu jis mano, kad žmonių, galinčių aptikti ekrano glotnumo pokyčius, sumažėjimas yra maždaug 90 Hz. Žinoma, mėgėjai gali pasakyti mažyčius skirtumus, bet mums visiems atrodo, kad raudonasis vynas yra raudonasis vynas.

Šopenas į temą žiūri labai skirtingai. Iš literatūros aišku, kad tu negali matyti nieko daugiau nei 20 Hz, sako jis. Ir nors prisipažįstu, kad iš pradžių gurkšnojau į kavą, netrukus jo argumentai tapo daug prasmingesni.

Žinoma, 60 Hz yra geriau nei 30 Hz, akivaizdžiai geriau.

Profesorius Thomas Busey

Jis man paaiškina, kad kai ieškome elementų ir skirstome juos į kategorijas pirmojo asmens šaudyklėje, mes stebime kelis taikinius ir aptinkame mažų objektų judėjimą. Pavyzdžiui, jei imsite mažo objekto judesio aptikimą, koks yra optimalus objekto, kurį galite aptikti, laiko dažnis?

Ir tyrimai parodė, kad atsakymas yra nuo 7 iki 13 Hz. Po to mūsų jautrumas judėjimui gerokai sumažėja. Kai norite atlikti vizualinę paiešką ar kelis vizualinius stebėjimus arba tiesiog interpretuoti judesio kryptį, jūsų smegenys per sekundę nenutrūkstamo srauto paims tik 13 vaizdų, todėl kitus vaizdus, ​​esančius tarp jų, suvidurkinsite į vieną vaizdą.

Tyrėjas Rufinas vanRullenas atrado 2010 m. tai tiesiogine prasme vyksta mūsų smegenyse : EEG galite matyti pastovų 13 Hz aktyvumo impulsą, o tai dar labiau patvirtina stebėjimas, kad taip pat galime patirti vagono rato efektas “ gaunate, kai fotografuojate besisukančio stipinuoto objekto medžiagą. Atkuriant filmuotą medžiagą gali pasirodyti, kad objektas sukasi priešinga kryptimi. Smegenys daro tą patį, sako Chopinas. Tai galite pamatyti be fotoaparato. Atsižvelgiant į visus tyrimus, nematome skirtumo tarp 20 Hz ir daugiau. Pereikime prie 24hz, kuris yra kino pramonės standartas. Bet nematau jokios prasmės to viršyti.

Suvokimas ir reakcija

Šis straipsnis yra apie tai, kokius kadrų dažnius gali suvokti žmogaus akis. Dramblys kambaryje: kaip greitai galime reaguoti į tai, ką matome? Tai svarbus skirtumas tarp žaidimų ir filmų, vertas kito viso straipsnio.

Taigi kodėl gali žaidimai jausti aiškiai skiriasi 30 ir 60 kadrų per sekundę greičiu? Vyksta daugiau nei kadrų dažnis. Įvesties delsa yra laikas, praeinantis nuo komandos įvedimo, žaidimo tos komandos interpretavimo ir perdavimo į monitorių bei vaizdo apdorojimo ir atvaizdavimo. Dėl per didelio įvesties delsos bet koks žaidimas atrodys vangus, nepaisant LCD atnaujinimo dažnio.

Tačiau žaidimas, užprogramuotas veikti 60 kadrų per sekundę greičiu, gali greičiau parodyti jūsų įvestis, nes kadrai yra siauresni laiko ruožai (16,6 ms), palyginti su 30 kadrų per sekundę (33,3 ms). Žmogaus reakcijos laikas tikrai nėra toks greitas, bet mūsų gebėjimas mokytis ir numatyti mūsų atsakymai gali atrodyti daug greičiau.

Svarbu tai, kad Chopinas kalba apie tai, kad smegenys įgyja vaizdinę informaciją, kurią jos gali apdoroti ir pagal kurią gali veikti. Jis nesako, kad negalime pastebėti skirtumo tarp 20 Hz ir 60 Hz filmuotos medžiagos. Vien todėl, kad matote skirtumą, tai nereiškia, kad galite būti geresni žaidime , jis sako. Po 24 Hz jūs nepagerėsite, bet jūs galite turėti tam tikrą fenomenologinę patirtį, kuri skiriasi. Todėl efektyvumas ir patirtis skiriasi.

Ir nors Busey ir DeLong pripažino estetinį sklandaus kadrų dažnio patrauklumą, nė vienas iš jų nemanė, kad kadrų dažnis yra tokia žaidimų technologija, kurią galbūt darome. Chopinui raiška yra daug svarbesnė. Mes labai ribotai interpretuojame laiko skirtumus, bet beveik neturime ribų interpretuodami erdvės skirtumus, sako jis.

geriausias žaidimų stalinis kompiuteris

DeLong skyra taip pat svarbi, bet tik mažam, centriniam akies regionui, kuriam ji rūpi, kuri apima tik kelis jūsų matymo lauko laipsnius. Kai kurie įtikinamiausi dalykai, kuriuos mačiau, buvo akių stebėjimas. Kodėl neatliekame pilnos skiriamosios gebos tik toms akies sritims, kur mums jos iš tikrųjų reikia? Tačiau jo pagrindinis dėmesys skiriamas kontrasto santykiams. Kai matome tikrai tikrus juodus ir ryškius baltus atspalvius, tai tikrai įtikina, sako jis.

Ką mes tikrai žinome

Po viso to, ką mes iš tikrųjų žinome? Kad smegenys yra sudėtingos ir kad tikrai nėra universalaus atsakymo, kuris būtų tinkamas visiems.

  • Kai kurie žmonės gali suvokti mirgėjimą 50 arba 60 Hz šviesos šaltinyje. Didesnis atnaujinimo dažnis sumažina juntamą mirgėjimą.
  • Mes geriau aptinkame judesį regėjimo pakraščiuose.
  • Tai, kaip mes suvokiame vaizdo blyksnį, skiriasi nuo to, kaip mes suvokiame nuolatinį judesį.
  • Labiau tikėtina, kad žaidėjų akys bus jautriausios ir išlavintos, kai reikia suvokti vaizdų pokyčius.
  • Vien todėl, kad galime suvokti skirtumą tarp kadrų dažnių, nebūtinai reiškia, kad suvokimas turi įtakos mūsų reakcijos laikui.

Taigi tai nėra tvarkinga tema, be to, turime apsvarstyti, ar mūsų monitoriai iš tikrųjų gali atkurti vaizdus tokiu dideliu kadrų dažniu. Daugelis neviršija 60 Hz, o Busey abejoja, ar monitoriai, reklamuojami esant 120 Hz, tikrai rodomi taip greitai (remiantis kai kuriais rimtais nuodugniais bandymais TFTCentral , jie tikrai tai daro). Ir kaip žmogus, kuriam taip pat patiko žaidimai 30 kadrų per sekundę (ir dažnai greičiau) mano konsolių atvaizduojamu greičiu, galiu su jais susitaikyti ir manyti, kad kiti vaizdo rodymo aspektai gali geriau susieti su mano vizualiniu suvokimu.

Kita vertus, norėčiau iš profesionalių komandų išgirsti apie jų objektyvią patirtį, susijusią su kadrų dažniu ir kaip tai veikia žaidėjo rezultatyvumą. Galbūt jie patvirtins arba prieštaraus dabartiniam mokslo mąstymui šioje srityje. Jei žaidėjai yra tokie ypatingi, kai kalbama apie viziją, galbūt mes turėtume būti tie, kurie paskatins naują jos supratimą.

Populiarios Temos