30 кадров в секунду? 60 кадров в секунду? Если вы когда-нибудь обсуждали частоту кадров, у когнитивных исследователей, с которыми мы разговаривали, есть для вас несколько сложных ответов.
Откуда взялся миф про ограничения человеческого глаза
- Сколько видит ФПС человеческий глаз?
- Сколько кадров в секунду может реально увидеть человеческий глаз?
- «Сколько fps воспринимает человеческий глаз?» — Яндекс Кью
- Сколько кадров видит человеческий глаз — распространенные мифы и какова правда?
- Элитные спортсмены видят «больше кадров в секунду»
- Сколько кадров в секунду реально видит человеческий глаз: Развенчание мифов
Сколько кадров в секунду видит человек
Новая технология пригодится в физике, биологии, химии, материаловедении и разработке эффективных фармацевтических препаратов. SCARF работает путем создания «чирпирующего» ультракороткого лазерного импульса, который проходит через объект камеры.
Некоторые воспринимали свет как устойчивый луч, когда он мигал около 35 раз в секунду, в то время как другие все еще могли определить, что свет мерцает с частотой 60 раз в секунду или выше. Исследование повторялось несколько раз с теми же участниками, и исследователи обнаружили, что, хотя между отдельными людьми наблюдались значительные различия, испытуемые, которые могли воспринимать мигание света на более высоких частотах, были способны делать это неоднократно.
Профессор Кевин Митчелл, нейробиолог из Тринити-колледжа в Дублине, сказал: Мы считаем, что индивидуальные различия в скорости восприятия могут проявляться в высокоскоростных ситуациях, где может потребоваться находить или отслеживать быстро движущиеся объекты, например, в спортивных играх с мячом, или в ситуациях, когда визуальные сцены быстро меняются, например, в состязательных видеоиграх. У них может быть преимущество перед другими еще до того, как они возьмут ракетку и ударят по теннисному мячу или возьмут контроллер и зайдут в какой-нибудь фантастический мир.
Если для выпуска приемлемого материала на 24 FPS вам нужно делать рендеринг на 96 FPS, то вместо этого вы можете просто поднять фреймрейт, так что зачастую это не вариант для контента, который рендерится в реальном времени. Исключениями являются видеоигры, где заранее известна траектория движения объектов, так что можно рассчитать приблизительный motion blur , а также системы декларативной анимации вроде CSS Animations и, конечно, CGI-фильмы как у Pixar.
Чтобы не путать их, мы используем Гц для частоты обновления и FPS для фреймрейта. Если вы задаётесь вопросом, почему на вашем ноутбуке так некрасиво выглядит воспроизведение дисков Blu-Ray, то часто причина в том, что фреймрейт неравномерно делится на частоту обновления экрана в противоположность им, DVD конвертируются перед передачей. Да, частота обновления и фреймрейт — не одно и то же. Согласно Википедии, «[..
Так что фреймрейт соответствует количеству отдельных кадров на экране, а частота обновления соответствует числу раз, когда изображение на экране обновляется или перерисовывается. В идеальном случае частота обновления и фреймрейт полностью синхронизированы, но в определённых ситуациях есть причины использовать частоту обновления в три раза выше фреймрейта, в зависимости от используемой проекционной системы. Новая проблема у каждого дисплея Кинопроекторы Многие думают, что во время работы кинопроекторы прокручивают плёнку перед источником света. Но в таком случае мы бы наблюдали непрерывное размытое изображение.
Вместо этого для отделения кадров друг от друга здесь используется затвор , как и в случае с кинокамерами. После отображения кадра затвор закрывается и свет не проходит до тех пор, пока затвор не откроется для следующего кадра, и процесс повторяется. Затвор кинопроектора в действии. Из Википедии.
Однако это не полное описание. Эти затемнения между кадрами разрушат иллюзию. Для компенсации проекторы на самом деле закрывают затвор два или три раза на каждом кадре. Конечно, это кажется нелогичным — почему в результате добавления дополнительных мерцаний нам кажется, что их стало меньше?
Задача в том, чтобы уменьшить период затемнения, который оказывает непропорциональный эффект на зрительную систему. Порог слияния мерцания тесно связанный с инерцией зрительного восприятия описывает эффект от этих затемнений. Вся концепция в целом немного сложнее, но на практике вот как можно избежать мерцания: Использовать иной тип дисплея, где нет затемнения между кадрами, то есть он постоянно отображает кадр на экране. Применить постоянные, неизменяемые фазы затемнений с продолжительностью менее 16 мс Мерцающие ЭЛТ Мониторы и телевизоры ЭЛТ работают, направляя электроны на флуоресцентный экран, где содержится люминофор с низким временем послесвечения.
Насколько мало время послесвечения? Настолько мало, что вы никогда не увидите полное изображение! Вместо этого в процессе электронного сканирования люминофор зажигается и теряет свою яркость менее чем за 50 микросекунд — это 0,05 миллискунды! Для сравнения, полный кадр на вашем смартфоне демонстрируется в течение 16,67 мс.
Так что единственная причина, почему ЭЛТ вообще работает — это инерция зрительного восприятия. Из-за длительных тёмных промежутков между подсветками ЭЛТ часто кажутся мерцающими — особенно в системе PAL, которая работает на 50 Гц, в отличие от NTSC, работающей на 60 Гц, где уже вступает в действие порог слияния мерцания. Чтобы ещё более усложнить дело, глаз не воспринимает мерцание одинаково на каждом участке экрана. На самом деле периферийное зрение, хотя и передаёт в мозг более размытое изображение, более чувствительно к яркости и обладает значительно меньшим временем отклика.
Вероятно, это было очень полезно в древние времена для обнаружения диких животных, прыгающих сбоку, чтобы вас съесть, но это доставляет неудобства при просмотре фильмов по ЭЛТ с близкого расстояния или под странным углом. Размытые ЖК-дисплеи Жидкокристаллические дисплеи LCD , которые классифицируются как устройства выборки и хранения , на самом деле довольно удивительные, потому что у них вообще нет затемнений между кадрами. Текущее изображение непрерывно демонстрируется на нём, пока не поступит новое изображение. Позвольте повторить: На ЖК-дисплеях нет мерцания, вызванного обновлением экрана, независимо от частоты обновления.
Но теперь вы думаете: «Погодите, я недавно выбирал телевизор, и каждый производитель рекламировал, чёрт побери, более высокую частоту обновления экрана! Зрительное размытие в движении Производители ЖК-дисплеев всё повышают и повышают частоту обновления из-за экранного или зрительного motion blur. Так и есть; не только камера способна записывать размытие в движении, но ваши глаза тоже могут! Прежде чем объяснить, как это происходит, вот две сносящие крышу демки , которые помогут вам почувствовать эффект нажмите на изображение.
В первом эксперименте сфокусируйте взгляд на неподвижном летающем инопланетянине вверху — и вы будете чётко видеть белые линии. А если сфокусировать взгляд на движущемся инопланетянине, то белые линии волшебным образом исчезают. С сайта Blur Busters: «Из-за движения ваших глаз вертикальные линии при каждом обновлении кадра размываются в более толстые линии, заполняя чёрные пустоты. Дисплеи с малым послесвечием такие как ЭЛТ или LightBoost устраняют подобный motion blur, так что этот тест выглядит иначе на таких дисплеях».
На самом деле эффект отслеживания взглядом различных объектов никогда невозможно полностью предотвратить, и часто он является такой большой проблемой в кинематографе и продакшне, что есть специальные люди, чья единственная работа — предсказывать, что именно будет отслеживать взгляд зрителя в кадре, и гарантировать, что ничто другое ему не помешает. Во втором эксперименте ребята из Blur Busters пытаются воссоздать эффект ЖК-дисплея по сравнению с экраном с малым послесвечием, просто вставляя чёрные кадры между кадрами дисплея — удивительно, но это работает.
Кроме того, наш «внутренний» FPS динамичный, поскольку работает по отличным от монитора принципам. Отвечая на вопрос, есть ли смысл в мониторах с высокой герцовкой — безусловно, есть.
Чем выше частота обновления монитора, тем раньше вы сможете увидеть противника за счёт меньших задержек.
Сколько FPS видит человеческий глаз?
в результате смены картинки в процессе движения человеку без разницы, сколько кадров в секунду образуется, изображение для него не поменяется. Сколько кадров в секунду видит глаз человека? Почему на ТВ используют 24 кадра. В итоге было выяснено, что разные люди могут видеть разное количество мерцаний в секунду. Например, LED-панели Samsung предпочитают, чтобы частота входящего сигнала точно соответствовала количеству кадров в секунду в проигрываемом видеофайле.
Создана самая быстрая камера в мире: снимает со скоростью 156 триллионов кадров в секунду
Это мешает ему поверить в происходящее на экране. Исследования Так как эта тема интересна для многих людей, то количество проводимых опытов тоже велико. Ведь все хотят узнать о возможностях своего зрения. Одним из самых необычных и удивительных экспериментов можно по праву считать следующий: Когда группа испытуемых просматривала высокочастотное видео, то заметила лишний предмет на экране. Читайте также: Спектральная оптическая когерентная томография: принципы и возможности метода Ученые создавали группы людей. Предоставляли им видеоматериал, в котором присутствовали еле видимые дефектные кадры с изображением чего-то лишнего. Обычно это был летящий объект. После просмотра значительная часть говорила о том, что заметила мелькание в видео. Это поразило всех, так как фпс было на уровне 220. Небольшой опыт можно поставить самостоятельно дома и проверить способности зрительной системы. Для этого существует ряд видео с разной частотой кадров.
После просмотра стоит записать наблюдения в этот момент. Однако лучше избегать материала с 25 кадром. При создании шлемов виртуальной реальности разработчики столкнулись с проблемой. Выяснилось, что периферийное не различает детали, но имеет большую скорость. Поэтому нужно было менять значение в 30 и 60 герц, которые подходят для мониторов. После нескольких попыток выяснилось: для комфортного нахождения в шлеме это значение должно доходить до 90 Гц. Почему на ТВ используют 24 кадра Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям. На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении.
Как устроен человеческий глаз Чтобы понять, какое количество FPS способен различать человек, стоит разобраться, как устроен наш глаз. В сетчатке глаза есть два типа фоторецепторов: Палочки - чувствительны к яркости, отвечают за черно-белое изображение. Колбочки - чувствительны к цвету, отвечают за цветное изображение. Эти рецепторы преобразуют свет в нервные импульсы, которые затем поступают в мозг.
У палочек и колбочек есть важное свойство - инертность. Это время, которое требуется рецептору, чтобы воспринять изображение и отправить сигнал в мозг. Чем ниже инертность, тем быстрее глаз успевает "переключаться" между кадрами и тем выше эффективный FPS. Инертность палочек составляет около 20 мс, а колбочек - около 50 мс.
То есть палочки реагируют примерно в 2 раза быстрее. Также палочки и колбочки распределены по сетчатке неравномерно: В центре - примерно одинаково палочек и колбочек По краям - только палочки При работе за компьютером или просмотре фильмов используется в основном центральная область сетчатки. Поэтому при подсчете FPS, воспринимаемого глазом, нужно ориентироваться на показатели смеси палочек и колбочек. Чем она ниже, тем эффективнее FPS.
Согласно исследованиям, минимальная инертность зрительной системы человека составляет около 20 мс. Это эквивалентно 50 кадрам в секунду. Дело в том, что зрительная система включает в себя не только глаз, но и мозг, который тоже активно обрабатывает информацию. Например, благодаря эффекту последовательных изображений мозг способен "дорисовывать" недостающие кадры при резких переходах и движениях.
Поэтому даже при FPS ниже порога физического восприятия, мозг компенсирует это ощущением плавности. А вот разницу выше 120 кадров в секунду человек уже физически не способен распознать.
Методы насоса-зонда позволяют нам фиксировать переходные процессы посредством повторных измерений. Тем не менее некоторые динамики либо не повторяются, либо трудно воссоздать. Например, ударные волны при лазерных повреждениях, рассеяние света в тканях и необратимые кристаллические химические реакции. Даже если вы воссоздаете эти явления, они будут иметь значительные вариации выстрела и низкий уровень возникновения.
Методы с насосом-зондом не смогут обеспечить приличную точность и производительность. Чтобы преодолеть эти ограничения, в последние годы были созданы многочисленные методы однократной съемки захвата всего процесса в режиме реального времени без воссоздания события.
Именно из-за вышеперечисленных факторов можно сказать, что человек видит картинку с FPS намного больше, чем 24 кадра в секунду. Насколько четко будут отображаться движущиеся предметы в головном мозге человека, зависит здоровье органов зрения. Если острота восприятия снижается, картинка будет расплывчатой.
Влияет не только количество кадров в секунду, но и следующие факторы: амплитуда смены кадра; резкость от перехода на разные цвета; время, необходимое для одного кадра. Можно склеить 100 не схожих кадров вместе и перелистывать их быстро. Человек в это время будет ощущать дискомфорт, так как вышеперечисленные параметры не соблюдены. Неприятное ощущение образуется из-за того, что органы зрения человека пытаются воспринять каждый кадр в отдельности, так как они не взаимосвязаны. У испытуемого болят глаза, голова.
Если у человека наблюдается эпилепсия, начнется приступ. Выявлено, что человек способен воспринимать четко 120-150 кадров в одну секунду. Число может и увеличиваться, но восприятие будет ухудшаться. Это означает, что до 150 кадров человек распознает изображение идеально. Если они увеличиваются, это вызывает неприятные ощущения в глазах, дискомфорт.
При этом считается, что при высокой смене кадров за одну секунду показывается большое число картинок, человеческий глаз распознает их плавно. Но даже если он не видит смену кадра, головной мозг все равно ее воспринимает. Научное обоснование Ученые доказали, что при 24-кратной частоте кадров человек воспринимает не только общую картинку на мониторе, но на подсознательном уровне отдельные кадры. Для разработчиков игр эта информация стала стимулом к проведению дальнейших исследований возможностей органов зрения человека. Поразительно, но глаз человека может воспринимать видеоряд со скоростью 60 кадров в секунду и более.
Способность к восприятию большего количества изображений увеличивается, когда вы концентрируетесь на чем-либо. В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Как проводят исследования?
Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким—либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет. Это может быть быстро движущийся летящий объект.
Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя. Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз Человеческое зрение — это не дискретная система, возможности которой можно описать простыми цифрами. Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду. А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе.
Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется — разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта.
Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить
Если человеческийглазвидит только 24 кадра в секунду, то почему видео в 60 fps кажутся нам плавнее? Сколько кадров в секунду может реально увидеть человеческий глаз? В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц, или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, составляет около 60.
T-CUP: самая быстрая в мире камера снимает 10 триллионов кадров в секунду
Некоторые люди видят больше «кадров в секунду», чем другие. Узнайте больше о том, сколько кадров может видеть человеческий глаз в секунду, можно ли протестировать человеческий FPS и многое другое. Однако к возможностям человеческого глаза это не имеет никакого отношения — в отдельных ситуациях наш глаз способен видеть 400 и более кадров в секунду. Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно. Сколько кадров в секунду видит человек, интересно многим. Удивительно, но нет конкретного количества кадров в секунду, которое может видеть человеческий глаз, тем не менее, FPS воспринимаемое глазом не безгранично, и есть определенное ограничение в количестве кадров, которое видит человек.
Сколько кадров в секунду (FPS) может видеть человеческий глаз
Традиционная пленка, такая как классические фильмы в кинотеатре, снималась со скоростью 24 кадра в секунду. Телевидение, с другой стороны, снималось со скоростью 30 кадров в секунду. Если вы смотрите фильм, скажем, классику, такую как "Касабланка" или "Индиана Джонс", есть что-то другое в том, как выглядит фильм по сравнению с телевизионным шоу, не так ли? Это может быть что-то, что вы не можете точно описать, но вы знаете, что оно есть. Это различие заключается в частоте кадров.
При 30 кадрах в секунду презентация выглядит немного более плавной. Обычно при настройке видео вас спросят, хотите ли вы использовать 24 или 30 кадров в секунду. Если вам нужен обычный вид телевизионной программы, выберите 30 кадров в секунду. Новые частоты кадров видео Некоторые фильмы теперь производятся со скоростью 60 кадров в секунду.
Это помогает придать фильму невероятную плавность. Частота 60 кадров в секунду используется нечасто, так как занимает много места. Она может занимать как минимум вдвое больше, чем 30 кадров в секунду, поэтому во многих фильмах такая частота кадров не используется. Однако более высокая частота кадров помогает в некоторых видах постановок.
Размытость движения возникает, когда в кадре есть движение, но оно происходит слишком быстро между кадрами, поэтому выглядит размытым. Удвоение частоты кадров уменьшает эту размытость, что, в свою очередь, обеспечивает четкость и чистоту изображения. Это также полезно при съемке быстро движущихся видов спорта. Если вы смотрите NASCAR, бейсбол или другие спортивные соревнования, то в некоторых ракурсах камеры движение выглядит размытым.
Опять же, это происходит потому, что движение слишком быстрое для 30 кадров в секунду. Однако при 60 кадрах в секунду это изображение было бы сглажено. Частота кадров замедленного и замедленного видео Замедленная съемка Говоря о спортивных событиях, видели ли вы суперзамедленную съемку бейсбольного удара битой? Видео выглядит почти слишком четким и плавным.
Это связано с тем, что при планировании замедленной съемки используется больше кадров в секунду. В таких суперзамедленных съемках может быть 120 или даже 240 кадров в секунду. При замедленной съемке кадр снимается в режиме реального времени. Затем его необходимо замедлить, чтобы получить эффект "замедленной съемки".
Таким образом инертность зрения стала «съедать» мерцание в кадре. Мы сменяем кадры со скоростью 16 FPS, но зрителям показываем один и тот же кадр три раза. Прямо как и хотел Эдисон, даже лучше.
Мы взяли 16 FPS, а не 12 или 14, так как 16 — минимальное целое число, которое умножается на 3 и в результате даёт число больше 46. Вот мы и получили первую кадровую частоту — 16 FPS для немых фильмов. Плюс немых фильмов в том, что мы можем легко увеличить или уменьшить количество кадров в секунду, это повлияет только на скорость воспроизведения.
Ручку проектора крутил человек и мог варьировать скорость кадров от 14 до 26 FPS. Звук Всё сложнее стало со звуком. Теперь нельзя крутить фильм быстрее или медленнее.
Нужно соблюдать постоянную кадровую частоту, чтобы скорость, а значит и тембр голоса не изменялся на протяжении фильма. С 16 FPS была проблема, звук не звучал точно, как задумывалось. Нужно было выбрать новую частоту, чтобы она была больше 16 и в итоге давала 48 проецируемых FPS.
В итоге, вместо трёхлезвийного обтюратора стали использовать двулезвийный. И утвердили новый фрейм рейт — 24 FPS. Всё просто и удобно.
То есть мы знаем, что половина секунды — 12 FPS, треть — 8, а четверть — 6. Тут вроде становится понятно — мы и сейчас используем 24 FPS. Тогда зачем нам 25, 30 и тем более 29,97?
Телевизор Когда решили транслировать изображение по телевизору возникли новые проблемы. Показывать два раза один и тот же кадр было не вариант, да и технически это было сложновато. Ещё надо передать аналоговый сигнал по радиоволнам.
И чем больше кадров, тем больше вес файла — значит канал передачи должен быть шире, а значит и дороже. Поэтому стали передавать кадры по половинкам — полукадрами. Разбиваем изображение на полосы и показываем сначала все нечётные, а потом все чётные.
Инертность зрения делает своё дело и мы видим целый кадр. Кадр из людей в чёрном 3 В телевизоре происходит то же самое, только намного быстрее. По-умному, это называется чересстрочная развёртка и обозначается буквой «i», от слова «interlaced».
А такой же ролик с прогрессивной развёрткой — 1080p. Это означает «progressive» или то, что кадры передаются целиком.
В этом случае человек способен воспринимать до ста кадров в секунду, не теряя семантической нити видеоизображения. А в случае, когда внимание рассеивается, скорость восприятия может упасть до 10 кадров в секунду. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Как проводят исследования? Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом.
Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров. В определенные фрагменты в разных промежутках времени вставлены кадры с каким—либо дефектом. Они изображают какой-то лишний, не вписывающийся в общую канву предмет. Это может быть быстро движущийся летящий объект. Это обстоятельство не вызывало бы такого удивления, если бы не знать, что это видео демонстрировали с частотой 220 кадров в секунду. Конечно, рассмотреть подробно изображение никто не смог, но даже тот факт, что люди просто смогли заметить мелькание на экране при такой кадровой частоте, говорит сам за себя. Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз Человеческое зрение — это не дискретная система, возможности которой можно описать простыми цифрами.
Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду. А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе. Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется — разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта. Чем быстрее он движется, чем резче эти движения — тем выше предельная частота.
Сравнение 5, 10, 15 и 30 кадров в секунду на медленной картинке Наблюдая видео, на котором человек медленно идет по прямой, глаз не заметит существенной разницы между 24 и 60 кадров в секунду, так как движения плавные. Если этот человек быстро бежит — разница уже будет, ролик в 60 FPS покажется намного плавнее и приятнее, чем в 24 FPS. А если этот человек не просто бежит, а бежит зигзагом, попутно прыгая через препятствия — то даже разница между 60 и 120 FPS будет заметна, в пользу большей частоты. Сравнение 12, 18, 25 и 60 кадров в секунду на динамичном видео Чтобы проверить это, не нужно далеко ходить. Достаточно запустить на компьютере тяжелую игрушку сначала на низких настройках, чтобы FPS был высоким, а потом — на высоких или максимальных, чтобы получить меньше 30 FPS. Вы сразу заметите разницу: в первом случае объекты хоть и будут менее детальными, но движения — гораздо более плавными. Увидев разницу между 30, 60 и 100 FPS, можно наглядно убедиться, что человеческий глаз видит гораздо больше 24 кадров в секунду.
Предел, после которого разница становится не видна, зависит от индивидуальных особенностей зрения, и в случае с видео или игрой составляет 80-150 кадров в секунду, а иногда и больше. Неожиданные факты Не все знают о таком интересном факте: эксперименты с показом видеоизображения с разной частотой начались более ста лет назад в эпоху немого кино. Для демонстрации первых фильмов кинопроекторы снабжались ручным регулятором скорости. То есть фильм показывали с той скоростью, с которой крутил ручку механик, а он, в свою очередь, ориентировался на реакцию зала. Изначальная скорость показа немого фильма составляла 16 кадров в секунду. Но при просмотре комедии, когда публика проявляла высокую активность, скорость увеличивали до 30 кадров в секунду. Но такая возможность самовольно регулировать скорость показа могла иметь и отрицательные последствия.
Когда владелец кинотеатра хотел заработать больше, он, соответственно, сокращал время показа одного сеанса, но увеличивал количество самих сеансов. Это приводило к тому, что кинопродукция не воспринималась человеческим глазом, а зритель оставался недовольным. В результате во многих странах на законодательном уровне запретили демонстрацию фильмов с ускоренной частотой и определили норму, в соответствии с которой работали киномеханики. Вообще, для чего изучаются fps и человеческий глаз?
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. Клинтон Харлем, кандидат наук из Дублинского Тринити-колледжа, и его коллеги протестировали это на 80 мужчинах и женщинах в возрасте от 18 до 35 лет и обнаружили большую вариабельность в пороговых значениях, при которых это происходило.
Что показало новое исследование Исследование показало, что некоторые люди сообщали об источнике света как о постоянном, хотя на самом деле он мигал около 35 раз в секунду, в то время как другие все еще могли обнаружить вспышки со скоростью более 60 раз в секунду.
Сколько кадров в секунду (FPS) может видеть человеческий глаз
Вы знаете частоту кадров (1 кадр в секунду, 10 кадров в секунду, 30 и т. д.), но сколько кадров вам нужно для надежного захвата? Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз в видеоиграх? Вопрос о FPS и видеоигры, и то, как это воспринимается нашими глазами, стало очень повторяющимся из-за технического прогресса. Узнайте больше о том, сколько кадров может видеть человеческий глаз в секунду, можете ли вы проверить человеческий FPS и многое другое. Количество кадров в секунду, оно же FPS (Frames Per Second), это величина отображающая производительность вашего железа в определенных условиях. Сколько кадров в секунду видит человек глазами.
Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?
| T-CUP: самая быстрая в мире камера снимает 10 триллионов кадров в секунду | Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. |
| Сколько кадров видит человеческий глаз в секунду - 80 фото | Из-за этого, количество кадров, которые человек видит за одну секунду, может значительно различаться. |
Ирландские исследовали обнаружили людей, видящих за секунду больше кадров
| Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить | Новые исследования показывают, что некоторые люди способны видеть больше “изображений в секунду”, чем другие, а это означает, что они от природы лучше замечают или отслеживают быстро движущиеся объекты, такие как теннисные мячи. |
| Иллюзия движения / Хабр | В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц, или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, составляет около 60. |
| Сколько кадров в секунду видит человек | Если человеческийглазвидит только 24 кадра в секунду, то почему видео в 60 fps кажутся нам плавнее? |
Сколько FPS видит человеческий глаз?
«Мы можем анализировать более 1000 кадров в секунду. «Мы можем анализировать более 1000 кадров в секунду. Мозг человека способен воспринимать подаваемое изображение в виде движения, если минимальная частота кадров равна хотя бы 16 за секунду. FPS это кадры в секунду которые отображаются матрицей монитора.
Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить
Позвольте повторить: На ЖК-дисплеях нет мерцания, вызванного обновлением экрана, независимо от частоты обновления. Но теперь вы думаете: «Погодите, я недавно выбирал телевизор, и каждый производитель рекламировал, чёрт побери, более высокую частоту обновления экрана! Зрительное размытие в движении Производители ЖК-дисплеев всё повышают и повышают частоту обновления из-за экранного или зрительного motion blur. Так и есть; не только камера способна записывать размытие в движении, но ваши глаза тоже могут! Прежде чем объяснить, как это происходит, вот две сносящие крышу демки , которые помогут вам почувствовать эффект нажмите на изображение. В первом эксперименте сфокусируйте взгляд на неподвижном летающем инопланетянине вверху — и вы будете чётко видеть белые линии. А если сфокусировать взгляд на движущемся инопланетянине, то белые линии волшебным образом исчезают.
С сайта Blur Busters: «Из-за движения ваших глаз вертикальные линии при каждом обновлении кадра размываются в более толстые линии, заполняя чёрные пустоты. Дисплеи с малым послесвечием такие как ЭЛТ или LightBoost устраняют подобный motion blur, так что этот тест выглядит иначе на таких дисплеях». На самом деле эффект отслеживания взглядом различных объектов никогда невозможно полностью предотвратить, и часто он является такой большой проблемой в кинематографе и продакшне, что есть специальные люди, чья единственная работа — предсказывать, что именно будет отслеживать взгляд зрителя в кадре, и гарантировать, что ничто другое ему не помешает. Во втором эксперименте ребята из Blur Busters пытаются воссоздать эффект ЖК-дисплея по сравнению с экраном с малым послесвечием, просто вставляя чёрные кадры между кадрами дисплея — удивительно, но это работает. Как показано ранее, motion blur может стать либо благословением, либо проклятием — он жертвует резкостью ради плавности, а добавляемое вашими глазами размытие всегда нежелательно. Так почему же motion blur — настолько большая проблема для ЖК-дисплеев по сравнению с ЭЛТ, где подобных вопросов не возникает?
Вот объяснение того, что происходит, если краткосрочный кадр полученный за короткое время задерживается на экране дольше, чем ожидалось. Она удивительно точна и актуальна для статьи 15-летней давности: При адресации пикселя он загружается с определённым значением и остаётся с этим значением светового выхода до следующей адресации. С точки зрения рисования изображения это неправильно. Конкретный экземпляр оригинальной сцены действителен только в конкретное мгновение. После этого мгновения объекты сцены должны быть перемещены в другие места. Некорректно удерживать изображения объектов в неподвижных позициях, пока не придёт следующий образец.
Иначе выходит, что объект как будто внезапно перепрыгивает в совершенно другое место. И его вывод: Ваш взгляд будет пытаться плавно следовать за передвижениями интересующего объекта, а дисплей будет удерживать его в неподвижном состоянии весь кадр. Результатом неизбежно станет размытое изображение движущегося объекта. Вот как! 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.
У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Это своеобразная адаптация организма к способу существования, которая определяет, что видит человеческий глаз. Зрительная система настроена таким образом, чтобы видеть цельную картину. Вот почему если показывать по 1 кадру в секунду некоторое время, то человек увидит полное изображение. Однако доказано, что резкие перепады fps дискомфортные и их с трудом воспринимает человеческий глаз.
Во времена немого кино количество кадров равнялось 16, но жадные владельцы кинотеатра намеренно увеличивали до 30, что негативно влияло на впечатления от просмотра. Стандартом, комфортным для зрения, является 24 фпс. Зрительная система уникальна: комфортным может быть восприятие 60—100 кадров в секунду. Однако это вовсе не предел, так как известны случаи, где фпс было 220. Предел ли это? В компьютерных играх этот показатель стал значительно больше, что позволило сделать их изображение более правдоподобным.
Некорректно удерживать изображения объектов в неподвижных позициях, пока не придёт следующий образец. Иначе выходит, что объект как будто внезапно перепрыгивает в совершенно другое место. И его вывод: Ваш взгляд будет пытаться плавно следовать за передвижениями интересующего объекта, а дисплей будет удерживать его в неподвижном состоянии весь кадр.
Результатом неизбежно станет размытое изображение движущегося объекта. Вот как! 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.
Это может происходить в течение нескольких часов.
При такой съемке вам не нужно снимать со скоростью 30 кадров в секунду. Вся информация будет сжата, поэтому шесть часов отснятого материала будут сжаты до шести секунд. В таком случае 30 кадров в секунду не имеет смысла.
Вместо этого таймлапс-съемка может быть просто 8 или 10 кадров в секунду. Вам не нужно больше нескольких кадров в секунду, чтобы сохранить плавность съемки. Для таймлапс-фотографии может быть достаточно восьми или десяти кадров в секунду.
Влияет ли частота кадров на размер файла моего видео? Безусловно, да. Подумайте об этом следующим образом.
Допустим, у вас есть одноминутный видеоролик, снятый в формате HD со скоростью 30 кадров в секунду. Это 1 800 отдельных изображений, сшитых вместе, чтобы сделать видео. Теперь предположим, что вы решили снимать в HD со скоростью 60 кадров в секунду.
Это 3 600 отдельных снимков. Большее количество фотографий означает, что видео займет больше места. В итоге размер файла может оказаться вдвое больше, так что имейте это в виду.
Еще один фактор, который влияет на размер файла до помещения его в видеоредактор, - разрешение чем выше разрешение, тем больше файл. После того как вы запустите его в видеоредакторе, возникнут всевозможные факторы, включая добавление графики, фильтров, звуковых эффектов, переходов и способ сжатия. Влияет ли частота кадров на качество видео?
Качество записанного видео зависит от разрешения. Как правило, чем выше разрешение изображения, тем выше качество. Частота кадров влияет на плавность видео, но не влияет на четкость видео.
Как решить, какая частота кадров лучше всего подходит для моего производства? Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно подумать, что вы хотите сделать с видео и где вы собираетесь его представлять. Во-первых, если вы снимаете интервью, вам, скорее всего, стоит придерживаться 30 кадров в секунду.