Возможности зрения и то, сколько кадров в секунду видит человек, до сих пор не полностью изучены.
Создана самая быстрая камера в мире, делающая 156,3 триллиона кадров в секунду
Выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше «изображений в секунду», что позволяет им лучше отслеживать быстродвижущиеся объекты, будь то теннисные мячи или противники в Fortnite. Тем не менее, результат впечатляет: они зафиксировали движущийся свет со скоростью 10 трлн кадров в секунду. Читала где-то, что человеческий глаз может видеть от 24 до 30 кадров в секунду. Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно. Большинство людей не видит особой разницы в плавности движений при съемке выше 60 кадров в секунду.
T-CUP: самая быстрая в мире камера снимает 10 триллионов кадров в секунду
Перед тем, как я отвечу на этот вопрос, давайте ненадолго обратимся к любой энциклопедии, чтобы разобраться в том, как человеческий глаз воспринимает информацию. Точнее делает это не глаз, а мозг человека. Почему так происходит? Потому, что на любом этапе восприятия особенно зрительного мозгу не хватает полученной информации, и он в процессе обработки вносит необходимые коррективы для того, чтобы убрать негативные некомфортные эффекты, например: эффект слепого пятна, недостаточная цветокоррекция и т. Более подробно можете прочитать в той же Википедии. Так вот восприятие информации по кадрам является некомфортным для нашего мозга, если так можно выразиться. Поэтому, когда мы смотри не на экран монитора, а на любое другое естественное природное явление, то изображение всегда плавное, оно не дергается, не прерывается и т.
С изображением на экранах мониторов ситуация немного другая. Если верить Википедии, то изображение, полученное глазным яблоком, хранится в зрительной коре головного мозга около 66. Исходя из этого, можно сделать простой логический вывод, что для того, чтобы воспринимать набор различных изображений как самую простую анимацию, нашему глазу необходимо, как минимум 16 отличных друг от друга кадров в секунду. Вспоминаем школьные уроки. В одной секунде 1000 миллисекунд. Таким образом, при 16 кадрах в секунду предыдущий кадр не успевает исчезнуть, а уже появляется новый.
Это и создает иллюзию анимации. Это необходимый минимум для комфортного восприятия, идущего друг за другом ряда кадров. То есть, всё, что меньше 16 кадров будет восприниматься нашим мозгом как слайд шоу. Но что же касается максимума? После какого значения глаз будет пропускать кадры в силу своей биологической неспособности увидеть больше? И сейчас я попробую объяснить, почему именно.
Сможете ли вы ответить мне на следующие вопросы: какая скорость реакции является самой быстрой среди зафиксированных человеком результатов? Или сколько максимум отжиманий может сделать человек? Или на какое время максимум можно задержать дыхание?
В каком разрешении снимать видео Я для съемки видео почти всегда использую разрешение FullHD — 1920 на 1080 точек. Места такое видео будет занимать примерно в 4 раза больше, а толку в этом нет. Если вы будете просматривать материал на смартфоне, то разница не будет окупать потраченный объем памяти. Съемка в 4K хороша для последующего монтажа и то, если у вас хорошая камера. Дешевые смартфоны часто козыряют таким разрешением, но на деле картинка получается хуже, чем при съемке в FullHD. Новая камера покажет, как делать хорошие фотографии на смартфон ночью Меньшее разрешение имеет смысл только, если у вас устройство с HD экраном 720 на 1280 точек и вы не планируете никуда и никогда переносить это видео.
Если будете смотреть его только на экране смартфона, то такой вариант может быть очень кстати. Заодно и место сэкономите, и ресурсы системы. Наглядное сравнение разрешений, но рекламное. Вы все равно увидите все, просто картинка будет больше растянута. Некоторые современные смартфоны, вроде новых поколений Samsung Galaxy, позволяют снимать видео с разрешением 8K. Не ведитесь на этот маркетинг! Я сравнивал картинку с 4K. Она получается чуть более детализированная, но качество ее все равно страдает. Тем более, что картинка строится не на реальных данных с сенсора, а на расчетных.
А еще такое видео занимает больше места, чем 4K, и тем более FullHD. Правда, если следовать логике, то увеличение разрешения с 4K до 8К должно увеличить размер файла примерно в четыре раза, так как примерно настолько становится больше площадь картинки при том же размере каждой точки. Вот только на практике этого не получается. Минута видео в 8K действительно занимает намного больше места, чем минута видео в 4K, но не в четыре раза.
Восприятие последовательности кадров как плавной зависит от сюжета. Взгляд меняет фокус около 3 раз в секунду. Средняя продолжительность фиксаций находится в диапазоне от 200 мс во время чтения текста до 350 мс во время изучения статического изображения.
По словам профессора психологии Джордана Делонга Jordan DeLong , обрабатывая визуальные сигналы, мозг постоянно занимается калибровкой, высчитывая средние показатели с тысяч и тысяч нейронов, поэтому вся система более точна, чем её отдельные составляющие. Как отмечает исследователь Эдриен Чопин Adrien Chopin , скорость света едва ли можно изменить, а вот часть визуального восприятия, проходящую в мозгу ускорить вполне реально. Игры — едва ли не единственный способ заметно улучшить основные показатели вашего зрения: чувствительность к контрасту, внимание и способность отслеживать движение множества объектов одновременно. Эдриен Чопин, исследователь когнитивных функций мозга Как отмечает Уилтшир, именно геймеры, которые чаще всего пекутся о высокой частоте кадров, способны воспринимать визуальную информацию быстрее любых других людей. Отличия в восприятии движения и света Если лампочка работает на частоте в 50 или 60 Гц, большинству людей освещение кажется постоянным, однако есть те, кто в таком случае замечает мерцание. Этого эффекта также можно добиться, если крутить головой смотря на LED-фары автомобиля. Однако оба эти примера не говорят о том, как человеческий глаз воспринимает игры, где главным параметром является движение. Как отмечает профессор Томас Бьюзи Thomas Busey , на высоких скоростях задержка меньше 100 миллисекунд начинает действовать так называемый закон Блоха. Человеческий глаз не способен отличить яркую вспышку, которая длилась наносекунду, от менее яркой протяжённостью в десятую долю секунды. По схожему же принципу работает фотокамера, которая на большой выдержке может впустить в себя больше света. Тем не менее закон Блоха не значит, что ограничение в восприятии для человека останавливается на 100 миллисекундах. В некоторых случаях люди различают артефакты в изображении при 500 кадрах в секунду задержка в 2 миллисекунды. Как отмечает профессор Джордан Делонг, восприятие движения во многом зависит и от того, в каком положении человек находится. Если он сидит на месте и следит за объектом, то это одна ситуация, а если сам куда-то идёт, то совершенно другая. Это связано с отличиями между основным и периферийным зрением, которые достались людям от их первобытных предков. Когда человек смотрит прямо на объект, он различает мельчайшие детали, однако его зрение плохо справляется с быстро движущимися предметами. Периферийное зрение, напротив, страдает недостатком деталей, но действует намного быстрее. Именно с этой проблемой столкнулись разработчики шлемов виртуальной реальности. Если 60 и даже 30 Гц вполне хватает для монитора, на который человек смотрит прямо, то для того, чтобы зритель нормально чувствовал себя в VR, частоту кадров необходимо повысить до 90 Гц. Всё потому, что шлем даёт картинку и для периферийного зрения. По словам профессора Бьюзи, если пользователь играет в шутер от первого лица, то повышенная частота кадров по большей части позволяет ему лучше воспринимать движение крупных объектов, нежели мелкие детали. Это связано с тем, что во время игры геймер не стоит на одном месте, выжидая врагов, а двигается в виртуальном пространстве с помощью мышки и клавиатуры, также меняя и своё положение относительно противников, которые могут появляться в разных частях монитора. Откуда взялся миф про 24 кадра Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок. Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду всего 30 см , не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать. Увеличить показатели FPS именно до 24 решили тоже не просто так. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный — 90 футов или 30 ярдов. Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы. Для такой скорости требовалось более точное и выносливое оборудование как для съемки, так и воспроизведения в кинотеатрах , а расход пленки существенно увеличивался. Помимо затрат на саму пленку, увеличивались также стоимость монтажа, время на его произведение. В итоге все так и остановились на 24 кадрах, эта частота стала отраслевым стандартом на много десятилетий.
Что такое FPS в играх — и на что влияет частота кадров в секунду
Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок. Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому.
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.
Выглядит это, как попользоваться тормозным смартфоном, а потом взять новый флагман. Скажу даже больше, с тех пор, как я стал пользоваться высокой частотой кадров при съемке, я просто не могу смотреть видео с меньшей частотой. Исключения составляет пожалуй только киношные 24 кадра в секунду — там какой-то особенный шарм. Xiaomi рассказала, как работает ее камера под экраном смартфона. Когда ждать? Так что такое частота кадров? Все просто — это то, сколько картинок камера делает за одну секунду и объединяет их в видео. Сейчас для смартфонов основными типами являются 30 fps frame per second — кадры в секунду и 60 fps. Как я уже сказал, при более высоком значении картинка становится более качественной, четкой и детализированной. В принципе, с частотой кадров все понятно. Так же надо помнить, что частота кадров увеличивает объем видео и делает его более требовательным к ресурсам. Если вы загрузите его на YouTube, для просмотра надо будет иметь более высокую скорость соединения. Если будете смотреть на компьютере или телефоне, оно будет больше нагружать систему. Если вы его кому-то передадите на совсем бюджетное устройство, оно может очень сильно тормозить. Есть еще варианты большей частоты кадров, вроде 120 fps, 240 fps и даже больше, и тут мы уже говорим о замедленном видео. Воспроизводиться оно будет с частотой 30 кадров в секунду, значит, соответсвенно вы получите 4-кратное и 8-кратное замедление. Просто делим цифру на 30 и получаем кратность. Почему Google Pixel со старой камерой снимает лучше новых флагманов Как я уже сказал, для себя я выбрал 60 кадров в секунду. Если место на вашем смартфоне позволяет или вы не часто снимаете, при этом у вас хороший смартфон, выбирайте такой вариант — не прогадаете.
История рождения кинематографа связана с именами Томаса Эдисона и братьев Люмьер, заложивших стандарты кино, которых на протяжении десятилетий придерживались их последователи. Постепенно с внедрением звука, появлением телевизионного вещания и цифрового видео правила и подходы трансформировались. Но неизменно каждая новая технология была вынуждена учитывать показатель кадровой частоты, который имеет огромное значение при создании и восприятии фильмов аудиторией, поскольку количество кадров в секунду, которое видит человеческий глаз ограничено. Что такое кадровая частота 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. Читайте также: Как сделать синяки под глазами от недосыпания Пределы человеческого зрения сколько кадров в секунду видит человеческий глаз 24 кадра в секунду — не предел возможностей человеческого глаза. Это оптимальное количество кадров, при котором видеоряд воспринимается наиболее удобно: нет провисаний или скачков. Когда кинематограф был немой и киномеханики крутили ручки, они самостоятельно выбирали скорость видеоряда исходя из темперамента зрителей: для спокойной публики частота составляла 20-24 кадра, а для активной — 24-30. Изменяя параметры, Вы сможете установить личную скорость зрения: Когда Вы концентрируете внимание на чём-либо, то способны воспринимать до сотни кадров в секунду, не упуская при этом семантической нити происходящего. Статья сколько кадров в секунду видит человеческий глаз опубликована в рубрике — Познавательное. Механизм восприятия видео человеком Глаз человека начинает идентифицировать смену неподвижных картинок в секунду как прерывистое движение, когда их число достигает 12. Если значение FPS мало, то анимация выглядит неровной, а если слишком велико — возникает эффект гиперреалистичности.
«Элитные» спортсмены по-другому видят этот мир: они замечают больше кадров в секунду
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. FPS это кадры в секунду которые отображаются матрицей монитора. 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.
Что такое частота кадров и как она влияет на видео?
| Создана самая быстрая камера в мире: снимает со скоростью 156 триллионов кадров в секунду | Сколько кадров в секунду может реально увидеть человеческий глаз? |
| Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить | Сегодня я вам расскажу сколько кадров в секунду видит глаз человека! |
| Британские ученые нашли способных видеть 60 кадров в секунду людей » Актуальные новости | Человек привык к частоте кадров от 24 до 30. |
Что Такое Частота Кадров и Какую Выбрать?
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. Однако и это впечатляет!
Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду всего 30 см , не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать. 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.
Unsplash Может быть, у вас тоже есть эта способность? Если вы задавались вопросом, почему ваш друг всегда обыгрывает вас в теннисе или ребенок всегда побеждает вас в компьютерной игре, то, похоже, дело не только в физических способностях. Кто такие «элитные спортсмены» В литературе и в повседневной жизни все чаще встречается понятие «элитный спорт». Оно интерпретируется данное понятие по-разному: иногда люди подразумевают спорт высших достижений, то есть элитные спортсмены — это те, у кого есть высшие награды; иногда же элитным спортом называют те виды спорта, которыми занимаются высшие слои общества теннис, гольф и т.
Она происходит, если записываемое изображение изменяется во время записи одного кадра либо из-за быстрого движения, либо при длительной экспозиции. В данном случае картинка лучше тысячи слов.
Используются с разрешения. All rights reserved. Motion blur использует хитрость, изображая много движения в одном кадре, жертвуя детализацией. Но как изначально появляется motion blur? Это значит, что выдержка закрыта в течение такого же времени, что и открыта. При быстром движении и действии перед камерой частота кадров недостаточно высока, чтобы успеть за ними, а изображения размываются в каждом кадре из-за времени экспозиции. Вот графика, упрощённо объясняющая процесс. Изображения Hugo Elias. Классические кинокамеры используют обтюратор вращающийся секционированный диск — прим. Вращая диск, вы открываете затвор на контролируемый промежуток времени под определённом углом и, в зависимости от этого угла, изменяете время экспозиции.
Если выдержка маленькая, то на плёнку запишется меньше движения, то есть motion blur будет слабее; а если выдержка большая, то запишется больше движения и эффект проявится сильнее. Обтюратор в действии. Via Википедия Если motion blur — такая полезная вещь, то почему кинематографисты стремятся от него избавиться? Ну, при добавлении motion blur вы теряете детализацию; а избавившись от него — теряете плавность движений. Так что когда режиссёры хотят снять сцену с большим количеством деталей, вроде взрыва с большим количеством вылетающих частиц или сложной сцены с действием, они часто выбирают маленькую выдержку, которая уменьшает размытие и создаёт чёткий эффект кукольной мультипликации. Визуализация захвата Motion Blur. Via Википедия Так почему бы его просто не добавить? Motion blur значительно улучшает анимацию в играх и на веб-сайтах даже на низких фреймрейтах. К сожалению, его внедрение слишком дорого обходится. 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?
Аспекты человеческого зрения: что говорят эксперты
- Какова максимальная частота кадров в секунду, которую может увидеть человеческий глаз?
- Ирландские исследовали обнаружили людей, видящих за секунду больше кадров |
- Что Такое Частота Кадров и Какую Выбрать?
- Аспекты зрения
- Новые частоты кадров видео
- Как наш мозг обрабатывает реальность
Ваш пароль
Из-за этого, количество кадров, которые человек видит за одну секунду, может значительно различаться. Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. 30 кадров в секунду — на шесть кадров больше, чем 24 кадра в секунду, что означает, что за тот же промежуток времени устройству нужно обработать на 25% больше изображений. 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). Исследования, эксперименты и научные обоснования и комментарии о том, сколько же Гц видит глаз обычного человека, и отличаются ли геймеры от нас.
Сколько кадров видит человеческий глаз — распространенные мифы и какова правда?
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. в результате смены картинки в процессе движения человеку без разницы, сколько кадров в секунду образуется, изображение для него не поменяется. Сколько кадров в секунду (FPS) видит человеческий глаз? Если обычный кадр с частотой 30 кадров в секунду замедлить, он будет выглядеть странно, почти скачкообразно. Смотрите видео онлайн «Сколько FPS видит человек?
Частота кадров видеонаблюдения
Заблуждение на тему «какой уровень FPS не может видеть человеческий глаз», похоже, началось с того, что люди говорили «мы не можем видеть больше 24 FPS». Вероятно, это упрощённая версия того, что Голливуд говорил зрителям, утверждая, что нам не нужно больше 24 кадров в секунду, и с годами это утверждение после ряда трансформаций остановилось на 60 кадрах в секунду. Какова максимальная частота кадров в секунду, которую может увидеть человеческий глаз? В различных источниках можно найти предположения о максимальной частоте кадров в секунду, которую человек может увидеть, однако лучше всего подходить к этому вопросу с немного иной точки зрения — не «сколько кадров в секунду мы можем увидеть? По мере повышения уровня FPS заметные различия между более высокими частотами кадров становятся менее заметными для большинства людей. Это происходит по той причине, что зрительная система человека имеет конечную способность обрабатывать увиденное. Соответственно, после определённого момента дополнительные кадры не приводят к заметному улучшению плавности и чёткости движений. Кроме того, способность различать разницу в частоте кадров зависит от множества факторов — включая чувствительность человека, условия просмотра и тип просматриваемого контента.
Например, разница между 30 и 60 кадрами в секунду довольно заметна с точки зрения плавности и чёткости изображения, особенно в насыщенных экшеном видеоиграх или в процессе просмотра «высокоскоростных» видеоматериалов.
История про 24 кадра берёт начало в кинематографе, где видео с частотой 24 FPS считается эталоном, при котором картинка воспринимается максимально естественно. Впрочем, в современном кино экшн-сцены уже давно показывают с частотой 60 кадров в секунду и выше. Однако к возможностям человеческого глаза это не имеет никакого отношения — в отдельных ситуациях наш глаз способен видеть 400 и более кадров в секунду.
All rights reserved. Motion blur использует хитрость, изображая много движения в одном кадре, жертвуя детализацией. Но как изначально появляется motion blur?
Это значит, что выдержка закрыта в течение такого же времени, что и открыта. При быстром движении и действии перед камерой частота кадров недостаточно высока, чтобы успеть за ними, а изображения размываются в каждом кадре из-за времени экспозиции. Вот графика, упрощённо объясняющая процесс.
Изображения Hugo Elias. Классические кинокамеры используют обтюратор вращающийся секционированный диск — прим. Вращая диск, вы открываете затвор на контролируемый промежуток времени под определённом углом и, в зависимости от этого угла, изменяете время экспозиции.
Если выдержка маленькая, то на плёнку запишется меньше движения, то есть motion blur будет слабее; а если выдержка большая, то запишется больше движения и эффект проявится сильнее. Обтюратор в действии. Via Википедия Если motion blur — такая полезная вещь, то почему кинематографисты стремятся от него избавиться?
Ну, при добавлении motion blur вы теряете детализацию; а избавившись от него — теряете плавность движений. Так что когда режиссёры хотят снять сцену с большим количеством деталей, вроде взрыва с большим количеством вылетающих частиц или сложной сцены с действием, они часто выбирают маленькую выдержку, которая уменьшает размытие и создаёт чёткий эффект кукольной мультипликации. Визуализация захвата Motion Blur.
Via Википедия Так почему бы его просто не добавить? Motion blur значительно улучшает анимацию в играх и на веб-сайтах даже на низких фреймрейтах. К сожалению, его внедрение слишком дорого обходится.
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.
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". Если обычный кадр с частотой 30 кадров в секунду замедлить, он будет выглядеть странно, почти скачкообразно. Возможно, вы видели фильм, в котором кадр снят в замедленном режиме, но он вовсе не плавный.
Что показало новое исследование
- Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз — Александр Навагин
- Сколько всё же кадров в секунду способен воспринимать человеческий глаз?
- Сколько кадров в секунду воспринимает человеческий глаз - отзывы, мнения специалистов
- Иллюзия движения / Хабр
- Сколько кадров в секунду реально видит человеческий глаз: Развенчание мифов
- Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?
Просчитанное изображение
- Что Такое Частота Кадров: Краткая История Частоты Кадров
- Сколько FPS видит человек? Сколько FPS нужно для игр?
- Сколько FPS видит человеческий глаз?
- Сколько FPS видит человеческий глаз
- Сколько кадров видит человеческий глаз — распространенные мифы и какова правда?
Создана самая быстрая камера в мире, делающая 156,3 триллиона кадров в секунду
Во-первых, большинство камер и дисплеев может поддерживать несколько различных скоростей записи, так что вы можете продолжать использовать все старые стандарты частоты кадров. Во-вторых, появились новые возможности. Спецификации High Definition HD и Ultra High Definition UHD или в народе 4K используют 60 кадров в секунду, что позволяет разработчикам записывать более динамичные фильмы, и даже создавать качественные иллюзии трехмерного изображения. Для чего это нужно?
Практическая польза от этих исследований в следующем: увеличение скорости мелькания кадров на экране как бы сглаживает изображение, создавая эффект непрерывного движения. Для просмотра стандартного видео самым оптимальным считается скорость 24 кадра в секунду, именно так мы смотрим кинофильмы в кинотеатрах. А вот новый широкоэкранный формат IMAX использует кадровую частоту равную 48 кадрам в секунду.
Это создает эффект погружения в виртуальную реальность с максимальным приближением к реальности. Это ощущение может быть еще больше усилено применением 3D-технологий. При создании компьютерных игр разработчики используют цикл из 50 кадров в секунду.
Это делается для достижения максимальной реалистичности игровой реальности. Но здесь имеет свое значение и скорость интернета, поэтому частота кадров может меняться в меньшую или большую сторону. Мы рассмотрели, сколько кадров в секунду видит человек.
Читайте также: Глаза могут менять цвет с возрастом. Почему меняется цвет глаз у человека? Фото, причины и значение Редактор PC Gamer Алекс Уилтшир Alex Wiltshire поговорил с нейробиологами и психологами, чтобы выяснить, сколько кадров в секунду в играх нужно человеческому глазу и мозгу.
Ответ на вопрос оказался непростым. Многие геймеры знают, что в играх важно не только количество кадров, но и стабильность их поступления: например, ровные 30 кадров могут восприниматься намного приятнее, чем «болтание» в промежутке от 40 до 50. Это связано с тем, что просадки в некоторых сценах воспринимаются как те самые пресловутые «тормоза» мозг ожидает увидеть определённое движение с той же плавностью, что и остальные, но компьютер не успевает обработать картинку с нужной скоростью.
Поэтому иногда разработчики, уделившие недостаточно внимания оптимизации, выпускают игру с ограничением в 30 кадров даже на ПК, что обычно вызывает заметное возмущение среди геймеров. А для консольных игр без многопользовательского режима 30 кадров вообще являются стандартом. Однако в своём исследовании Уилтшир затронул только стабильную частоту кадров и не касался вопроса вертикальной синхронизации и других параметров компьютера, влияющих на восприятие картинки.
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.
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.
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. Некоторые люди могут обнаружить легкое мерцание в люминесцентной лампе с частотой 60 Гц, и большинство людей увидят мерцающие пятна по всему зрению, если они сделают быстрое движение глаз, глядя на модулированные светодиодные задние фонари, которые есть во многих современных автомобилях. Но когда речь заходит о восприятии плавных игровых кадров это только часть головоломки.
Это потому, что игры выводят движущиеся изображения, и, следовательно, вызывают различные визуальные системы по сравнению с теми, которые просто обрабатывают свет. Например, есть такая штука, как закон Блоха. Он говорит, что существует компромисс между интенсивностью и длительностью вспышки света, длящейся менее 100 мс.
Обтюратор в действии. Via Википедия Если motion blur — такая полезная вещь, то почему кинематографисты стремятся от него избавиться? Ну, при добавлении motion blur вы теряете детализацию; а избавившись от него — теряете плавность движений.
Так что когда режиссёры хотят снять сцену с большим количеством деталей, вроде взрыва с большим количеством вылетающих частиц или сложной сцены с действием, они часто выбирают маленькую выдержку, которая уменьшает размытие и создаёт чёткий эффект кукольной мультипликации. Визуализация захвата Motion Blur. Via Википедия Так почему бы его просто не добавить? Motion blur значительно улучшает анимацию в играх и на веб-сайтах даже на низких фреймрейтах. К сожалению, его внедрение слишком дорого обходится. 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.