Сколько кадров в секунду видит человек

Аспекты зрения

Пер­вое, что нуж­но понять, это то, что мы вос­при­ни­ма­ем раз­ные аспек­ты зре­ния по-раз­но­му. Обна­ру­же­ние дви­же­ния — это не то же самое, что обна­ру­же­ние све­та. Дру­гое дело, что раз­ные части гла­за рабо­та­ют по-раз­но­му. Центр ваше­го зре­ния хорош для одних вещей, пери­фе­рия — для дру­гих. И еще одно: суще­ству­ют есте­ствен­ные физи­че­ские огра­ни­че­ния того, что мы можем вос­при­ни­мать. Све­ту, про­хо­дя­ще­му через рого­ви­цу, тре­бу­ет­ся вре­мя, что­бы пре­об­ра­зо­вать­ся в инфор­ма­цию, на кото­рую может воз­дей­ство­вать мозг, а наш мозг может обра­ба­ты­вать эту инфор­ма­цию толь­ко с опре­де­лен­ной скоростью.

«У ком­пью­тер­ных гей­ме­ров одни из луч­ших глаз. «Если вы рабо­та­е­те с игро­ка­ми, вы рабо­та­е­те с очень стран­ной груп­пой людей, кото­рые, веро­ят­но, рабо­та­ют в рас­цве­те сил», — гово­рит Джор­дан ДеЛонг. Делонг — доцент пси­хо­ло­гии в Кол­ле­дже Свя­то­го Иоси­фа в Ренссе­ле­ре, и боль­шая часть его иссле­до­ва­ний посвя­ще­на зри­тель­ным системам.

Это свя­за­но с тем, что зри­тель­ное вос­при­я­тие мож­но тре­ни­ро­вать, а экшн-игры осо­бен­но хоро­ши для визу­аль­ной тренировки.

«[Игра] уни­каль­на, это один из немно­гих спо­со­бов зна­чи­тель­но улуч­шить почти все аспек­ты ваше­го зре­ния, такие как кон­траст­ная чув­стви­тель­ность, кон­цен­тра­ция вни­ма­ния и отсле­жи­ва­ние несколь­ких объ­ек­тов», — гово­рит Адри­ан Шопен, иссле­до­ва­тель когни­тив­ных наук. Настоль­ко хоро­шо, что игры исполь­зу­ют­ся в тера­пии зрения.

Поэто­му, преж­де чем злить­ся на иссле­до­ва­те­лей, гово­ря­щих о часто­те кад­ров, кото­рую вы може­те и не може­те вос­при­ни­мать, похло­пай­те себя по пле­чу: если вы игра­е­те в экшн-игры, вы, веро­ят­но, более чув­стви­тель­ны к часто­те кад­ров, чем сред­ний человек.

Как наш мозг обрабатывает реальность

Преж­де все­го, важ­но понять, как мож­но про­смат­ри­вать изображения.

1. Свет про­хо­дит через рого­ви­цу в перед­ней части гла­за, пока не достиг­нет хрусталика.
2. Затем хру­ста­лик фоку­си­ру­ет свет на точ­ку в зад­ней части гла­за, кото­рая назы­ва­ет­ся сетчаткой.
3. Затем фото­ре­цеп­тор­ные клет­ки в зад­ней части гла­за пре­об­ра­зу­ют свет в элек­три­че­ские сиг­на­лы, а клет­ки, извест­ные как палоч­ки и кол­боч­ки, улав­ли­ва­ют движение.
4. Зри­тель­ный нерв пере­да­ет элек­три­че­ские сиг­на­лы в мозг, кото­рый затем пре­об­ра­зу­ет их в изображения.

Глаза и мозг работают в тандеме

Спо­ры о том, сколь­ко кад­ров в секун­ду может вос­при­ни­мать чело­ве­че­ский глаз, ведут­ся дав­но, во мно­гом пото­му, что одно­знач­но­го отве­та на этот вопрос нет.

Как отме­ча­ет Уилт­шир, чело­век не счи­ты­ва­ет реаль­ность так, как ком­пью­тер, и визу­аль­ное вос­при­я­тие пол­но­стью зави­сит от сов­мест­ной рабо­ты глаз и моз­га. Поэто­му, напри­мер, дви­же­ние и свет люди видят по-раз­но­му, и пери­фе­рий­ное зре­ние луч­ше под­хо­дит к неко­то­рым аспек­там изоб­ра­же­ния, чем к основ­но­му, и наоборот.

Вре­мя, необ­хо­ди­мое чело­ве­ку для вос­при­я­тия визу­аль­ной инфор­ма­ции, сум­ми­ру­ет­ся из вре­ме­ни, необ­хо­ди­мо­го для того, что­бы свет про­ник в гла­за, вре­ме­ни, необ­хо­ди­мо­го для пере­да­чи инфор­ма­ции в мозг, и вре­ме­ни, необ­хо­ди­мо­го для ее обработки.

По сло­вам про­фес­со­ра пси­хо­ло­гии Джор­да­на Делон­га, при обра­бот­ке визу­аль­ных сиг­на­лов мозг посто­ян­но калиб­ру­ет­ся, усред­няя тыся­чи и тыся­чи ней­ро­нов, поэто­му вся систе­ма точ­нее, чем ее отдель­ные компоненты.

Как ука­зы­ва­ет иссле­до­ва­тель Адри­ан Шопен, ско­рость све­та вряд ли мож­но изме­нить, но уско­рить ту часть зри­тель­но­го вос­при­я­тия, кото­рая про­ис­хо­дит в моз­гу, вполне возможно.

Игры — это, пожа­луй, един­ствен­ный спо­соб зна­чи­тель­но улуч­шить основ­ные пока­за­те­ли сво­е­го зре­ния: кон­траст­ную чув­стви­тель­ность, вни­ма­ние и спо­соб­ность отсле­жи­вать дви­же­ние мно­же­ства объ­ек­тов одновременно.

Адри­ан Шопен, иссле­до­ва­тель когни­тив­ных функ­ций мозга

Как отме­ча­ет Уилт­шир, имен­но гей­ме­ры боль­ше все­го оза­бо­че­ны высо­кой часто­той кад­ров, посколь­ку они могут обра­ба­ты­вать визу­аль­ную инфор­ма­цию быст­рее, чем кто-либо другой.

Отличия в восприятии движения и света

Если лам­поч­ка рабо­та­ет с часто­той 50 или 60 Гц, боль­шин­ство людей обна­ру­жат, что свет будет посто­ян­ным, но неко­то­рые заме­тят мер­ца­ние. Это­го эффек­та так­же мож­но добить­ся, повер­нув голо­ву и гля­дя на све­то­ди­од­ные фары автомобиля.

В то же вре­мя неко­то­рые лет­чи­ки-истре­би­те­ли во вре­мя испы­та­ний смог­ли уви­деть изоб­ра­же­ния, появ­ля­ю­щи­е­ся на экране в тече­ние 1/250 секунды.

Одна­ко ни один из этих двух при­ме­ров не объ­яс­ня­ет, как чело­ве­че­ский глаз вос­при­ни­ма­ет игры, в кото­рых основ­ным пара­мет­ром явля­ет­ся движение.

Как ука­зы­ва­ет про­фес­сор Томас Бью­зи, на высо­ких ско­ро­стях (задерж­ка менее 100 мил­ли­се­кунд) начи­на­ет дей­ство­вать так назы­ва­е­мый закон Бло­ха. Чело­ве­че­ский глаз не в состо­я­нии отли­чить яркую вспыш­ку, для­щу­ю­ся нано­се­кун­ду, от менее яркой вспыш­ки, для­щей­ся деся­тую долю секун­ды. Каме­ра рабо­та­ет по тому же прин­ци­пу, что при длин­ной выдерж­ке мож­но про­пу­стить боль­ше света.

Одна­ко закон Бло­ха не озна­ча­ет, что огра­ни­че­ние чело­ве­че­ско­го вос­при­я­тия огра­ни­чи­ва­ет­ся 100 мил­ли­се­кун­да­ми. В неко­то­рых слу­ча­ях люди могут видеть арте­фак­ты на изоб­ра­же­нии со ско­ро­стью 500 кад­ров в секун­ду (задерж­ка 2 миллисекунды).

Как ука­зы­ва­ет про­фес­сор Джор­дан Делонг, вос­при­я­тие дви­же­ния во мно­гом зави­сит от поло­же­ния, в кото­ром нахо­дит­ся чело­век. Если вы сиди­те непо­движ­но и смот­ри­те на пред­мет, то это одна ситу­а­ция, а если он куда-то ухо­дит, то совсем другая.

Это свя­за­но с раз­ли­чи­я­ми меж­ду пер­вич­ным и пери­фе­ри­че­ским зре­ни­ем, кото­рые люди уна­сле­до­ва­ли от сво­их пер­во­быт­ных пред­ков. Когда чело­век смот­рит пря­мо на объ­ект, он может раз­гля­деть мель­чай­шие дета­ли, но его зре­ние пло­хо адап­ти­ру­ет­ся к быст­ро дви­жу­щим­ся объ­ек­там. С дру­гой сто­ро­ны, пери­фе­рий­но­му зре­нию не хва­та­ет дета­лей, но оно рабо­та­ет намно­го быстрее.

Имен­но с этой про­бле­мой столк­ну­лись раз­ра­бот­чи­ки гар­ни­тур вир­ту­аль­ной реаль­но­сти. Если для мони­то­ра, на кото­рый чело­век смот­рит пря­мо, доста­точ­но 60 или даже 30 Гц, то для того, что­бы зри­тель нор­маль­но себя чув­ство­вал в VR, часто­ту кад­ров необ­хо­ди­мо уве­ли­чить до 90 Гц, пото­му что гар­ни­ту­ра дает изоб­ра­же­ние для пери­фе­рии зрение.

По сло­вам про­фес­со­ра Бью­зи, если поль­зо­ва­тель игра­ет в шутер от пер­во­го лица, то повы­шен­ная часто­та кад­ров, по боль­шей части, поз­во­ля­ет поль­зо­ва­те­лю луч­ше вос­при­ни­мать дви­же­ние круп­ных объ­ек­тов, чем мел­ких деталей.

Это свя­за­но с тем, что во вре­мя игры игрок не сто­ит на одном месте в ожи­да­нии вра­гов, а пере­ме­ща­ет­ся в вир­ту­аль­ном про­стран­стве с помо­щью мыши и кла­ви­а­ту­ры, так­же меняя свое поло­же­ние отно­си­тель­но про­тив­ни­ков, кото­рые могут появ­лять­ся в раз­ных частях игро­во­го монитора.

Откуда взялся миф про 24 кадра

Миф о том, что чело­ве­че­ский глаз видит мак­си­мум 24 кад­ра в секун­ду, име­ет мно­го­ве­ко­вую исто­рию. Он ухо­дит сво­и­ми кор­ня­ми в пер­вые дни кине­ма­то­гра­фа. Пер­вые филь­мы, сня­тые в кон­це 19 века бра­тья­ми Люмьер, име­ли 16 кад­ров в секун­ду. Эта циф­ра была выбра­на пото­му, что стан­дарт­ная 35-мм плен­ка при такой ско­ро­сти состав­ля­ла ров­но 1 фут в секун­ду. Это упро­сти­ло рас­чет необ­хо­ди­мо­го коли­че­ства плен­ки для съемки.

Необ­хо­ди­мость уве­ли­че­ния часто­ты воз­ник­ла с пере­хо­дом от немо­го кино к зву­ко­во­му. Под­сказ­ка в те вре­ме­на запи­сы­ва­лась на лен­те рядом с изоб­ра­же­ни­ем в виде поло­сок, каж­дая из кото­рых соот­вет­ство­ва­ла опре­де­лен­ной часто­те. Неболь­шая про­дол­жи­тель­ность филь­ма, сме­щен­но­го за секун­ду (все­го 30 см), не поз­во­ля­ла доста­точ­но чет­ко запи­сать звук, поэто­му дли­тель­ность при­шлось увеличить.

Так­же было реше­но уве­ли­чить FPS до 24 не про­сто так. Рас­ход вто­рой плен­ки состав­лял теперь 1,5 фута, минут­ной: 90 футов или 30 ярдов. Эти циф­ры так­же ока­за­лись удоб­ны­ми для рас­че­тов при пла­ни­ро­ва­нии бюд­же­та съе­мок. Часто­ту пыта­лись еще уве­ли­чить, до 30, 48 и даже 60 кад­ров в секун­ду, но воз­ник­ли проблемы.

Эта ско­рость тре­бо­ва­ла более точ­но­го и проч­но­го обо­ру­до­ва­ния (как для съе­мок, так и для вос­про­из­ве­де­ния в кино­те­ат­рах), а рас­ход плен­ки зна­чи­тель­но уве­ли­чи­вал­ся. Поми­мо сто­и­мо­сти само­го филь­ма, уве­ли­чи­лись и затра­ты на мон­таж, вре­мя на его про­из­вод­ство. В кон­це кон­цов все оста­но­ви­лись на 24 кад­рах, эта часто­та ста­ла отрас­ле­вым стан­дар­том на мно­гие десятилетия.

Тоталь­ная элек­три­фи­ка­ция Евро­пы и появ­ле­ние теле­ви­де­ния окон­ча­тель­но утвер­ди­ли часто­ту око­ло 25 кад­ров в секун­ду. При часто­те пере­мен­но­го тока 50 Гц (сме­на направ­ле­ния в секун­ду) удоб­но при­вя­зы­вать к пара­мет­рам тока 24–25 кад­ров. При таком под­хо­де сдвиг систе­мы отсче­та про­ис­хо­дит один раз за пери­од сину­со­и­ды. А вот в США, где вме­сто при­выч­ных 220–230 вольт 50 Гц исполь­зу­ет­ся 110–120 вольт 60 Гц, теле­ви­зи­он­ный стан­дарт NTSC рабо­та­ет на часто­те 30 (29,97) кад­ров в секунду

Итак, сколько кадров в секунду может увидеть человеческий глаз?

Вы може­те задать­ся вопро­сом, что про­изой­дет, если вы посмот­ри­те что-то с дей­стви­тель­но высо­кой часто­той кад­ров. Вы дей­стви­тель­но види­те, как мель­ка­ют все эти кад­ры? В кон­це кон­цов, ваш глаз не дви­га­ет­ся со ско­ро­стью 30 изоб­ра­же­ний в секунду.

Корот­кий ответ заклю­ча­ет­ся в том, что вы, воз­мож­но, не в состо­я­нии созна­тель­но реги­стри­ро­вать эти кад­ры, но ваши гла­за и мозг могут осо­зна­вать их.

Напри­мер, возь­мем 60 кад­ров в секун­ду, что мно­гие при­ня­ли за верх­ний предел.

Неко­то­рые иссле­до­ва­ния пока­зы­ва­ют, что ваш мозг может рас­по­зна­вать изоб­ра­же­ния, кото­рые вы види­те, в тече­ние гораз­до более корот­ко­го пери­о­да вре­ме­ни, чем пред­по­ла­га­ли эксперты.

Напри­мер, авто­ры из Мас­са­чу­сет­ско­го тех­но­ло­ги­че­ско­го инсти­ту­та обна­ру­жи­ли, что мозг может обра­ба­ты­вать изоб­ра­же­ние, уви­ден­ное гла­зом, все­го за 13 мил­ли­се­кунд, что явля­ет­ся очень высо­кой ско­ро­стью обработки.

Это осо­бен­но быст­ро по срав­не­нию с при­ня­ты­ми 100 мил­ли­се­кун­да­ми, кото­рые исполь­зо­ва­лись в преды­ду­щих иссле­до­ва­ни­ях. Три­на­дцать мил­ли­се­кунд пере­во­дят­ся при­мер­но в 75 кад­ров в секунду.

Есть ли тесты, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?

Неко­то­рые иссле­до­ва­те­ли пока­зы­ва­ют чело­ве­ку быст­рые после­до­ва­тель­но­сти изоб­ра­же­ний и про­сят дать отве­ты, что­бы уви­деть, что они могут найти.

Это то, что иссле­до­ва­те­ли сде­ла­ли, что­бы опре­де­лить, что мозг может обра­ба­ты­вать изоб­ра­же­ние, кото­рое глаз видел толь­ко в тече­ние 13 миллисекунд.

Офталь­мо­лог может изу­чить дви­же­ния внут­ри ваше­го гла­за, извест­ные как внут­риг­лаз­ные дви­же­ния, исполь­зуя высо­ко­ско­рост­ную кине­ма­то­гра­фию, что­бы узнать боль­ше о том, как быст­ро рабо­та­ют ваши глаза.

В наши дни даже смарт­фо­ны могут запе­чат­леть эти тон­кие дви­же­ния с помо­щью замед­лен­но­го видео. Эта тех­но­ло­гия поз­во­ля­ет теле­фо­ну делать боль­ше сним­ков за мень­шее время.

По мере раз­ви­тия тех­но­ло­гий экс­пер­ты могут про­дол­жать рас­ши­рять диа­па­зон воз­мож­но­стей чело­ве­че­ско­го глаза.

С какой частотой на самом деле видит человеческий глаз

Чело­ве­че­ский глаз не явля­ет­ся искус­ствен­ным устрой­ством. Поэто­му ни один уче­ный не может точ­но опре­де­лить, сколь­ко кад­ров в секун­ду вос­при­ни­ма­ют гла­за чело­ве­ка. Для каж­до­го чело­ве­ка дан­ные раз­ли­ча­ют­ся в зави­си­мо­сти от сте­пе­ни раз­ви­тия голов­но­го моз­га и глаз­ных яблок, ско­ро­сти пере­да­чи нерв­но­го импуль­са, остро­ты зрения.

На самом деле орга­ны зре­ния чело­ве­ка видят не чере­ду­ю­щи­е­ся кад­ры, а изоб­ра­же­ние цели­ком. Гла­за вос­при­ни­ма­ют кад­ры толь­ко если смот­ришь фильм. Окру­жа­ю­щая дей­стви­тель­ность видит­ся чело­ве­ку сле­ду­ю­щим образом:

• в резуль­та­те изме­не­ния изоб­ра­же­ния в про­цес­се пере­ме­ще­ния чело­ве­ка, сколь­ко бы кад­ров в секун­ду ни фор­ми­ро­ва­лось, изоб­ра­же­ние для него не изменится;
• гла­за луч­ше вос­при­ни­ма­ют пред­ме­ты, если они дви­жут­ся быст­ро и резко;
• если перед гла­за­ми чело­ве­ка нахо­дит­ся дви­жу­щий­ся объ­ект, то чем боль­ше кад­ров в секун­ду, тем луч­ше восприятие.

Имен­но бла­го­да­ря выше­пе­ре­чис­лен­ным фак­то­рам мож­но ска­зать, что чело­век видит изоб­ра­же­ние с FPS гораз­до боль­ше, чем 24 кад­ра в секун­ду. Насколь­ко чет­ко дви­жу­щи­е­ся объ­ек­ты будут отоб­ра­жать­ся в моз­гу чело­ве­ка, зави­сит от здо­ро­вья орга­нов зре­ния. Если остро­та зре­ния сни­жа­ет­ся, изоб­ра­же­ние будет раз­мы­тым. При 100% зре­нии для одно­го чело­ве­ка фильм содер­жа­щий не 24, а 60, 100 FPS будет намно­го лучше.

На него вли­я­ет не толь­ко коли­че­ство кад­ров в секун­ду, но и сле­ду­ю­щие факторы:

• ампли­ту­да сме­ны кадров;
• рез­кость пере­хо­да к раз­ным цветам;
• вре­мя, необ­хо­ди­мое для одно­го кадра.

Вы може­те вста­вить 100 раз­ных кад­ров и быст­ро их про­ли­стать. Чело­век в это вре­мя будет ощу­щать дис­ком­форт, так как выше­пе­ре­чис­лен­ные пара­мет­ры не соблю­де­ны. Непри­ят­ное ощу­ще­ние фор­ми­ру­ет­ся из-за того, что орга­ны зре­ния чело­ве­ка пыта­ют­ся вос­при­ни­мать каж­дый кадр отдель­но, так как они не свя­за­ны меж­ду собой. Субъ­ект испы­ты­ва­ет боль в гла­зах и голо­ве. Если у чело­ве­ка эпи­леп­сия, нач­нет­ся припадок.

Выяв­ле­но, что чело­век может отчет­ли­во вос­при­ни­мать 120–150 кад­ров в секун­ду. Коли­че­ство может уве­ли­чить­ся, но вос­при­я­тие ухуд­шит­ся. Это зна­чит, что до 150 кад­ров чело­век пре­крас­но рас­по­зна­ет изображение.

Если они уве­ли­чи­ва­ют­ся, это вызы­ва­ет непри­ят­ные ощу­ще­ния в гла­зах, непри­ят­ные ощу­ще­ния. При этом счи­та­ет­ся, что при высо­кой часто­те кад­ров в секун­ду отоб­ра­жа­ет­ся боль­шое коли­че­ство изоб­ра­же­ний, чело­ве­че­ский глаз без про­блем их рас­по­зна­ет. Но даже если вы не види­те изме­не­ния кад­ра, ваш мозг все рав­но его воспринимает.

Научное обоснование

Уче­ные пока­за­ли, что при часто­те кад­ров 24 раза чело­век вос­при­ни­ма­ет не толь­ко общую кар­тин­ку на мони­то­ре, но и на под­со­зна­тель­ном уровне отдель­ные кад­ры. Для раз­ра­бот­чи­ков игр эта инфор­ма­ция ста­ла сти­му­лом про­во­дить допол­ни­тель­ные иссле­до­ва­ния воз­мож­но­стей чело­ве­че­ско­го зре­ния. Уди­ви­тель­но, но чело­ве­че­ский глаз может вос­при­ни­мать видео со ско­ро­стью 60 кад­ров в секун­ду и более. Спо­соб­ность вос­при­ни­мать боль­ше изоб­ра­же­ний уве­ли­чи­ва­ет­ся, когда вы фоку­си­ру­е­тесь на чем-то. При этом чело­век спо­со­бен вос­при­ни­мать до ста кад­ров в секун­ду, не теряя смыс­ло­вой нити видео­изоб­ра­же­ния. А в слу­чае рас­се­я­ния вни­ма­ния ско­рость вос­при­я­тия может упасть до 10 кад­ров в секунду.

Отве­чая на вопрос, сколь­ко кад­ров в секун­ду видит чело­ве­че­ский глаз, мож­но сме­ло назы­вать циф­ру 100.

Как проводят исследования?

Посто­ян­но про­во­дят­ся экс­пе­ри­мен­ты в обла­сти выяв­ле­ния воз­мож­но­стей орга­нов зре­ния чело­ве­ка, и уче­ные не соби­ра­ют­ся оста­нав­ли­вать­ся на достиг­ну­том. Напри­мер, про­во­дит­ся такой тест: кон­троль­ная груп­па людей про­смат­ри­ва­ет пред­ло­жен­ные видео­ро­ли­ки с раз­ной часто­той кад­ров. Кад­ры с каким-то дефек­том встав­ля­ют­ся в опре­де­лен­ные чан­ки через раз­ные про­ме­жут­ки вре­ме­ни. Они пред­став­ля­ют собой какой-то лиш­ний пред­мет, не впи­сы­ва­ю­щий­ся в общую схе­му. Это может быть быст­ро дви­жу­щий­ся лета­ю­щий объ­ект. Во всех груп­пах более 50% испы­ту­е­мых заме­ча­ют лета­ю­щий объ­ект. Это обсто­я­тель­ство не вызва­ло бы столь­ко удив­ле­ния, если бы не было извест­но, что дан­ное видео демон­стри­ро­ва­лось с часто­той 220 кад­ров в секун­ду. Конеч­но, никто не мог раз­гля­деть изоб­ра­же­ние в деталях.

Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз

Чело­ве­че­ское зре­ние — это не дис­крет­ная систе­ма, воз­мож­но­сти кото­рой мож­но опи­сать про­сты­ми чис­ла­ми. Это мож­но ска­зать и о каме­ре: она пишет видео в раз­ре­ше­нии 3240х2160 точек, с часто­той 60 кад­ров в секун­ду. А чело­ве­че­ский глаз видит кад­ры, толь­ко если смот­реть на про­яв­лен­ную плен­ку или циф­ро­вую видео­рас­кад­ров­ку в редакторе.

Зри­тель­ная систе­ма вос­при­ни­ма­ет изоб­ра­же­ние как еди­ное целое, заме­чая толь­ко его изме­не­ния. Поэто­му нет кон­крет­ной циф­ры, ука­зы­ва­ю­щей на пре­де­лы воз­мож­но­стей гла­за. Если изоб­ра­же­ние не меня­ет­ся, раз­ни­цы нет, будут менять­ся 5 кад­ров, 25 или 250 в секун­ду Пре­де­лы вос­при­я­тия во мно­гом зави­сят от харак­те­ри­стик наблю­да­е­мо­го объ­ек­та. Чем быст­рее он дви­жет­ся, чем рез­че эти дви­же­ния, тем выше часто­та среза.

Срав­не­ние 5, 10, 15 и 30 кад­ров в секун­ду в мед­лен­ном изображении

При про­смот­ре видео, в кото­ром чело­век мед­лен­но идет по пря­мой, глаз не заме­тит суще­ствен­ной раз­ни­цы меж­ду 24 и 60 кад­ра­ми в секун­ду, так как дви­же­ния плав­ные. Если этот чело­век будет бегать быст­ро, будет раз­ни­ца, видео с часто­той 60 кад­ров в секун­ду будет выгля­деть намно­го плав­нее и при­ят­нее, чем видео с часто­той 24 кад­ра в секун­ду. А если этот чело­век не про­сто бежит, а зиг­за­га­ми, пере­пры­ги­вая пре­пят­ствия по пути, то даже раз­ни­ца меж­ду 60 и 120 FPS будет замет­на, в поль­зу более высо­кой часто­ты кадров.

Срав­не­ние 12, 18, 25 и 60 кад­ров в секун­ду в дина­ми­че­ском видео

Вам не нуж­но дале­ко ходить, что­бы про­ве­рить это. Доста­точ­но запу­стить на ком­пью­те­ре тяже­лую игруш­ку сна­ча­ла на низ­ких настрой­ках, что­бы был высо­кий фпс, а потом на высо­ких или мак­си­маль­ных, что­бы полу­чить мень­ше 30 фпс. Вы сра­зу заме­ти­те раз­ни­цу: в пер­вом слу­чае объ­ек­ты хоть и будут менее дета­ли­зи­ро­ва­ны, но дви­же­ния гораз­до более плавные.

Гля­дя на раз­ни­цу меж­ду 30, 60 и 100 FPS, мож­но отчет­ли­во уви­деть, что чело­ве­че­ский глаз видит гораз­до боль­ше, чем 24 кад­ра в секун­ду. Пре­дел, после кото­ро­го раз­ни­ца ста­но­вит­ся неза­мет­ной, зави­сит от инди­ви­ду­аль­ных осо­бен­но­стей зре­ния, и в слу­чае с видео или игрой это 80–150 кад­ров в секун­ду, а ино­гда и больше.

Неожиданные факты

Не все зна­ют такой инте­рес­ный факт: экс­пе­ри­мен­ты с отоб­ра­же­ни­ем видео­изоб­ра­же­ния на раз­ных часто­тах нача­лись более ста лет назад, в эпо­ху немо­го кино. Для ран­ней демон­стра­ции филь­мов кино­про­ек­то­ры были осна­ще­ны руч­ным регу­ля­то­ром ско­ро­сти. То есть фильм про­еци­ро­вал­ся с той ско­ро­стью, с кото­рой меха­ник пово­ра­чи­вал руч­ку, а она, в свою оче­редь, зави­се­ла от реак­ции пуб­ли­ки. Пер­во­на­чаль­ная ско­рость немо­го кино состав­ля­ла 16 кад­ров в секунду.

А вот при про­смот­ре коме­дии, когда зри­те­ли про­яв­ля­ли боль­шую актив­ность, ско­рость уве­ли­чи­ва­лась до 30 кад­ров в секун­ду. Но такая воз­мож­ность про­из­воль­но регу­ли­ро­вать ско­рость отоб­ра­же­ния мог­ла иметь нега­тив­ные послед­ствия. Когда вла­де­лец кино­те­ат­ра хотел зара­бо­тать боль­ше, он соот­вет­ствен­но умень­шал вре­мя пока­за одно­го сеан­са, но уве­ли­чи­вал коли­че­ство сеан­сов. Это при­ве­ло к тому, что поста­нов­ка филь­ма не вос­при­ни­ма­лась чело­ве­че­ским гла­зом, а зри­тель остал­ся недо­во­лен. В резуль­та­те во мно­гих стра­нах на зако­но­да­тель­ном уровне запре­ти­ли показ филь­мов с уско­рен­ной пери­о­дич­но­стью и опре­де­ли­ли нор­му, по кото­рой рабо­та­ли кино­ме­ха­ни­ки. А вооб­ще зачем изу­ча­ют fps и чело­ве­че­ский глаз? Давай пого­во­рим об этом.

Подведем итоги

Ваши гла­за и ваш мозг выпол­ня­ют боль­шую рабо­ту по обра­бот­ке изоб­ра­же­ний, боль­ше, чем вы може­те себе представить.

Вы може­те не думать о том, сколь­ко кад­ров в секун­ду могут видеть ваши гла­за, но ваш мозг исполь­зу­ет все визу­аль­ные под­сказ­ки, что­бы помочь вам при­ни­мать решения.

По мере того, как уче­ные про­дол­жа­ют свои иссле­до­ва­ния, мы можем узнать боль­ше о том, что могут видеть и пони­мать наши гла­за и мозг.

Источ­ни­ки

• https://droidnews.ru/skolko-vsyo-zhe-kadrov-v-sekundu-sposoben-vosprinimat-chelovecheskij-glaz
• https://impulsa.ru/health/fps-glaza-cheloveka/
• https://dtf.ru/gamedev/3705-skolko-kadrov-v-sekundu-vosprinimaet-chelovecheskiy-mozg
• https://zen.yandex.ru/media/hyperu/skolko-kadrov-v-sekundu-vidit-chelovecheskii-glaz-5c49faef5770a000afcc5a9b
• https://proglazki.ru/interesnoe/skolko-fps-vidit-chelovecheskij-glaz/
• https://FB.ru/article/343306/skolko-kadrov-v-sekundu-vidit-chelovek-stroenie-glaza-i-interesnyie-faktyi