Частота кадров – это количество кадров (снимков), отснятых видеокамерой за секунду.
Создана самая быстрая камера в мире, делающая 156,3 триллиона кадров в секунду
Однако, считается, что в среднем человеческий глаз способен воспринимать около 24 кадров в секунду. Почему именно такое количество кадров? Одной из причин такой кадровой частоты является биологическая особенность зрения. Человеческий глаз состоит из специальных клеток, называемых стержневыми и колбочковыми клетками, которые отвечают за восприятие света и цвета. При более высокой кадровой частоте глазу будет сложнее обрабатывать информацию, что может привести к ухудшению качества восприятия. Ограничение в 24 кадра в секунду также связано с историческими факторами. В кинематографии с самого начала была принята частота в 24 кадра в секунду, и эта норма была сохранена и в дальнейшем. Более высокая кадровая частота требует большего объема информации и может провоцировать проблемы с хранением и передачей видео. Таким образом, хотя человеческий глаз может увидеть больше, чем 24 кадра в секунду, эта частота стала неким пределом, с которым работает наше зрение.
Важно отметить, что разные виды деятельности могут требовать разной кадровой частоты для достижения оптимального визуального восприятия. Что такое кадровая частота? Кадровая частота fps — это количество кадров, которые можно увидеть на экране в течение одной секунды. Это значение определяет, сколько кадров видит человеческий глаз при просмотре видео или игр. Человеческий глаз может воспринимать около 24 кадров в секунду. Это означает, что при частоте кадров выше 24 fps, мы не сможем заметить разницу в плавности движения. Однако, некоторые люди могут заметить разницу при более высокой частоте кадров, особенно при быстром движении или смене сцен. Почему такое значение?
С помощью специальной программы Fraps можно измерить текущую скорость кадров на дисплее. Комфортный минимум FPS, при котором управление отличается необходимой плавностью, а пользователь окончательно перестаёт замечать подтормаживания изображения, находится на уровне 45-50 кадров в секунду. Ну а если видеоряд передаётся со скоростью ниже 25-30 FPS, то играть, как правило, становится практически невозможно. Возможно, кто-то сейчас вспомнит про знаменитый 25-й кадр, давнюю страшилку и якобы универсальный инструмент, который используют недобросовестные компании для повышения продаж. В 1957 году идею скрытого кадра, которой прямиком воздействует на подсознание, выдвинул американец Джеймс Вайкери. Но через пять лет сам же автор сомнительного проекта признался, что всё это является не более чем выдумкой и на величину продаж не влияет. Собственно, этот самый 25-й кадр при внимательном взгляде на экран будет вполне заметен для глаза, можно даже успеть прочитать короткие слова или запомнить картинки и узоры. И ни о каком особом воздействии на подсознание, конечно же, и речи не идёт.
Однако после распада Советского Союза отечественная пресса с непонятным упорством взялась за продвижение мифа о 25-м кадре и так здорово расстаралась, что и сейчас многие наши граждане искренне верят в подобный способ манипулирования сознанием. И даже органами государственной власти России и Украины были приняты специальные законопроекты, ограничивающие использование технологий скрытой рекламы например, ст. При демонстрации отрывков из довоенных фильмов вы наверняка замечали неестественно высокую скорость происходящего на экране — это следствие соответствующей частоты кадров. Затем, при появлении звука в фильмах для размещения аудиодорожки число кадров увеличили до 24 иначе звук был слишком искажен , это значение остаётся актуальным по сегодняшний день. Впрочем, если уж быть точным, то в кинозалах показывают фильмы не с 24, а 48 кадрами в секунду. Это связано с работой одной из деталей проектора, обтюратора — механического устройства для периодического перекрывания светового потока в момент движения кинопленки в кадровом окне. То есть, грубо говоря, каждый второй кадр — просто «пустой», а мелькание практически незаметно. Благодаря «инертности» восприятия визуальной информации нашими глазами, обтюратор нивелирует «рывки» при переходе от одного кадра к другому.
Тем не менее в кинематографе уже не одно десятилетие идут разговоры о необходимости перехода с привычного стандарта 24 кадра в секунду. Но этому мешал ряд проблем, связанных в основном с технологическими сложностями. Однако в последние годы, когда фильмы стали всё чаще снимать и показывать в залах при помощи цифрового оборудования, задача в этом плане существенно упростилась. Но есть ещё один аспект, касающийся кинематографичности видеоряда.
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. 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.
Оно появилось из-за того, что мы должны закрыть проектор, чтобы прокрутить ленту дальше и показать новое изображение. По словам Томаса Эдисона, наше зрение не заметит мерцание, если мы будем прокручивать ленту со скоростью 46 кадров в секунду. Но это не лучший вариант, и вот почему. Сейчас у нас фильм состоит из 1 500 изображений и мы его проигрываем со скоростью 12 кадров в секунду. Со скоростью 46 кадров в секунду наш фильм будет идти всего 32 секунды. Кинолента будет длиннее в четыре раза, количество кадров больше, а значит отснять, смонтировать и показать фильм выйдет намного дороже. Легче изменить конструкцию проектора. Поэтому вместо обычного обтюратора поставили трёхлезвийный. Теперь один кадр показывают три раза и только потом сменяют на новый. Получается частота кадров хоть и одинаковых увеличилась. Количество мерцания увеличилось по количеству, но в три раза сократилось по времени. 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?
Сколько кадров в секунду реально видит человеческий глаз?
24 кадра в секунду — это именно то, чего ждет человек, включивший фильм. Ирландские ученые провели исследование, в рамках которого выяснилось, что некоторые люди способны видеть больше кадров в секунду, чем остальные. 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, не превышает 60. Воспроизводиться оно будет с частотой 30 кадров в секунду, значит, соответсвенно вы получите 4-кратное и 8-кратное замедление. Основной вывод: частота кадров в секунду не может быть выше, чем число выдержки в секунду.
Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?
Ответ на вопрос, сколько человеческий глаз видит кадров в секунду, такой – сколько угодно. Основной вывод: частота кадров в секунду не может быть выше, чем число выдержки в секунду. 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. Смотрите видео онлайн «Сколько FPS видит человек? Человек воспринимает около 24 кадров в секунду. Это означает, что при просмотре видео с частотой кадров 24 кадра в секунду, изображение будет восприниматься как непрерывное движение.
Исследование: не все люди видят разницу между 30 и 60 FPS
Для эффекта анимации достаточно уже 12–18 кадров в секунду в зависимости от личного восприятия человека. Человек воспринимает около 24 кадров в секунду. Это означает, что при просмотре видео с частотой кадров 24 кадра в секунду, изображение будет восприниматься как непрерывное движение. Воспроизводиться оно будет с частотой 30 кадров в секунду, значит, соответсвенно вы получите 4-кратное и 8-кратное замедление. Есть опыты, которые позволяют выяснить, что люди видят разницу в освещённости в один фотон (на сколько то там милисекунд). Количество кадров в секунду, оно же FPS (Frames Per Second), это величина отображающая производительность вашего железа в определенных условиях.
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз
Она имела вид полос, соответствующих выбранной частоте. Ввиду незначительной продолжительности пленки 30 см , прокручиваемой за 1 сек. Поэтому создатели кино пришли к выводу, что длину следует увеличить. Увеличение показателей FPS кадровой частоты именно до двадцати четырех было также продиктовано соображениями удобства планирования бюджета съемок. Частота увеличивалась до 30-60 кадров за 1 сек. Такая скорость требовала использования, как во время съемок, так и в процессе воспроизведения фильмов в кинотеатрах, более выносливой и точной техники. При этом происходило существенное увеличение расхода пленки, стоимости монтажных работ, времени на работу. Разница 24 и 60 кадров в секунду В результате тотальной электрификации европейских стран и рождения TV этот показатель был утвержден окончательно, поскольку он легко сочетался с показателями электротока.
Такой подход обеспечивал одну смену кадра в одном синусоидальном периоде. Стандартная частота здесь составляет от 30 до 97 кадров в 1 сек. О возможностях зрительного восприятия Описание человеческого зрения невозможно при помощи использования простых цифр. Глаз человека воспринимает кадровое изображение исключительно во время разглядывания проявленной пленки или раскадрованного цифрового видео.
Это, конечно же, свет, движущийся с абсолютной скоростью Вселенной: 300 000 километров в секунду. Для этого им понадобилось специализированное оборудование, которое они нашли в Калифорнийском технологическом институте. Речь примерно о полумиллионе, и этим нельзя пренебрегать, — объясняет ведущий в видео. Для справки: это в 20 миллионов раз быстрее, чем самая быстрая камера, которую мы когда-либо использовали на этом канале».
Съемка сверхбыстрых явлений поможет в физике, биологии, химии, материаловедении и инженерии. SCARF работает, сначала излучая ультракороткий импульс лазерного света, который проходит через отображаемое событие или объект. Если представить свет в виде радуги, то сначала событие будет зафиксировано красными длинами волн, затем оранжевыми, желтыми и далее по спектру до фиолетового. Поскольку событие происходит так быстро, к тому времени, когда каждый последующий «цвет» достигает его, оно выглядит по-другому, позволяя импульсу уловить все изменения за невероятно короткий период времени. Затем этот световой импульс проходит через множество компонентов, которые фокусируют, отражают, дифрагируют и кодируют его, пока он, наконец, не достигает датчика камеры.
Новая же технология базируется на инновационном алгоритме, когда в одном кадре делается несколько кодированных снимков. В дальнейшем они разделяются на отдельные изображения, из которых можно получить видеоряд. Коротко говоря, метод подразумевает экспонирование снимаемого процесса например, химической реакции светом в виде лазерных вспышек, где каждой вспышке присвоен уникальный код. Объект отражает вспышки света, которые складываются в один кадр. Однако потом их можно разделить в последовательность, используя декодирующий ключ».
В настоящий момент технология находится в стадии коммерциализации.
Сколько FPS видит человек? Сколько FPS нужно для игр?
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, не превышает 60. Но сколько именно кадров может видеть глаз за секунду? На самом деле, пределы зрения человеческого глаза воспринимают несколько кадров в секунду. Глаз человека это не камеру, у него нет усредненного значения фпс, которое стабильно всегда. Максимально можно видеть 77 кадров в секунду. Шведская суперкамера за одну секунду может сделать в 2000 раз больше кадров, чем количество секунд, которое мы проживаем за всю жизнь.
10 триллионов кадров в секунду: посмотрите, как ютуберы засняли скорость света
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 видит человек, интересно многим. Более любопытные подробности рассмотрим далее. 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, 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? Поговорим об этом.
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.
Принцип работы в общих чертах довольно прост: между исходными информативными кадрами видеопроцессор телевизора вставляет промежуточные кадры, которые обеспечивают высокие чёткость и плавность перехода. По заявлениям производителей сейчас некоторые устройства обладают частотой до 400 и даже 800 Гц, то есть рассчитываются несколько сотен искусственных кадров в секунду. Однако при длительном пользовании в домашних условиях вы заметите ряд неудобств, связанных с работой «уплавняловок» на вашем телевизоре. Во-первых, достаточно распространенной является проблема с подключением компьютера. Например, LED-панели Samsung предпочитают, чтобы частота входящего сигнала точно соответствовала количеству кадров в секунду в проигрываемом видеофайле.
При выводе картинки на телевизор каждые несколько секунд будут появляться подёргивания и артефакты — система Motion Plus будет пытаться рассчитывать дополнительные кадры исходя из 60 имеющихся, тогда как в самом фильме их только 24. Можно перевести видеокарту принудительно в режим 24 Гц, но тогда вы будете вынуждены бороться с медленной работой интерфейса операционной системы, да и подёргивания по непонятным причинам в случае LED-панелей от Samsung так и не исчезнут до конца. Во-вторых, даже новые технологии расчёта дополнительных кадров в самых навороченных LED-панелях иногда «ошибаются». В некоторых сценах вы будете замечать артефакты и шлейфы. Особенно часто это случается в эпизодах, где объект на крупном плане быстро перемещается вдоль экрана. И в-третьих, отнюдь не любой контент выигрывает за счёт добавления плавности. Безусловно, это полезно для фильмов и мультфильмов в 3D — тогда объёмность кажется более насыщенной. Хороши системы расчёта новых кадров и для картин, где преобладают панорамные съёмки и высок уровень детализации, вроде того же «Аватара», «Трона: наследие» или «Лабиринта Фавна». А также всё это прекрасно подойдёт для документальных лент, сериалов или спортивных трансляций.
Наоборот, с эффектом плавности практически невозможно смотреть некоторые категории фильмов с нарочито «трясущейся» камерой, вроде «Ультиматума Борна», «Монстро» и ряда боевиков — с дополнительными кадрами происходящее на экране выглядит кашей с артефактами. Наконец, в-четвертых, как мы уже говорили выше, иногда добавление реалистичности и эффекта театральности через системы плавности изображения превращает определённые фильмы в смехотворные спектакли. Сразу видны плохо нарисованные задники, прилепленные во время постпродакшена посредственные спецэффекты, а также прочие радости. Ну а про старые фильмы и говорить нечего — при просмотре классических «Звёздных войн» вы воочию убедитесь, что все космические корабли — это и в самом деле пластиковые макеты, снятые в комнате с черными обоями. Кстати, если кому-то вдруг пришла в голову мысль, что системы расчета дополнительных кадров помогут избавиться от тормозов в играх, — это, естественно, не так. Управление станет несколько «ватным» — изображение будет реагировать с некоторой задержкой на действия игрока.
У охранника «Крокуса» Алексея Осанушкова появились симптомы ПТСР Ирландские исследователи обнаружили «прирожденных геймеров» — тех, кто способен увидеть в секунду большее количество кадров. В публикации Plos One говорится, что существуют люди, способные реагировать на происходящее вокруг быстрее и различать больше кадров в секунду. Такие сверхспособности не являются приобретенными, а даются человеку при рождении.
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. 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.
Ирландские исследовали обнаружили людей, видящих за секунду больше кадров
Именно это сделали исследователи в исследовании 2014 года , 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, с помощью высокоскоростной кинематографии, чтобы узнать больше о том, насколько быстро работают ваши глаза. В наши дни даже смартфоны могут захватывать эти незаметные движения с помощью замедленного видео slow motion. Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за более короткое время. По мере развития технологий эксперты могут продолжать расширять диапазоны возможностей человеческого глаза. Как наше зрение сравнивается с зрением животных Возможно, вы слышали, как люди утверждают, что животные видят лучше людей. Оказывается, это не совсем так — острота зрения человека на самом деле лучше, чем у многих животных, особенно мелких. Таким образом, маловероятно, что ваша домашняя кошка на самом деле видит больше кадров в секунду, чем вы. Вы, вероятно, можете видеть детали намного лучше, чем ваша кошка, ваша собака или ваша золотая рыбка. Однако есть несколько видов животных с очень хорошей остротой зрения, которая даже лучше, чем у нас.
Сюда входят некоторые хищные птицы, которые могут видеть до 140 кадров в секунду. Подведем итоги Ваши глаза и ваш мозг выполняют большую работу по обработке изображений — больше, чем вы можете себе представить. Возможно, вы не думаете 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 исследования, мы можем узнать больше о том, что наши глаза и мозг способны видеть и понимать.
В одной секунде их примерно столько же, сколько секунд в 32 миллионах лет. Она может фиксировать, например, ударные волны, проходящие через материю или живые клетки. Съемка сверхбыстрых явлений поможет в физике, биологии, химии, материаловедении и инженерии. SCARF работает, сначала излучая ультракороткий импульс лазерного света, который проходит через отображаемое событие или объект. Если представить свет в виде радуги, то сначала событие будет зафиксировано красными длинами волн, затем оранжевыми, желтыми и далее по спектру до фиолетового.
В одной секунде их примерно столько же, сколько секунд в 32 миллионах лет.
Она может фиксировать, например, ударные волны, проходящие через материю или живые клетки. Съемка сверхбыстрых явлений поможет в физике, биологии, химии, материаловедении и инженерии. SCARF работает, сначала излучая ультракороткий импульс лазерного света, который проходит через отображаемое событие или объект. Если представить свет в виде радуги, то сначала событие будет зафиксировано красными длинами волн, затем оранжевыми, желтыми и далее по спектру до фиолетового.
В результате цвет пикселя «перескакивает» нужное значение и выравнивается следующие 50!!! Вдумайтесь, значение достаточно большое, ведь при FPS 60 на 1 кадр приходится всего 16 мс. Потому что им нужно 50 мс что бы попасть точно в заданное значение, а кадр сменится уже через 16. Иными словами формально мы можем получить 60 кадров в секунду. Но физические это не «чистые» и «четкие» 60 кадров, а кадры со «шлейфом» «промахами» и артефактами. Что происходит на 120 Гц мониторе Представим, что мы наблюдаем за движущимся слева направо прямоугольником.
На 2 разных мониторах: 60 и 120 Гц соответственно. Кадры сняты с периодом 8,3 мс что соответствует 120 Гц. Естественно на 120 Гц он перемещается более плавно. А это значит, что физический размер каждого «перемещения» будет в 2 раза меньше. А ведь именно эта зона содержит артефакты, представляющие собой своеобразный шлейф, который очень негативно сказывается на восприятии картинки. Более того, так как период между сигналами 8,3 мс а не 16 мс это значит, что исчезать промахи тоже будут в 2 раза быстрее. Да и величина промахов так же сильно изменится. Это связано с тем, что изменение светимости с 0 до 160 будет происходить не единовременно за 1 сигнал, а за 2 сигнала. Если дельта меньше, то и промах будет значительно меньше. Конечно это не применимо к переходам от темного к светлому, потому что и так и так будет 1 переход, потому что промежуточных значений нет.