Hány FPS-t érzékel az emberi szem?

Állandó kérdés gépvásárlás, játékvásárlás előtt, hogy vajon hány FPS-t lehet kisajtolni a gépből egy-egy játékban, hiszen a játékélmény szempontjából valóban fontos, hogy milyen folyamatosan látjuk a mozgást. Amióta a streamerek is kiemelten nyilatkoznak erről, sőt a videokártya-tesztek fő szempontja is az FPS szám lett, mindenki emiatt aggódik.

A kérdés persze az: számít ez egyáltalán? Ha igen, mennyire? Hány FPS-t érzékel egyáltalán az emberi szem? Ha végtelen lenne az FPS, jobb játékos lennék? A rövid válasz az, hogy nem tudjuk. Nem csak mi, senki sem. Egyértelmű válasz ugyanis nincs, ellenben vannak kutatók, akik foglalkoztak már a témával. Lássuk, mire jutottak!

Mi a mozgás?

A mozgás lényegében sok-sok kép egymás után. Ha hiszed, ha nem, nem csak a számítógép, de a szemed is úgy működik, hogy az agy képeket készít a látottakról, a sok-sok kép egymás utáni érzékelése pedig mozgásérzékelést tesz lehetővé. Az agy ellenben nyilván sokkal nagyobb teljesítményű, és a háttértár is sokkal nagyobb, mint a gépeké.

A mozgás minden esetben képek egymás utáni sorozata:

 

Minél több képkocka pörög le a szemed előtt másodpercenként, annál folyamatosabb lesz a mozgás.

„A képkocka sebessége (képkocka per másodperc) az a frekvencia (sebesség), amikor az egymást követő képkockák a kijelzőn megjelennek. A kifejezés egyaránt vonatkozik a film- és videokamerákra, a számítógépes grafikára is. A képkocka sebessége nevezhető frekvenciának, és hertz-ben fejezhető ki.”

Az első mozgókép Eadward Muybridge nevéhez köthető, aki a szabadba helyezett egy sor fotómasinát, és lefotózta ahogy egy ló elfut a térben. A képeket egy tárcsára helyezte, amin körben a mozgó ló külön fázisai voltak láthatók. A tárcsát egy kép előtt folyamatosan forgatni kezdte, így látható lett a ló mozgása. Mindez 1878-ban volt.

Az első kamerák úgy működtek, hogy a gépben a filmet folyamatosan tekerték, ami rögzítette a képeket, majd ezt vissza is tudták játszani ugyanazzal a géppel. A tekerés sebessége manuális volt, így folyamatosan tekerni kellett, hogy a mozgás érzékelhető legyen. Később jött Edison és a Lumiere fivérek, akik megváltoztatták a világot. A mozgókép feltalálása egy új világ megszületését jelentette, a mozgás illúziójának alapja azonban még ma is ugyanaz. Képek sorozata a szemünk előtt.

 

Később általános szabályok születtek arra vonatkozóan, hogy nagyjából hány képet kell látnunk másodpercenként ahhoz, hogy a mozgás érzékelhetően folyamatos legyen. Mára a nagy kérdés az: mennyire érzékelhető a különbség a 30 Hz és a 60 Hz között? Vagy a 60 Hz és a 144 Hz között? Van-e határ, ami fölé már értelmetlen menni? Ebben mind a tudósok, mind a játékosok máshogy vélekednek. Még a szemorvosok és vizuális technológiával foglalkozó szakemberek is nagyon eltérő nézőpontot képviselnek. Az emberi látás és észlelés ugyanis furcsa és bonyolult dolog.

A látás kilátástalanságai

Az első dolog, amit meg kell érteni, hogy a látás különböző aspektusait másképp érzékeljük. A mozgás észlelése nem azonos a fény észlelésével. Egy másik dolog az, hogy a szem különböző részei másképp működnek. Létezik fókuszlátás, vagy például periférikus. Természetes, fizikai korlátok vonatkoznak arra, hogy mit észlelhetünk. Időbe telik, hogy a szaruhártyán áthaladó fény olyan információt küldjön az agynak, amelyet az képes feldolgozni.

A gamerek szeme full pro

A gamereknek különleges szemük van. „Ha valaki gamerrel dolgozik, akkor a népesség egy különös fajtájával van dolga. Szemüket max. szinten használják” – mondta Jordan DeLong, a St Joseph’s College pszichológiaprofesszora. A vizuális érzékelés ugyanis fejleszthető, a szem edzésére pedig kiváló a videojáték.

A játékok a látás szinte minden aspektusát masszívan fejlesztik: a kontrasztérzékenységet, a megfigyelést és az objektumkövetést” – mondja Adopt Chopin, a kognitív tudományok kutató doktora. A játékok ezért vizuális terápiák során is használhatók. Akik tehát játszanak, alapvetően több képkockát képesek érzékelni, mint az „átlagos emberek”.

A mozgás érzékelése

A legtöbb ember egy villogó fényforrást másodpercenként 50-60-szor érzékel, persze ez mérhető hertz-ben is. Néhányan egy 60 Hz-es fluoreszkáló villanykörtén enyhe villogást észlelnek, a legtöbb ember pedig látja a villogás foltjait is, ha gyors szemmozgást végez, pl. LED-es autólámpát nézve.

Ha alacsony képfrissítéssel rendelkező játékvideót látsz, például egy átvezető videót, akkor ugye láthatod, ahogy lejönnek egymás után a képek, melyeket villódzás követ. Ez a villódzás akkor múlik el, ha a képfrissítés eléri a 15-20 képkocka/másodpercet, vagy a szabványosított 24 kép/s filmes rátát, vagy a 25-30 kép/s televíziós frekvenciaszámot. Persze ma már tudjuk, hogy a szabványosítás ellenére ami a filmeknél király, játékoknál már nem annyira.

A szem részei. Kép forrása: etk.pte.hu

 

Bloch törvény

Thomas Busey professzor, az Indiana Egyetem Pszichológiai és Agytudományi tanszékének vezetője szerint az intenzitás és az időtartam között kicsi a határ a 100 ms-nál kisebb fényviszonyok között. A látás tartóssága néha nagyon rövid, egy milliszekundumos vizuális ingert jelent, amelynek észlelt időtartama 100 ms és 400 ms között van.

Vagyis gyakori, hogy egy hihetetlenül fényes nano-másodperc alatt ugyanazt látod, mint egy másodpercnyi homályos fényben. „Általánosságban elmondható, hogy az emberek nem tudnak megkülönböztetni rövid, világos és hosszú, homályos ingereket a másodperc tizede alatt” – mondja. Persze különböző mozgásoktól függően változik az érzékelés is, vagyis nem mindegy, hogy ülsz, vagy gyalogolsz éppen.

A látás középső része, a szemretina központja, valójában eléggé gyenge, ha mozgásérzékelésről van szó. Ha a képernyő közepén figyeled a mozgó dolgokat, a szem nem nagyon foglalkozik a frissítési gyakorisággal. A szem perifériájában viszont hihetetlenül jól érzékeljük a mozgást. A 60 Hz-es vagy annál nagyobb frekvenciájú látványt kitöltő képernyőn sokan arról számolnak be, hogy olyan érzésük van, mintha fizikailag mozognának. Ez az oka annak, hogy a VR eszközök, amelyek a perifériás látótérben is működhetnek, olyan gyorsan kell frissüljenek (90 Hz).

Kép forrása: 2020visioncare.com

Az sem mindegy, milyen mozgásokat végzünk játék közben. Folyamatosan mozgatjuk az egeret, navigálunk, 3D-s térben haladunk, és az ellenséget is keressük a szemünkkel. Folyamatosan frissítjük a játék világán belül a vizuális információkat. A tudósok szerint az általánosságban elmondható, hogy a 30 és 60 Hz közötti különbséget egyértelműen észrevesszük, vagyis nyilván jobb a 60 Hz.

„Úgy gondolom, hogy ha több mint 200 FPS fölé megyünk, akkor az már eléri azt az szintet, amikor a képet úgy érzékeljük, mint a valós életben a mozgást” – mondja DeLong. Ugyanakkor hozzáteszi, hogy a folyamatos mozgás észlelésére a 90 Hz körüli érték is alkalmas. Persze a rajongók talán vitatják ezt, és különbséget tudnak tenni, de sokak számára ez olyan, mint két azonos méretű tojás közti különbség.

Amit tényleg tudunk

Azt, hogy az agy és a szem nagyon bonyolult, és nincs egyértelmű válasz arra, mire is képes. Az ember folyamatosan fejlődik, és ez igaz az érzékelésre, látásra is, mivel folyamatosan új kihívások elé állítjuk érzékszerveinket.

  • Néhány ember 50 vagy 60 Hz-es fényforrásban érzékeli a villogást (látja, hogy frissül a kép). A magasabb képfrissítés csökkenti az érzékelhető villogást (folyamatosabb a mozgás).
  • A látás perifériáján jobban érzékeljük a mozgást.
  • A kép villanásának észlelése más, mint az állandó mozgás észlelése.
  • A játékosok nagy valószínűséggel érzékenyebb, képzettebb szemekkel rendelkeznek.
  • Csak azért, mert észlelhetjük a frame rate közötti különbséget, nem feltétlenül jelenti azt, hogy az befolyásolja a reakcióidőt.

Kép forrása: mindmatters.ai

Összességében tehát nem csak az számít, hogy milyen játék hány FPS-sel fut, hanem hogy azt konkrétan te hogyan érzékeled. Mennyire állt már rá a szemed erre? Természetesen a vizuális technológiában kialakultak szabványok, de ezek -ahogy a szemünk képességei – fejlődnek.

Kíváncsi vagyok arra, hogy te mennyire látod a különbséget 30, 60 vagy 90 FPS között? Lehet egyet tudsz érteni, vagy ellent tudsz mondani a kutatók érveinek. Ha a játékosok valóban különlegesek ennek érzékelésében, akkor talán pont a gamerek lesznek azok, akik segítenek majd rájönni, mire is képes a szem igazán.

https://www.facebook.com/groups/1737295806551859

Kiemelt ajánlatok

Tovább a shopba

ArenaRacer DARK DESERT

129 990 Ft

Kosárba

129 990 Ft

Az ArenaRacer Dark Desert gamer szék megnövelt magassággal, ülőfelülettel és teherbírással rendelkezik, így nincs olyan gamer, akit ne tudna kiszolgálni! Designja tekintve az elegancia és modern vonalvezetés tökéletes ötvözete,... tovább »

129 990 Ft

Kosárba

  • Hinta funkció
  • Állítható háttámla
  • Állítható ülésmagasság
  • Két memóriapárnával a csomagban
  • Deformálódás tűrő hideghab
  • Tartós hidraulikus emelő
  • Rozsdamentes acél alkatrészek
  • Max. 180 kg terhelésig

Astralis Snapback Sapka

9 320 Ft

Kosárba

9 320 Ft

Astralis Snapback Világosszürke színvilága miatt, tökéletes kiegészítője lehet bármely egyéb Astralis szettednek. De önmagában is méltón képviseli a kedvenc csapatod.

  • snapback
  • Astralis
  • 6 paneles
  • világosszürke

×