Сколько кадров в секунду воспринимает человеческий мозг

Сколько человеческий глаз видит кадров в секунду? Этот вопрос люди задают уже больше века. Впервые ним задались братья Люмьер,

Аспекты зрения

Первое, что нужно понять, — это то, что мы воспринимаем различные 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 в одних вещах, периферия в других. И еще одно: существуют естественные физические ограничения тому, что мы можем воспринимать. 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.

«У игроков в компьютерные игры одни из лучших глаз. «Если вы работаете с геймерами, вы работаете с действительно странной популяцией людей, которые, вероятно, работают на максимальном уровне», — говорит Джордан Делонг. 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.

«[Игры] уникальны, это один из немногих способов значительно улучшить почти все аспекты вашего зрения, такие как контрастная чувствительность, способность к вниманию и отслеживание нескольких объектов», — говорит Адриен Шопен, исследователь в области когнитивных наук. 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.

Источник: http://droidnews.ru/skolko-vsyo-zhe-kadrov-v-sekundu-sposoben-vosprinimat-chelovecheskij-glaz

Откуда взялся миф про 24 кадра

Стандартная кинопленка 35 мм после проявки © Center for Teaching Quality

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.

Волнообразные линии вверху — звуковая дорожка © Википедия — Wiki

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.

Читайте также: Технологии, которые определят 2019 год

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.

Окончательно утвердили частоту около 25 кадров в секунду тотальная электрификация Европы и появление телевидения. При частоте переменного тока 50 Гц (смен направления в секунду) 24-25 кадров удобно привязывать к параметрам тока. При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. А вот в США, где вместо привычных нам 220-230 вольт 50 Гц используется 110-120 вольт 60 Гц, телевизионный стандарт NTSC работает с частотой 30 (29,97) кадров в секунду.

Частоту кадров на ТВ привязали к синусоиде тока в сети © SparkFun Electronics

Источник: http://zen.yandex.ru/media/hyperu/skolko-kadrov-v-sekundu-vidit-chelovecheskii-glaz-5c49faef5770a000afcc5a9b

Почему на ТВ используют 24 кадра

Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям. На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Первые фильмы имели скорость 16-20 кадров/сек, которая постепенно возросла до 22-26, т.к. этот уровень обеспечивал оптимальный звук.

Томас Эдисон считал, что необходимо использовать 46 кадров/сек, потому что меньшее значение будет напрягать глаза. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении. Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат.

Сейчас индустрия поддерживает три основных стандарта:

24 FPS используются в американской системе NTSC, обеспечивая чёткое изображение и хорошую помехоустойчивость;
25 FPS применяются в европейской системе PAL или PAL/SECAM. Значение идентично уровню NTSC, поскольку ТВ-трансляции в Европе проводятся в масштабе 50 Гц против 60 Гц в Северной Америке;
30 FPS – стандарт домашних кинотеатров и персональных видеокамер.

Допускаются и альтернативные частоты. Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео. А GoPro Hero позволяет использовать варианты 90 и 100 FPS.

Что такое директория и папка в компьютере

Источник: http://vzglyad-sevastopol.ru/raznoe/skolko-gerc-vidit-chelovecheskij-glaz.html

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. И если вы слышали об исследованиях летчиков-истребителей, в которых они демонстрировали способность воспринимать изображение, мелькающее на экране в течение 1/250 секунды, это тоже не совсем то, о чем идет речь в восприятии плавных образов компьютерных игр. 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. «По сути, это один из немногих законов восприятия», — говорит профессор Томас Бьюзи, доцент кафедры психологии и наук о мозге университета Индианы. Он говорит, что существует компромисс между интенсивностью и длительностью вспышки света, длящейся менее 100 мс. У вас может быть наносекунда невероятно яркого света, и она будет такой же, как десятая часть секунды тусклого света. «Как правило, люди не могут отличить короткие, яркие и длинные, тусклые стимулы в течение одной десятой доли секунды», — говорит он. Это немного похоже на взаимосвязь между выдержкой и диафрагмой в камере: если впустить много света с широкой диафрагмой и установить короткую выдержку, ваша фотография будет также хорошо экспонирована, как и фотография, сделанная при небольшом количестве света.

Но, хотя нам трудно различать интенсивность вспышек света менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты невероятно быстрого движения. «Они должны быть очень конкретными и особенными, но если бы вы захотели, вы могли бы увидеть артефакт на скорости 500 кадров в секунду», — говорит Делонг.

Специфика связана с тем, как мы воспринимаем различные типы движения. Если вы сидите неподвижно и наблюдаете за тем, как что-то движется перед вами, это совсем другой сигнал, чем то, что вы получаете, когда идете. «Они сосредоточены в разных местах», — говорит Делонг. «Средняя часть вашего зрения, фовеальная область, которая является наиболее детализированной, на самом деле представляет собой мусор, когда дело доходит до обнаружения движения, поэтому, если вы наблюдаете за движущимися объектами в центре экрана, это не так уж важно, какова частота обновления; вы не можете видеть этого этой частью вашего глаза». Но периферией наших глаз мы невероятно хорошо обнаруживаем движение. Когда периферийное зрение заполняет экран с частотой обновления 60 Гц или более, многие люди сообщают, что у них есть сильное ощущение, что они физически движутся. Отчасти именно поэтому VR-гарнитуры, которые могут работать с периферийным зрением, обновляются так быстро (90 Гц).

Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем, когда играем, скажем, в шутер от первого лица. Мы постоянно контролируем взаимосвязь между движением мыши и обзором в перцептивном контуре моторной обратной связи, мы ориентируемся и перемещаемся в трехмерном пространстве, а также ищем и отслеживаем врагов. Поэтому мы постоянно обновляем наше понимание игрового мира с помощью визуальной информации. Бьюзи говорит, что преимущества плавных, быстро обновляющихся изображений заключаются в нашем восприятии крупномасштабного движения, а не мелких деталей.

Но как быстро мы можем воспринимать движение? После всего, что вы прочитали выше, вы, вероятно, догадывайтесь, что точного ответа на этот вопрос нет. Но есть несколько окончательных ответов, например: вы определенно можете почувствовать разницу между 30 Гц и 60 Гц.

Источник: http://droidnews.ru/skolko-vsyo-zhe-kadrov-v-sekundu-sposoben-vosprinimat-chelovecheskij-glaz

С какой частотой на самом деле видит человеческий глаз

Сколько fps видит человеческий глаз Органы зрения человека – не искусственное приспособление. Поэтому ни один ученый с точностью не может выявить цифру, какое количество кадров в секунду воспринимают глаза человека. Для каждого индивида данные варьируют в зависимости от степени развитости головного мозга и глазных яблок, скорости передачи нервного импульса, остроты зрения.

На самом деле, человеческие органы зрения видят не попеременные кадры, а картинку целиком. Кадры глаза воспринимают только в том случае, если просматривать кинофильм. Окружающая действительность видится человеком следующим образом:

в результате смены картинки в процессе движения человеку без разницы, сколько кадров в секунду образуется, изображение для него не поменяется;
глаза воспринимают объекты лучше, если они движутся быстро и резко;
если перед глазами человека располагается движущийся объект, то чем больше кадров в секунду будет, тем лучше восприятие.

Именно из-за вышеперечисленных факторов можно сказать, что человек видит картинку с FPS намного больше, чем 24 кадра в секунду. Насколько четко будут отображаться движущиеся предметы в головном мозге человека, зависит здоровье органов зрения. Если острота восприятия снижается, картинка будет расплывчатой. При 100% зрении для человека намного лучше будет кинофильм, содержащий не 24, а 60, 100 FPS.

Влияет не только количество кадров в секунду, но и следующие факторы:

амплитуда смены кадра;
резкость от перехода на разные цвета;
время, необходимое для одного кадра.

Можно склеить 100 не схожих кадров вместе и перелистывать их быстро. Человек в это время будет ощущать дискомфорт, так как вышеперечисленные параметры не соблюдены. Неприятное ощущение образуется из-за того, что органы зрения человека пытаются воспринять каждый кадр в отдельности, так как они не взаимосвязаны. У испытуемого болят глаза, голова. Если у человека наблюдается эпилепсия, начнется приступ.

Выявлено, что человек способен воспринимать четко 120-150 кадров в одну секунду. Число может и увеличиваться, но восприятие будет ухудшаться. Это означает, что до 150 кадров человек распознает изображение идеально.

Если они увеличиваются, это вызывает неприятные ощущения в глазах, дискомфорт. При этом считается, что при высокой смене кадров за одну секунду показывается большое число картинок, человеческий глаз распознает их плавно. Но даже если он не видит смену кадра, головной мозг все равно ее воспринимает.

Источник: http://proglazki.ru/interesnoe/skolko-fps-vidit-chelovecheskij-glaz/

Какую частоту кадров мы действительно видим?

«Конечно, 60 Гц лучше, чем 30 Гц, явно лучше», — говорит Бьюзи. Итак, одно из заявлений в интернете было отменено. А поскольку мы можем воспринимать движение с большей частотой, чем мерцающий источник света с частотой 60 Гц, уровень должен быть выше, но он не будет стоять рядом с числом. «Будь то плато на 120 Гц или вы получите дополнительное усиление до 180 Гц, я просто не знаю».

Делонг считает, что падение способности людей обнаруживать изменения плавности экрана составляет около 90 Гц. Конечно, поклонники могут отличить крошечные различия, но для всех остальных никакой разницы нет

Шопен смотрит на эту тему совсем по-другому. «Из литературы ясно, что вы не можете видеть ничего больше 20 Гц», — говорит он. И хотя я признаю, что сначала фыркнул в свой кофе, его аргумент вскоре стал иметь гораздо больше смысла.

Он объясняет, что когда мы ищем и классифицируем элементы как цели в шутере от первого лица, мы отслеживаем несколько целей и обнаруживаем движение небольших объектов. «Например, если вы возьмете обнаружение движения небольшого объекта, какова оптимальная временная частота объекта, который вы можете обнаружить?»

Исследования показали, что ответ составляет от 7 и 13 Гц. После этого наша чувствительность к движению значительно падает. «Когда вы хотите выполнить визуальный поиск, или многократное визуальное отслеживание, или просто интерпретировать направление движения, ваш мозг будет брать только 13 изображений из секунды непрерывного потока, поэтому вы усредняете другие изображения, которые находятся между ними, в одно изображение».

Обнаруженное исследователем Руфином ван Рулленом в 2010 году, это буквально происходит в нашем мозгу: вы можете видеть устойчивый импульс активности 13 Гц на ЭЭГ, и это дополнительно подтверждается наблюдением, что мы также можем испытать «эффект колеса телеги», который вы получаете, когда фотографируете вращающийся объект со спицами. При воспроизведении кадры могут показывать, что объект вращается в противоположном направлении. «Мозг делает то же самое», — говорит Шопен. — Это можно увидеть и без камеры. Учитывая все исследования, мы не видим никакой разницы между 20 Гц и выше. Давайте перейдем к 24 Гц, что является стандартом в киноиндустрии. Но я не вижу смысла идти дальше этого».

Здесь важно то, что Шопен говорит о том, что мозг получает визуальную информацию, которую он может обрабатывать и на которую может действовать. Он не говорит, что мы не можем заметить разницу между 20 Гц и 60 Гц кадрами. «То, что вы видите разницу, не значит, что вы можете стать лучше в игре», — говорит он. «После 24 Гц вы не станете лучше, но вы можете получить другой феноменологический опыт». Следовательно, есть разница между эффективностью и опытом.

И хотя Бьюзи и Делонг признали эстетическую привлекательность плавной частоты кадров, никто из них не считал, что частота кадров — это самое главное в игровой технологии. Для Шопена гораздо важнее разрешение. «Мы очень ограничены в интерпретации разницы во времени, но у нас почти нет ограничений в интерпретации разницы в пространстве», — говорит он.

Для Делонга разрешение также важно, но только в той небольшой центральной области глаза, которая заботится о нем и составляет всего пару градусов поля зрения. «Некоторые из самых удивительных вещей, которые я видел, были связаны с отслеживанием взглядов. Почему бы нам не сделать полное разрешение только для тех областей глаза, где это действительно нужно?» Но на самом деле его внимание сосредоточено на коэффициентах контрастности. «Когда мы видим действительно настоящие черные и яркие белые, это действительно впечатляет», — говорит он.

Источник: http://droidnews.ru/skolko-vsyo-zhe-kadrov-v-sekundu-sposoben-vosprinimat-chelovecheskij-glaz

Об исследованиях

Учеными проводилось множество исследований на тему распознания разного количества кадров, которое воспринимает человеческий мозг и органы зрения. Наиболее часто опыты ставили рекламщики, так как считали, что скрытый кадр приведет к подсознательному восприятию, что заставит человека покупать определенный продукт:

Разные группы людей садили перед телевизором. Им предоставляли видеоматериал, который содержал дефектные кадры с изображением предмета, являющийся лишним для данного кинофильма. После его просмотра большинство людей рассказывали, что видели какое-то непонятное мелькание на телевизоре. Это достаточно интересно, так как FPS находился за пределами числа 220. То есть означает, что человек может распознавать число кадров намного более 24.
Учеными было исследовано периферийное зрение. Обнаружилось, что оно имеет отличие от прямого зрения по частоте изображения. Поэтому при создании шлемов используют значения не 30-60 Герц, как для телевизора, а выше – 90 Герц.
В пятидесятых годах прошлого века выпустили американский фильм, в котором во многих кадрах были вставлены надписи «Ешь попкорн, пей Кока-колу». Так встраивали кадры, которые распознавались только на бессознательном уровне. Маркетинговая компания, которая занималась этим исследованием, рассказала, что продажа попкорна и кока-колы после этого выросла во много раз.
В американском телевидении было исследование на тему содержания 25 кадра. В одном популярном американском телешоу вставляли 350 раз на высокой скорости слова «Звони прямо сейчас». Но никто так и не позвонил. В конце телешоу ведущий рассказал, что в шоу содержалось послание, и попросил прислать правильный ответ про содержание. Было прислано множество писем, но ни одно из них не содержало правильного ответа.

Американскими торговыми компаниями было разработано множество исследований на тему 25 кадра и внедрения информации в подсознательную область человеческого мозга. Но ни одно из исследований не подтвердило правдивости данной теории. Тем не менее, во многих странах была запрещена реклама на уровне подсознательной деятельности человека. В США применение такого метода может привести к потере лицензии для телевещания.

Источник: http://proglazki.ru/interesnoe/skolko-fps-vidit-chelovecheskij-glaz/

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 смогли обнаружить.

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.

Источник: http://impulsa.ru/health/fps-glaza-cheloveka/

Какие способности имеет зрение?

Стоит рассмотреть строение человеческого глаза. Колбочки и палочки — составляющие фоторецепторов, так называемой системы восприятия. Благодаря им можно различать цвета и оттенки, воспринимать изображения. Сложность нахождения максимального fps (framers per second) заключается в расположении этих рецепторов. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Это своеобразная адаптация организма к способу существования, которая определяет, что видит человеческий глаз.

Зрительная система настроена таким образом, чтобы видеть цельную картину. Вот почему если показывать по 1 кадру в секунду некоторое время, то человек увидит полное изображение. Однако доказано, что резкие перепады fps дискомфортные и их с трудом воспринимает человеческий глаз. Во времена немого кино количество кадров равнялось 16, но жадные владельцы кинотеатра намеренно увеличивали до 30, что негативно влияло на впечатления от просмотра. Стандартом, комфортным для зрения, является 24 фпс. Зрительная система уникальна: комфортным может быть восприятие 60—100 кадров в секунду. Однако это вовсе не предел, так как известны случаи, где фпс было 220.

Предел ли это?

В компьютерных играх этот показатель стал значительно больше, что позволило сделать их изображение более правдоподобным.
Ученых интересуют ответы на вопросы, какая частота кадров максимальна и что произойдет, если увеличить fps, каков в этом смысл. И правда, логичнее было бы ничего не менять, однако производителей компьютерных игр такое решение не устроило. И в этом может убедиться каждый геймер. Создатели начали проводить эксперименты. Целью этого было узнать, какое количество кадров необходимо, чтобы видимая картинка на мониторе казалась реалистичной.

Хотя в стандартных мультфильмах, кино и видео норма этого показателя равна 24, но результаты опытов помогли киноиндустрии и игровым компаниям продвинуться вперед. Это привело к появлению нового формата — IMAX и 3D, которые используются в кинотеатрах. А основным количеством кадров в гонках, аркадах, шутерах и других стало 50, однако может изменяться из-за скорости интернета.

Источник: http://vzglyad-sevastopol.ru/raznoe/skolko-gerc-vidit-chelovecheskij-glaz.html

Полезное видео

Была ли статья полезной?

Оцените материал по пятибалльной шкале!

(

оценок, среднее:

4,75

из 5)

Если у вас остались вопросы или вы хотите поделиться своим мнением, опытом — напишите комментарий ниже.

Источник: http://proglazki.ru/interesnoe/skolko-fps-vidit-chelovecheskij-glaz/

Каков предел

Люди, обладающие высокой чувствительностью зрения, не замечают частоту и мерцание в 1000 герц. Пределом восприятия считается FPS=1000. Преодолеть этот показатель для человеческого зрения невозможно.

Итак, отвечая на главный вопрос, подчеркнем: глаза человека видят, самое большее, 100-150 кадров в 1 сек. Однако доказано, что показатели восприятия зрения (без обработки информации мозгом) на порядок выше.

Видео по теме:

А как устроены не только глаза, но и другие органы человека, читайте тут.

Источник: http://vzglyad-sevastopol.ru/raznoe/skolko-gerc-vidit-chelovecheskij-glaz.html

Для чего это нужно?

сколько кадров в секунду видит человеческий глаз строение

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.

Источник: http://first-vision.ru/anatomiya/skolko-kadrov-v-sekundu-vidit-chelovek.html

Как выглядит самый мощный фотоаппарат в мире?

Самой мощной фотокамерой в мире по праву признана камера на 3,2 гигапикселя, которая была разработана в рамках строительства Большого Синоптического Исследовательского Телескопа в Чили. Разработчики считают, что начало эксплуатации самой мощной фотокамеры в мире произойдет уже совсем скоро — в 2022 году. Гигантский фотоаппарат весит приблизительно 3 тонны, при этом имея размеры небольшого автомобиля. Согласно расчетам, активная эксплуатация телескопа будет происходить в течение 10 лет, во время которых фотокамера телескопа будет делать около 800 снимков неба в высочайшем разрешении. Ученые надеются, что использование подобного телескопа сможет помочь человечеству гораздо лучше узнать Вселенную, чем когда-либо раньше.

Концепт LSST — наземного телескопа нового поколения с самой совершенной в мире фотокамерой

Как вы считаете, возможно ли когда-нибудь создать устройство, которое сможет превзойти человеческий глаз по всем параметрам? Давайте попробуем обсудить этот вопрос в нашем Telegram-чате или на канале Hi-News в Яндекс.Дзен.

Источник: http://glazovmedia.ru/anatomiya/skolko-kadrov-vidit-chelovecheskij-glaz.html

Дрожание

Это одна из самых больших проблем, которой наш мозг не может собрать сменяющиеся кадры в плавное изображения. Что служит причиной дрожания?

Дело в том, что и движущиеся объекты в некоторых кадрах выбиваются из общего потока информации слишком яркого изображения или повышенной контрастности по краям. HDR усугубляет это яркости соответствующих дисплеев, но факторы, влияющие на дрожание, сводятся к следующему: