Túl sok első percemet töltöttem egy új játékkal a képernyőm sarkában futó framerátás számláló. Játszom, hiperérzékeny a legkisebb akadályokra, be- és belemerülök a grafikus beállításokba, hogy optimalizáljak, aggódjak, optimalizáljak és újra aggódjak.
Esküszöm, hogy nem mindig megy ez a számláló. Ez egészségtelen lenne, igaz? De a framerátum fontos számunkra. Ez az alapvető mérés, amellyel értékeljük mind a fúrótornyainkat, mind pedig a játék technikai aprításait. És miért nem? A framerate számláló nem hazudik. Egyenes, egyszerű számot jelent. Egy bizonytalan világban valami mellett állhatunk.
De lát-e magas képkockasebességet? Tehát egy olyan érv indul, mint a PC-s játékok, egy állandó és zavaros háború, amelyben a büszkeség ütközik az ingatag tudomány ellen. De félretéve az internetes dühöt, érdekes kérdés, főleg, hogy a számítógépes játékok elsődleges módjával foglalkozik. Mennyi az emberi szem maximális framerátája? Mennyire érzékelhető a különbség a 30 Hz és a 60 Hz között? 60 Hz és 144 Hz között? Milyen pont után értelmetlen a játékot gyorsabban megjeleníteni?
A válasz összetett és meglehetősen rendetlen. Lehet, hogy nem ért egyet annak egyes részeivel; egyesek még mérgesekké is tehetnek. A szem- és vizuális megismerés szakembereinek, még azoknak is, akik maguk játszanak játékokat, jóval más lehet a perspektívája, mint neked abban, hogy mi a fontos az áramló képi számítógépek és monitorok kijelzőjén. De az emberi látás és észlelés furcsa és bonyolult dolog, és nem egészen úgy működik, mint amilyennek látszik.
A látás szempontjai
Az első dolog, amit meg kell érteni, hogy másként érzékeljük a látás szempontjai eltérően. A mozgás érzékelése nem azonos a fény észlelésével. A másik dolog az, hogy a szem különböző részei eltérően teljesítenek. Látásod központja más dolgokban jó, mint a periféria. És egy másik dolog, hogy természetes, fizikai korlátai vannak annak, amit érzékelhetünk. Időbe telik, amíg a szaruhártyáján áthaladó fény információvá válik, amelyre az agyad képes hatni, és az agyunk csak bizonyos sebességgel képes feldolgozni ezeket az információkat.
Még egy másik fontos fogalom: az általunk észlelt egész nagyobb, mint amit vizuális rendszerünk bármelyik eleme elérhet. Ez a pont alapvető a látás érzékelésének megértésében.
“Nem lehet megjósolni az egész rendszer viselkedését egy sejt vagy egy neuron alapján” – mondja nekem Jordan DeLong. DeLong a pszichológia a rensselaeri Szent József Főiskolán, és kutatásainak többsége a vizuális rendszerekre vonatkozik. “Valójában érzékelhetünk olyan dolgokat, mint például egy vonal vagy két vonal igazodó szélessége, kisebb, mint amit az egyes neuronok képesek megtenni, és ez azért van, mert mi ezer és ezer neuron átlagát képezi. Az agyad sokkal pontosabb, mint annak egy része. ”
Játékosok … a nagyon furcsa olyan emberek sokasága, akik valószínűleg a maximális szint közelében működnek. / div>
És végül különlegesek vagyunk. A számítógépes játékokkal a legjobb szemek vannak. “Ha játékosokkal dolgozol, akkor nagyon furcsa embercsoporttal dolgozol, akik valószínűleg a maximális szint közelében működnek” – mondja DeLong. Ez azért van, mert a vizuális érzékelés edzhető, és az akciójátékok különösen jóak a látás edzésére .
“egyedülálló, az egyetlen módja a látás szinte minden aspektusának masszív növelésének, tehát kontrasztérzékenység, figyelem képességek és többszörös tárgykövetés” – Adrien Chopin, a kognitív tudományok utáni kutatója, mondja nekem. Olyan jó, hogy a játékokat vizuális terápiákban használják.
Tehát mielőtt megharagudna, ha a kutatók arról beszélnek, hogy milyen képkockákat képesek és nem érzékelnek, veregetjék meg a hátukat: ha játszanak mozgalmas játékok, valószínűleg jobban érzékeli a képkockasebességet, mint az átlagember.
Érzékelő mozgás
Most térjünk ki néhány számra. Az első dolog, amin gondolkodni kell, a villogás frekvenciája. A legtöbb ember a villódzó fényforrást egyenletes megvilágításként érzékeli, másodpercenként 50-60-szoros sebességgel, azaz hertszel. Vannak, akik enyhe villogást észlelnek egy 60 Hz-es fénycsőben, és a legtöbb ember villódzó keneteket lát a látóterén, ha gyors szemmozgást végeznek, amikor a sok modern autóban található modulált LED-es hátsó lámpákat nézik.
De ez csak a rejtvény egy részét kínálja, amikor az áramló sima játékanyagokat érzékeli.És ha hallottál olyan vadászpilótákról szóló tanulmányokról, amelyekben bebizonyították, hogy képesek érzékelni a képernyőn villant képet 1/250-másodpercig, akkor ez sem egészen a sima, áramló számítógépes játékok képének észlelése. . Ez azért van, mert a játékok mozgóképeket adnak ki, és ezért különböző vizuális rendszereket hívnak meg azokra, amelyek egyszerűen feldolgozzák a fényt.
Klasszikus fényképkészlet, amelyet a a látás kitartása. Kattintson az animációhoz. Via David DeFino.
Példaként említjük ezt a Bloch-törvénynek nevezett dolgot. “Alapvetően ez az észlelés kevés törvényének egyike” – mondta Thomas Busey professzor az Indiana Egyetem Pszichológiai és Agytudományi Tanszékének tanszékvezetője elmondja. Azt mondja, hogy az intenzitás és az időtartam között kompromisszum zajlik egy 100 ms-nál rövidebb fényvillanásban. Nanoszekundumnyi hihetetlenül erős fénye lehet, és ugyanolyan jelenik meg, mint a tizedmásodperces gyenge fény. “Általánosságban elmondható, hogy az emberek nem tudnak különbséget tenni rövid, fényes és hosszú, halvány ingerek között a másodperc tizedén belül” – mondja. Ez egy kicsit hasonlít a zársebesség és a rekesz közötti kapcsolatra a kamerában: rengeteg világítson be nagy rekesznyílás mellett, és rövid zársebességet állítson be, fényképe ugyanolyan jól megvilágított, mint egy kis fényt engedve keskeny rekesz mellett, és hosszú zársebességet állítva.
De bár problémáink vannak a 10 ms-nál kisebb fényvillanások intenzitásának megkülönböztetésével, hihetetlenül gyors mozgási műtárgyakat észlelhetünk. “Nagyon specifikusaknak és különlegeseknek kell lenniük, de ha akarja, 500 fps sebességgel láthat egy műtárgyat” – DeLong elmondja.
A sajátosság a mozgás különböző típusainak érzékeléséhez kapcsolódik. Ha mozdulatlanul ül és nézi, ahogy mozog előtted a dolgok, ez egészen más jelzés a kilátáshoz, amelyet akkor kapsz, amikor végigsétálsz. “Különböző helyekre összpontosítanak” – mondja DeLong. “A látásod középső része, a foveal régió, amely a legrészletesebb, valójában nagyjából szemét, amikor a mozgás észleléséről van szó, tehát ha dolgokat nézel a a képernyő közepén mozog, nem olyan nagy baj, hogy mi a frissítési gyakoriság; a szemed azon részével nem láthatod. ”
De a szemünk peremén kívül hihetetlenül jól észleljük a mozgást. Ha a képernyő kitölti a perifériás látásukat, amely 60 Hz-nél vagy annál gyorsabban frissül, sokan azt jelentik, hogy erős érzésük van, hogy fizikailag mozognak. Részben ezért olyan gyorsan frissülnek a perifériás látókörben működőképes VR-fejhallgatók (90 Hz).
Érdemes megfontolni néhány olyan dolgot is, amelyet mondjuk játék közben csinálunk, első személyű lövöldözős. Folyamatosan kontrolláljuk az egér mozgásunk és a nézet viszonyát egy perceptuális motor-visszacsatolási hurokban, navigálunk és haladunk a 3D térben, valamint ellenségeket is keresünk és nyomon követünk. Ezért folyamatosan frissítjük a játék világának megértését vizuális információkkal. Busey szerint a sima, gyorsan frissítő képek előnyei inkább a nagy léptékű mozgás, mint a finom részletek érzékelésében rejlenek.
De milyen gyorsan érzékelhetjük a mozgást? Miután mindent elolvastál a fentiekből, valószínűleg kitalálhatod, hogy nincsenek pontos válaszok. De vannak olyan végleges válaszok, mint ez: egészen biztosan érzékelheted a 30 Hz és 60 Hz közötti különbséget.
Milyen képkockasebességeket láthatunk valójában?
“Természetesen a 60 Hz jobb, mint 30 Hz, bizonyíthatóan jobb” – mondja Busey. Tehát ez az egyik internetes követelés megsemmisült. És mivel a mozgást nagyobb sebességgel érzékelhetjük, mint egy 60 Hz-es villogó fényforrást, a szintnek ennél magasabbnak kell lennie, de nem fog számmal kitartani. “Akár az a fennsík 120 Hz-nél, akár további löketet kap akár 180 Hz-ig, csak nem tudom.”
“Azt hiszem, általában, ha 200 fps fölé állsz, ez csak úgy néz ki rendszeres, valós mozgás ”- mondja DeLong. Rendesebben kifejezve úgy érzi, hogy a képernyőn a simaság változásának észlelésére képes emberek száma kb. 90 Hz. “Bizony, a rajongók talán képesek megmondani a pici különbségeket, de a többiek számára ez olyan, mintha a vörösbor vörös bor lenne.”
Chopin nagyon másképp nézi a témát. “Az irodalomból egyértelmű, hogy 20 Hz-nél többet nem láthat – mondja nekem. És bár bevallom, hogy eleinte felhorkantam a kávémba, érvelése hamarosan sokkal értelmesebbé vált.
Természetesen a 60 Hz jobb, mint 30 Hz, bizonyíthatóan jobb.
professzor Thomas Busey
Megmagyarázza nekem, hogy amikor Elemek keresése és kategóriákba sorolása az első személyű lövöldözőben több célpontot követünk nyomon, és észleljük a kis tárgyak mozgását. “Például, ha egy kis tárgy mozgásérzékelését vesszük, akkor mekkora az objektum optimális időbeli frekvenciája, amelyet észlelni lehet?”
És a tanulmányok azt találták, hogy a válasz 7 és 13 Hz között van. Ezt követően a mozgásérzékenységünk jelentősen csökken. “Ha vizuális keresést vagy többszörös vizuális követést szeretne végezni, vagy csak értelmezi a mozgásirányt, akkor az agya csak 13 képet készít a folyamatos áramlás másodpercéből, tehát a másikat átlagolja. képek, amelyek kettő között vannak, egy képpé. ”
Rufin vanRullen kutató 2010-ben fedezte fel, ez szó szerint az agyunkban fordul elő: az EEG-ben állandó 13 Hz-es aktivitásimpulzus látható, és ez tovább támogatott azzal a megfigyeléssel, hogy mi is megtapasztalhatjuk azt a „kocsikerék-hatást”, amelyet akkor kap, amikor forgó, küllős tárgyról készített felvételeket fényképez. Visszajátszva a felvételek láthatják, hogy az objektum ellentétes irányban forog. “Az agy ugyanazt csinálja” – mondja Chopin. – Ezt kamera nélkül is láthatja. Az összes tanulmány alapján nem látunk különbséget a 20 Hz és afeletti között. Menjünk a 24hz-re, ami a filmipar szabványa. De nem látok semmiféle pontot, amely ezt meghaladja. ”
Érzékelés és reakció
Ez a cikk arról szól, hogy az emberi szem milyen képkockákat képes érzékelni. Az elefánt a szobában: milyen gyorsan reagálhatunk a látottakra? Fontos különbségtétel a játékok és a film között, amely egy másik egész cikkhez méltó.
Miért érezhetik magukat a játékok 30 és 60 kép / mp sebességgel? Több minden történik, mint framerate. A bemeneti késés az az idő, amely eltelt egy parancs beírása, a játék által értelmezett és a monitornak továbbított parancs, valamint a monitor feldolgozása és a kép visszaadása között. A túl sok bemeneti késés miatt bármely játék lassúnak tűnik, függetlenül az LCD frissítési gyakoriságától.
De egy 60 képkocka / s sebességre programozott játék potenciálisan gyorsabban jelenítheti meg a bemenetet, mert a keretek keskenyebbek idő (16,6 ms), összehasonlítva a 30 kép / mp (33,3 ms) értékkel. Az emberi válaszidő határozottan nem ilyen gyors, de a tanulási és előrejelzési képességünk sokkal gyorsabbnak tűnhet a válaszokban.
Itt az a fontos, hogy Chopin arról beszél, hogy az agy vizuális információkat szerez, amelyeket feldolgozhat és amelyekre képes hatni. Nem azt mondja, hogy nem vehetünk észre különbséget a 20 Hz és a 60 Hz közötti felvételek között. “Csak azért, mert látja a különbséget, ez nem azt jelenti, hogy jobb lehet a játékban” – mondja. “24 Hz után nem lesz jobb, de lehet, hogy van valami más fenomenológiai tapasztalata.” Ezért különbség van a hatékonyság és a tapasztalat között.
És bár Busey és DeLong elismerték a sima képkockák esztétikai vonzerejét, egyikük sem érezte úgy, hogy a képkockasebesség a játék lényege és vége. technológiát, amit talán csinálunk. Chopin számára a felbontás sokkal fontosabb. “Nagyon korlátozottak vagyunk az időbeli különbségek értelmezésében, de szinte nincsenek korlátjaink a térbeli különbségek értelmezésében” – mondja.
A DeLong számára a felbontás is fontos, de csak a kis, központi régió számára. az a szem, amely törődik vele, amely csak néhány fokot foglal magában a látóterében. Miért nem végezünk teljes felbontást csak a szem azon területein, ahol valójában szükségünk van rá? ” De valódi középpontjában a kontrasztarányok állnak. “Amikor valóban igaz fekete és világos fehéreket látunk, az igazán meggyőző” – mondja.
Amit igazán tudunk
Ezek után mit tudunk valójában? Hogy az agy bonyolult, és hogy valóban nincs mindenki számára érvényes egyetemes válasz.
Vannak, akik 50 vagy 60 Hz-es fényforrásban érzékelik a villogást. A magasabb frissítési gyakoriság csökkenti az érzékelhető villogást.
A mozgást jobban észleljük a látásunk peremén.
A kép villanásának észlelése más, mint az állandó mozgás érzékelése.
A játékosoknak nagyobb az esélyük a legérzékenyebb, legképzettebb szemekre, amikor a képi változások észleléséről van szó.
Csak azért, mert érzékelhetjük a képkockák közötti különbséget, nem feltétlenül szükséges azt jelenti, hogy az észlelés hatással van a reakcióidőnkre.
Tehát nem egy rendezett téma, és mindezek mellett azt is figyelembe kell vennünk, hogy monitoraink valóban képesek-e képeket kinyomtatni ezekre nagy képkockasebesség.Sokan nem mennek 60 Hz fölé, és Busey megkérdőjelezi, hogy a 120 Hz-en hirdetett monitorok valóban ilyen gyorsan jelennek-e meg (a TFTCentral néhány komolyan mélyreható tesztje szerint bizonyára igen). És mint aki élvezte a játékokat a konzolom által nyújtott 30 képkocka / másodperces sebességgel (és gyakran inkább kevésbé), kapcsolatba hozhatom őket azzal a javaslattal, hogy a vizuális megjelenítés egyéb aspektusai jobban kapcsolódhatnak a vizuális érzékelésemhez.
Másrészt szívesen hallanám a profi csapatoktól, hogy objektív tapasztalataik vannak-e a framerate mellett, és hogyan befolyásolja a játékosok teljesítményét. Talán megerősítik vagy ellentmondanak a tudomány jelenlegi gondolkodásmódjának ezen a területen. Ha a játékosok olyan különlegesek a látásmódban, akkor talán nekünk kellene új megértést keltenünk.
