İnsan gözü gerçekte saniyede kaç kare görebilir?

İlk hassas dakikalarımın çoğunu, ekranımın köşesinde kare hızı sayacının çalıştığı yeni bir oyunda geçiriyorum. En küçük aksaklıklara karşı aşırı duyarlı olarak oynuyorum, optimizasyon için grafik ayarlarına girip çıkıyorum, endişeleniyorum ve tekrar optimize edip endişeleniyorum.

Yemin ederim o sayaç sürekli açık değil. Bu sağlıksız olurdu, değil mi? Ancak kare hızı bizim için önemlidir. Bu, hem donanımlarımızı hem de oyunun teknik özelliklerini değerlendirdiğimiz temel ölçümdür. Ve neden olmasın? Kare hızı sayacı yalan söylemez. Düz ve basit bir sayı bildirir. Belirsiz bir dünyada bu, dayanabileceğimiz bir şeydir.

Ama yapabilir misin Görmek yüksek kare hızları? Böylece PC oyunları kadar eski bir tartışma başlıyor; gururun sallantılı bilimle çatıştığı sürekli ve kafa karıştırıcı bir savaş. Ancak internetin öfkesi bir yana, bu ilginç bir soru, özellikle de bilgisayar oyunlarını deneyimlememizin birincil yolu ile ilgili olduğu için. Ne dır-dir insan gözünün gördüğü maksimum kare hızı? 30 Hz ile 60 Hz arasındaki fark ne kadar hissedilir? 60 Hz ile 144 Hz arasında mı? Hangi noktadan sonra oyunu daha hızlı sergilemenin anlamı kalmaz?

Cevap karmaşık ve oldukça düzensiz. Bazı kısımlarına katılmayabilirsiniz; hatta bazıları sizi kızdırabilir. Göz ve görsel biliş uzmanları, hatta kendileri oyun oynayanlar bile, bilgisayarların ve monitörlerin ekranındaki akan görüntülerin neyin önemli olduğu konusunda sizden çok farklı bir bakış açısına sahip olabilir. Ancak insan görüşü ve algısı tuhaf ve karmaşık bir şeydir ve pek de göründüğü gibi çalışmaz.

Görme yönleri

Anlaşılması gereken ilk şey, görmenin farklı yönlerini farklı algıladığımızdır. Hareketi algılamak ışığı algılamakla aynı şey değildir. Başka bir şey de gözün farklı bölümlerinin farklı performans göstermesidir. Görüşünüzün merkezi, çevreye göre farklı konularda iyidir. Ve başka bir şey de algılayabildiğimizin doğal, fiziksel sınırlarının olması. Korneanızdan geçen ışığın beyninizin harekete geçebileceği bilgiye dönüşmesi zaman alır ve beynimiz bu bilgiyi ancak belirli bir hızda işleyebilir.

Bir başka önemli kavram daha: Algıladığımızın tamamı, görsel sistemimizin herhangi bir öğesinin başarabileceğinden daha büyüktür. Bu nokta, görüş algımızı anlamak için temeldir.

Jordan DeLong bana, tek bir hücreye veya bir nörona dayanarak tüm sistemin davranışını tahmin edemeyeceğinizi söylüyor. DeLong, Rensselaer'deki St Joseph's College'da psikoloji alanında yardımcı doçenttir ve araştırmasının çoğunluğu görsel sistemler üzerinedir. Aslında bir çizginin genişliği veya iki çizginin hizalanması gibi, bireysel bir nöronun yapabileceğinden daha küçük şeyleri algılayabiliyoruz ve bunun nedeni, binlerce ve binlerce nöronun ortalamasını alıyor olmamızdır. Beyniniz aslında tek bir parçasından çok daha hassastır.

gta 5 hile teknesi

Oyuncular... muhtemelen maksimum görüş seviyelerine yakın çalışan gerçekten tuhaf bir insan topluluğudur.

Yardımcı Doçent Jordan DeLong

Ve son olarak biz özeliz. Bilgisayar oyunu oyuncuları etraftaki en iyi gözlerden bazılarına sahiptir. DeLong, oyuncularla çalışıyorsanız muhtemelen maksimum seviyelere yakın çalışan gerçekten tuhaf bir insan popülasyonuyla çalışıyorsunuz diyor. O yüzden görsel algı eğitilebilir ve aksiyon oyunları özellikle vizyonu eğitmede iyidir .

Bilişsel bilimler alanında doktora sonrası araştırmacı olan Adrien Chopin bana, [Oyunların] benzersiz olduğunu ve görüşünüzün hemen hemen tüm yönlerini büyük ölçüde artırmanın tek yollarından biri olduğunu söylüyor; kontrast duyarlılığı, dikkat yetenekleri ve çoklu nesne izleme. Aslında o kadar iyi ki oyunlar görsel terapilerde kullanılıyor.

Bu nedenle, araştırmacıların hangi kare hızlarını algılayabileceğiniz ve algılayamayacağınız hakkında konuşmasına kızmadan önce, kendinizin sırtını sıvazlayın: Aksiyon ağırlıklı oyunlar oynuyorsanız, kare hızlarını muhtemelen ortalama bir insandan daha iyi algılarsınız.

Hareketi algılama

Şimdi bazı rakamlara geçelim. Düşünülmesi gereken ilk şey titreşim frekansıdır. Çoğu insan titreyen bir ışık kaynağını saniyede 50 ila 60 kez veya hertz hızında sabit bir aydınlatma olarak algılar. Bazı insanlar 60 Hz'lik bir floresan ampuldeki hafif bir titremeyi algılayabilir ve çoğu modern arabada bulunan modüle edilmiş LED arka lambalara bakarken hızlı bir göz hareketi yaparlarsa çoğu kişi görüşlerinde titrek lekeler görecektir.

Ancak konu akıcı, akıcı oyun görüntülerini algılamaya geldiğinde bu sadece bulmacanın bir kısmını sunuyor. Ve eğer savaş pilotları üzerinde, ekranda saniyenin 1/250'si kadar bir süre boyunca yanıp sönen bir görüntüyü algılama yeteneğini gösterdiklerini gösteren çalışmaları duyduysanız, bu da düzgün, akıcı bilgisayar oyunu görüntülerinin algılanmasıyla ilgili değildir. . O yüzden oyunlar hareketli görüntüler üretir ve bu nedenle yalnızca ışığı işleyenlerden farklı görsel sistemleri harekete geçirir.

Örnek olarak şöyle bir şey var: Bloch yasası . Indiana Üniversitesi Psikoloji ve Beyin Bilimleri Bölümü başkan yardımcısı Profesör Thomas Busey, temelde bunun algıyla ilgili birkaç yasadan biri olduğunu söylüyor. 100 ms'den daha kısa süren bir ışık parlamasında yoğunluk ve süre arasında bir denge olduğunu söylüyor. Bir nanosaniyelik inanılmaz derecede parlak ışığa sahip olabilirsiniz ve bu, saniyenin onda biri kadar loş bir ışıkla aynı görünecektir. Genel olarak insanların kısa, parlak ve uzun, loş uyaranları saniyenin onda biri kadar bir sürede ayırt edemediğini söylüyor. Bu biraz bir fotoğraf makinesindeki enstantane hızı ile diyafram açıklığı arasındaki ilişkiye benzer: geniş bir diyafram açıklığıyla bol miktarda ışığın girmesine izin vererek ve kısa bir enstantane hızı ayarlayarak fotoğrafınız, az miktarda ışığın girmesine izin vererek çekilen bir fotoğrafla aynı derecede iyi pozlanmış olacaktır. dar bir diyafram açıklığına sahip ve uzun bir enstantane hızı ayarlayan ışık.

Ancak 10 ms'den daha kısa ışık parlamalarının yoğunluğunu ayırt etmekte güçlük çekerken, inanılmaz derecede hızlı hareket eden yapay nesneleri algılayabiliyoruz. DeLong, bunların çok spesifik ve özel olması gerektiğini, ancak isterseniz 500 fps'de bir sanat eserini görebileceğinizi söyledi.

Özgünlük, farklı hareket türlerini algılama şeklimizle ilgilidir. Hareketsiz oturuyorsanız ve önünüzde hareket eden şeyleri izliyorsanız, bu, yürürken gördüğünüz manzaraya göre çok farklı bir sinyaldir. DeLong, farklı yerlere odaklandıklarını söylüyor. Görüşünüzün orta kısmı, yani en ayrıntılı olan foveal bölge, hareket algılama söz konusu olduğunda aslında oldukça çöptür, bu nedenle ekranın ortasında hareket eden şeyleri izliyorsanız, bu o kadar da önemli değildir. yenileme hızı nedir; gözünün o kısmıyla onu görmen mümkün değil.

Steam için en iyi kontrolör

Ancak gözümüzün çevresinde hareketi inanılmaz derecede iyi algılıyoruz . Çevresel görüşlerini 60 Hz veya daha yüksek bir hızla güncellenen bir ekran doldurduğunda, birçok kişi fiziksel olarak hareket ettiklerine dair güçlü bir hisse sahip olduklarını bildirecektir. Çevresel görüşte çalışabilen VR başlıklarının bu kadar hızlı güncellenmesinin (90 Hz) nedeni kısmen budur.

Ayrıca örneğin birinci şahıs nişancı oyunu oynarken yaptığımız bazı şeyleri de dikkate almakta fayda var. Algısal bir motor geri bildirim döngüsünde fare hareketimizle görüntü arasındaki ilişkiyi sürekli olarak kontrol ediyoruz, 3 boyutlu alanda geziniyor ve hareket ediyoruz ve aynı zamanda düşmanları arıyor ve takip ediyoruz. Bu nedenle oyunun dünyasına dair anlayışımızı görsel bilgilerle sürekli olarak güncelliyoruz. Busey, pürüzsüz ve hızlı bir şekilde yenilenen görüntülerin avantajlarının, ince ayrıntılardan ziyade büyük ölçekli hareket algımızda ortaya çıktığını söylüyor.

Peki hareketi ne kadar hızlı algılayabiliriz? Yukarıda okuduğunuz her şeyden sonra muhtemelen hiçbir şey olmadığını tahmin edebilirsiniz. kesin Yanıtlar. Ancak bunun kesin cevapları da var: 30 Hz ile 60 Hz arasındaki farkı kesinlikle algılayabilirsiniz.

Gerçekten hangi kare hızlarını görebiliriz?

Busey, 60 Hz'in kesinlikle 30 Hz'den daha iyi olduğunu, açıkça daha iyi olduğunu söylüyor. Yani bu, internetteki bir iddianın iptal edilmesi anlamına geliyor. Ve hareketi 60 Hz'lik titreşen bir ışık kaynağından daha yüksek oranda algılayabildiğimiz için seviyenin bundan daha yüksek olması gerekir, ancak o bir rakamın arkasında durmaz. 120 Hz'de sabit mi kalıyor, yoksa 180 Hz'e kadar ek bir artış mı elde ediyorsunuz, bilmiyorum.

DeLong, tipik olarak 200 fps'nin üzerine çıktığınızda bunun normal, gerçek hayattaki bir hareket gibi göründüğünü düşünüyorum, diyor. Ancak daha genel anlamda, insanların ekrandaki pürüzsüzlükteki değişiklikleri tespit edebilmelerindeki azalmanın 90Hz civarında olduğunu düşünüyor. Elbette meraklılar ufacık farklılıkları ayırt edebilirler, ancak geri kalanımız için bu, kırmızı şarabın kırmızı şarap olması gibidir.

Chopin konuya çok farklı bakıyor. Literatürde 20 Hz'den fazlasını göremeyeceğinizin açık olduğunu söylüyor bana. Başlangıçta kahvemi içerken homurdandığımı itiraf etsem de, onun argümanı çok geçmeden çok daha anlamlı olmaya başladı.

Kesinlikle 60 Hz, 30 Hz'den daha iyidir, açıkça daha iyidir.

Profesör Thomas Busey

Bana, birinci şahıs nişancı oyununda öğeleri hedef olarak arayıp kategorilere ayırdığımızda, birden fazla hedefi takip ettiğimizi ve küçük nesnelerin hareketini tespit ettiğimizi açıkladı. Örneğin, küçük bir nesnenin hareket algılamasını alırsanız, bir nesnenin algılayabileceğiniz en uygun zamansal frekansı nedir?

Ve araştırmalar cevabın 7 ila 13 Hz arasında olduğunu buldu. Bundan sonra harekete duyarlılığımız önemli ölçüde azalır. Görsel arama yapmak, çoklu görsel izleme yapmak ya da sadece hareket yönünü yorumlamak istediğinizde, beyniniz bir saniyelik sürekli akıştan yalnızca 13 görüntü alacaktır, böylece aradaki diğer görüntülerin ortalamasını tek bir görüntü olarak alacaksınız.

Araştırmacı Rufin vanRullen tarafından 2010 yılında keşfedildi. bu tam anlamıyla beynimizde oluyor : EEG'de 13 Hz'lik sabit bir aktivite nabzı görebilirsiniz ve bu aynı zamanda ' vagon tekerleği efekti Dönen telli bir nesnenin görüntülerini fotoğrafladığınızda elde edersiniz. Oynatılan görüntü, nesnenin ters yönde döndüğünü gösteriyor gibi görünebilir. Chopin, beynin de aynı şeyi yaptığını söylüyor. Bunu kamera olmadan da görebilirsiniz. Yapılan tüm çalışmalara bakıldığında 20Hz ve üzeri arasında bir fark göremiyoruz. Film endüstrisi standardı olan 24Hz'e gidelim. Ancak bunun üstüne çıkacak bir nokta görmüyorum.

Bu makale insan gözünün algılayabildiği çerçevelerle ilgilidir. Odadaki fil: ne kadar hızlı olabiliriz tepki gördüğümüze mi? Bu, oyunlar ile filmler arasında başka bir makaleye değer önemli bir ayrımdır.

Peki neden oyunlar hissetmek 30 ve 60 fps'de belirgin şekilde farklı mı? Kare hızından daha fazlası oluyor. Giriş gecikmesi bir komutun girilmesi, bu komutun oyun tarafından yorumlanması ve monitöre iletilmesi ile monitörün görüntüyü işleyip işlemesi arasında geçen süredir. Çok fazla giriş gecikmesi, LCD'nin yenileme hızına bakılmaksızın tüm oyunların yavaşlamasına neden olacaktır.

Ancak 60 fps'de çalışacak şekilde programlanmış bir oyun, girişlerinizi potansiyel olarak daha hızlı görüntüleyebilir çünkü kareler 30 fps'ye (33,3 ms) kıyasla daha dar zaman dilimleridir (16,6 ms). İnsanın tepki süresi kesinlikle o kadar hızlı değil, ancak öğrenme ve öğrenme yeteneğimiz tahmin etmek yanıtlarımızın çok daha hızlı görünmesini sağlayabilir.

Burada önemli olan Chopin'in, beynin işleyebileceği ve hareket edebileceği görsel bilgileri edindiğinden söz etmesidir. 20 Hz ve 60 Hz çekimler arasında bir fark göremediğimizi söylemiyor. Farkı görebilmeniz oyunda daha iyi olabileceğiniz anlamına gelmez , diyor. 24 Hz'den sonra iyileşmeyeceksiniz ancak farklı bir fenomenolojik deneyiminiz olabilir. Bu nedenle etkililik ile deneyim arasında bir fark vardır.

Busey ve DeLong akıcı kare hızının estetik çekiciliğini kabul ederken, hiçbiri kare hızının belki de yaptığımız oyun teknolojisinin tamamı ve sonu olduğunu düşünmedi. Chopin için çözüm çok daha önemli. Zamandaki farklılıkları yorumlama konusunda çok sınırlıyız, ancak uzaydaki farklılıkları yorumlama konusunda neredeyse hiçbir sınırımız yok, diyor.

yıldız alanı sızıntıları

DeLong için çözünürlük de önemlidir, ancak yalnızca gözün onu önemseyen küçük, merkezi bölgesi için önemlidir; bu bölge, görüş alanınızın yalnızca birkaç derecesini oluşturur. Gördüğüm en ilgi çekici şeylerden bazıları göz takibiydi. Neden sadece gözün gerçekten ihtiyaç duyduğumuz bölgeleri için tam çözünürlük yapmıyoruz? Ancak asıl odak noktası kontrast oranlarıdır. Gerçekten gerçek siyahları ve parlak beyazları gördüğümüzde bunun gerçekten ilgi çekici olduğunu söylüyor.

Gerçekten bildiğimiz şey

Bütün bunlardan sonra gerçekten ne biliyoruz? Beynin karmaşık olduğunu ve aslında herkes için geçerli olan evrensel bir yanıtın bulunmadığını.

• Bazı kişiler 50 veya 60 Hz ışık kaynağındaki titreşimi algılayabilir. Daha yüksek yenileme hızları, algılanabilir titremeyi azaltır.
• Görüşümüzün çevresindeki hareketi daha iyi algılarız.
• Bir görüntünün flaşını algılama şeklimiz, sürekli hareketi algılama şeklimizden farklıdır.
• Konu görüntülerdeki değişiklikleri algılamak olduğunda, oyuncuların en hassas, eğitimli gözlerden bazılarına sahip olma olasılıkları daha yüksektir.
• Kare hızları arasındaki farkı algılayabilmemiz, algının reaksiyon süremizi mutlaka etkileyeceği anlamına gelmez.

Dolayısıyla bu pek de düzenli bir konu değil ve tüm bunlara ek olarak, monitörlerimizin gerçekten bu yüksek kare hızlarında görüntü çıkışı sağlayıp sağlayamadığını da dikkate almamız gerekiyor. Birçoğu 60 Hz'in üzerine çıkmıyor ve Busey, 120 Hz'de reklamı yapılan monitörlerin gerçekten bu kadar hızlı görüntülenip görüntülenmediğini sorguluyor (bazı ciddi derinlemesine testlere göre) TFTCentral , kesinlikle yapıyorlar). Ayrıca konsollarım tarafından oluşturulan saniyede 30 kare (ve genellikle daha az) hızında oyunlardan keyif alan biri olarak, görsel ekranların diğer yönlerinin görsel algımla daha iyi bağlantı kurabileceğini öne sürerek onlarla ilişki kurabiliyorum.

Öte yandan, profesyonel ekiplerin kare hızıyla ilgili nesnel deneyimleri ve bunun oyuncu performansını nasıl etkilediği hakkında bilgi almayı çok isterim. Belki bilimin bu alandaki mevcut düşüncesini destekleyecek veya çelişecekler. Eğer oyuncular vizyon konusunda bu kadar özelse, belki de bu konuda yeni bir anlayışa öncülük eden biz olmalıyız.