Если вы давно пользуетесь интернетом, любите кино и игры, то есть большой шанс, что хотя бы раз вы натыкались на обсуждения или жаркие споры относительно частоты кадров. Не только в отношении видеоигр, но также и кино.
Одни утверждают, что и 24-30 кадров в секунду достаточно, потому что выше они уже не различают. Другие заявляют, что чем больше кадров, тем лучше будет то игры или кино.
Биологический факт в том, что человеческий глаз видит мир с частотой выше 24 fps. И даже выше 240 fps. Потому что наши органы зрения это не камера с механическим или электронным затвором, который открывается и закрывается с определенной частотой. Если мы воспринимаем мир без какой-то жесткой частоты, тогда возникают справедливые вопросы:
Давайте разбираться с научной точки зрения. Внимание, в тексте будут серьезные упрощения, но с указанием ссылок на более подробную информацию.
Возможно, вы не в курсе, но ваши глаза находятся в постоянном движении. Подобно птичке колибри, они совершают множество микродвижений. Это необходимо для формирования подробной картины окружения, так как в максимальном "разрешении" и "фокусе" мы можем видеть только область размером с монету на вытянутой руке.
Эта часть сетчатки называется "ямка", которая отвечает за четкость и красочность того, что мы видим, благодаря высокой концентрации светочувствительных колбочек. Наш мозг "склеивает" информацию из этой ямки, создавая достаточно подробный образ мира. Детальное описание Wiki.
Согласно исследованиям, физический лимит остроты зрения составляет 6 арксекундпри взгляде на две параллельные линии, расположенные рядом друг с другом.
Однако существует так называемый критерий Рэлея, который устанавливает границы углового разрешения для любого оптического инструмента от человеческого глаза до фотоаппарата или видеокамеры. Если воспользоваться соответствующей формулой, то в оптимальных условиях глаз обычного человека имеет остроту около 25 арксекунд.
Более того, сами светочувствительные колбочки имеют ширину от 30 до 60 арксекунд, что в 5-10 раз больше, чем минимальное расстояние между линиями, которое можно гипотетически различить.
Однако глаз это не камера. Если с чем и сравнивать сетчатку, то лучше всего подойдет процессор, потому что эта часть глаза выполняет ряд функций обработки. Достаточно взглянуть на устройство колбочек.
Колбочки это узкоспециализированные светочувствительные рецепторы, за миллионы лет развившиеся для сбора максимально доступной информации. Это не просто сенсор камеры, регистрирующий пиксель колбочки "предпочитают", когда свет падает на них напрямую. Такое свойство называетсяэффект Стайлса-Кроуфорда.
Форма верхней части колбочки напоминает коническое дно колбы, при этом эффект Стайлса-Кроуфорда связан с формой. Потому что если рецептор может отбросить лишний свет, то можно разглядеть больше деталей. Возможно, что форма также позволяет игнорировать преломленный свет, чтобы картинка не выглядела размытой.
Обратите внимание, что диаметр кончика колбочки составляет примерно 1/3 от основания. Таким образом, если взять ширину в 30-60 арксекунд и разделить на 3, то мы и получим фактическую остроту восприятия колбочки. Более или менее.
Другими словами, получается, что в изображении должны быть пробелы. Ведь "сенсоры" не смогут определить расстояние, потому что их ширина того же размера.
Однако в отличие от сенсоров камер, наша сетчатка не зафиксирована. Существует феномен, который называется тремор глаз когда мышцы незначительно вибрируют, с частотой 83.68 Гц в среднем. Рамки же составляют от 70 до 103 Гц.
Благодаря этим движениям свет может падать на разные колбочки. При помощи временной выборки и пост-обработки мозг может генерировать картинку гораздо большего изображения от одного зафиксированного на месте рецептора. Если учесть, что наши глаза еще и наполнены "желе", которое и так меняет форму при движении, то почему бы не использовать лишнюю информацию для чего-то полезного.
Чувствительное поле сенсорного нейрона разделено на две части центральную и окружную, что выглядит примерно вот так:
Благодаря такому разделению получается с высокой эффективностью распознавать границы объектов. Если симулировать картинку, то получается примерно так:
Таким образом, если присутствуют колебания, то чувствительные клетки будут регистрировать свет при пересечении границ. В результате формируется картинка с разрешением как минимум в два раза выше.
Похожие методы формирования изображений высокого качества используются и в различных технологических системах. Самый простой пример формирование панорамы при помощи камеры смартфона. Достаточно включить функцию, провести по заданной линии и получается панорама, которую нельзя добиться путем стандартной съемки.
Предположим, если все что мы видим постоянно меняется и "шумит", то мозг эффективно регистрирует информацию. Мозг способен проводить суперсэмплинг (повышать разрешение) и получать в два раза больше данных. И это действительно так. Более того, для получения лучших результатов сигнал должен быть "шумным" этот феномен известен какСтохастический резонанс.
Более того, допустив, что колебания с частотой 83.68 Гц позволяют нам удваивать разрешение, то что будет, если показать человеку движущуюся картинку (кино или игру) с частотой менее половины от частоты колебаний?
Получится, что мы более не получаем сигнал, который меняется достаточно быстро для проведения суперсэмплинга. В результате теряется значительная часть воспринимаемых движений и деталей.
Что будет, если сигнал обновляется с частотой выше половины частоты колебаний? По мере движения глаза, он будет регистрировать больше деталей, используя эту информацию для создания подробной картинки мира. Будет даже лучше при добавлении "зерна" (предпочтительно через временной антиалиасинг) для заполнения пробелов.
Половина от 83.68 Гц это приблизительно 41 Гц. Таким образом, для получения высококачественного разрешения из картинки, она должна быть "шумной" (подобно зерну пленки) и обновляться с частотой выше 41 Гц. Пример фильм "Хоббит" в 48 fps, или "Гемини" в 60 fps. То же касается и видеоигр.
Что же будет с частотой 24 или 30 кадров в секунду, ведь это ниже лимита? Глаза будут анализировать изображение дважды и не смогут собрать дополнительную информацию благодаря колебаниям. Кино или игра получиться более "сказочным", не таким детальным. Ограниченным разрешением самого формата.
Существуют теории, что это может быть связано с размытием движений, однако в случае кино эффект не должен играть большой роли.
При частоте обновления в 48-60 кадров в секунду наши глаза различают больше деталей, чем при частоте 24-30 fps, как в отношении движения, так и в детализации. Однако мы получим более чем в 2 раза больше информации, потому что помимо окружающей информации мозг регистрирует и движения. Поэтому экшеновые сцены с резкой сменой кадров более высокая частота будет иметь лучшие результаты среди аудитории.
Однако аудитория будет регистрировать и больше деталей из сцены, чем при 24-30 fps. Это и создает эффект постановки. Мы видим не образ, а сцену целиком, что едва ли возможно в реальности.
В качестве наглядной демонстрации вы можете прямо сейчас провести эксперимент. Для этого необходимо на смартфоне открыть съемку видео и в настройках выбрать частоту 60 fps. Смотрите на экран и подвигайте перед собой камеру, получается гораздо плавнее, чем если просто подвигать головой.
В итоге для получения кинематографического качества, необходимо снимать с частотой ниже 41 Гц, но выше частоты, когда движение становится рваным от 16 Гц.
А почему старые сериалы выглядели фальшиво?
Это было связано с технологиями вещания прошлого века в NTSC-регионах, когда видео показывали с частотой 59.99 Гц, но чересстрочным образом. То есть, за 1/60 секунды мы видели лишь половину "линий" картинки. Но суть в том, что общая частота была выше колебаний, благодаря чему возникал эффект мыльной оперы.
В отличие от кино, особенно снятого на пленку с феноменальным даже по сегодняшним стандартам разрешением, видеоигры имеют ограниченное разрешение. Большинство из нас играет на 1080p или 1440p, лишь в последние годы 4K-матрицы стали доступнее. В таких условиях мы способны различать отдельные пиксели и они распределены в форме сетки.
Поэтому проблема разрешения и частоты еще какое-то время будет компромиссом. Даже на консолях нового поколения придется искать баланс. Однако даже 38-43 кадров в секунду, с хорошим "зерном", временным и антиалиасингом можно добиться лучших результатов. В противном случае наш мозг будет подсознательно регистрировать пиксельную сетку, а не содержание.
В связи с этим, экшеновым играм с большим количеством движений важнее частота, тогда как у более статичных играм, вроде стратегий, в приоритете должно быть разрешение. Частично это объясняет использование некоторыми разработчиками динамического разрешения когда в сценах нет экшена, можно рендерить картинку в высоком разрешении, когда экшен усиливается, разрешение уменьшается в пользу стабильной частоты.
Но если есть возможность играть в 60+ fps с разрешением 4K, то будет только приятнее.
Кроме того, чем выше частота, тем быстрее вы сможете реагировать на происходящее. Хотя выше 144 Гц позитивный эффект начинает снижаться и стоящие результаты возможны у профессиональных геймеров. Но это связано не только с рефлексами, но и с самими играми, так как чем выше частота тем ниже задержка ввода.
Это далеко не все, что можно сказать о частоте и разрешении. В частности, заслуживает внимания проблема укачивания и головной боли при просмотре некоторых видео или во время игр, но об этом мы поговорим отдельно.
Пока же, можете провести собственные эксперименты с частотой и разрешением в различных играх на PC.
Иллюстрация в шапке:Rashed AlAkroka
|
|
|
|
|
|
За прошлый год мы неоднократно писали о различных экстремальных погодных явлениях, зафиксированных в различных уголках мира. Например, в США были рекордные заморозки, потом пришла рекордная жара, а вместе с ней и множество лесных пожаров. Ну и типичные ураганы хорошенько прошлись. Теперь же появились приблизительные подсчеты относительно экономических и человеческих потерь от этих явлений.
Правительственное агентство проанализировало 20 погодных событий и в понедельник опубликовало отч
В отчаянной попытке спасти жизнь 57-летнему мужчине, доктора из медицинской школы университета Мэриленда, добились невероятного результата. Как сообщилоThe Associated Press,в прошлую пятницу хирурги успешно пересадили пациенту свиное сердце.
Добившись этого, хирурги продемонстрировали, что генетически модифицированные органы животных могут жить и функцио
Ученые NASA сделали еще один большой шаг к подготовке космического телескопа Уэбба к работе. Вчера администрация объявила, что окончательно развернула основное зеркало. Данная операция потребовала 20 лет подготовки, а общая стоимость миссии перевалила за 10 миллиардов долларов.
Однако развернутое зеркало это только начало. Следующие пять месяцев будет проходить процесс настройки и калибровки инструментов. После этого аппарат начнет заниматься наукой.
Спустя недели ожидания китайский лунный роверYutu 2 достиг того самого интригующего объекта, который был замечен в декабре на одной из фотографий. Оказалось, что никакого коттеджа инопланетян или входа в лунный город тут нет. Это был обычный камень.
Естественно, у ученых не было никаких сомнений, что будет найдено при приближении к странному объекту. Подобные случаи были и в прошлом как на Луне, так и на Марсе. Люди хотят верить, что там, за облаками, есть нечто большее. Что человечест
На выставке CES 2022 компания BMW показала автомобиль, способный менять цвет. BMW iX Flow свободно перекрашивается в черный, белый или любой оттенок серого. Изменять цвет машина может как целиком, так и частями, создавая весьма причудливые окраски.
Китайское "искусственное солнце", термоядерный реакторEAST, в конце 2021 года поставил рекорд по продолжительности бесперебойной работы. Токамак смог поддерживать плазму в активном состоянии в течение 1056 секунд, если верить официальным заявлениям.
В прошлом годуEAST уже ставил рекорд в мае термоядерный реактор работал 101 секунду при температуре более 120 миллионов градусов по Цельсию.
Реактор называют "искусственным солнцем", так как он создает реакцию, сопоставимую с той, чт
Вчера закончилось мероприятие Awesome Games Done Quick 2022 ежегодный благотворительный марафон скоростного прохождения видеоигр, деньги с которого идут нуждающимся. Самым интересным спидраном шоу стало слепое прохождение Sekiro за два часа и 35 секунд от стримера Mitchriz.
Потрясающий результат, но не самый быстрый в мире один китайский спидраннер прошел ее за 102 минуты и 47 секунд.
Каждый год фанаты Dark Souls 2 устраивают событие под названием "Возвращение в Дранглик". Естественно, 2022 год тоже не обойдется без фанатского ивента.
В ходе него игроки должны создать нового персонажа, постоянно принимать участие в PvP-режимах и помогать новичкам, которые только начинают осваивать Dark Souls 2. Это мероприятие очень любят, поэтому
ВThe Witcher 3: Wild Hunt Геральт носит ведьмачий медальон школы Волка. Согласно лору, подобные медальоны помогают их владельцам почувствовать приближение чудовищ, однако в игре он выполняет функцию элемента декора.
Энтузиаст plasticmetal решил исправить ситуацию, поэтому подвеска теперь работает так, как первоначально была задумана. Да, в некоторых катсценах медальон действительно реагировал на монстров, но полноценного участия в геймплее не принимал.
ЖурналистНильс Аренсмайер опубликовал в своём твиттере ключевой арт будущейWWE 2K22 с Реем Мистерио. Также были раскрыты другие подробности игры.
Exclusive first look at the #W2K22 Cover, pre-order soon pic.twitter.com/d7BhmgbrKk
Nils Ahrensmeier (@NilsAhr
Опубликован релизный трейлер красочной индиAquamarine про исследование океанов и выживание на неизвестной планете. В ролике представлена главная героиня игры, которая в капсуле путешествует по дну планеты, исследует обитателей, растения и пытается выжить в неблагоприятной среде.
Арт-дизайн игры напоминает независимые европейские комиксы, а дизайн капсулы и комбинезона героини вдохновлен фантастикой 70-80-х годов прошлого века.
Ютубер Макс Сковиль создал фигурку паука Рома из Bloodborne, а заодно и трех паучков поменьше в качестве его свиты. Процесс создания во всех подробностях запечатлен на видео.
Позвольте научить вас, как создать ужасающего космического паука из подручных материалов и мусора!
"Человек-паук: Нет пути домой" открыл массу возможностей для развития мультивселенной Marvel, и заставил многих фантазировать на тему о продолжении других, более старых фильмов о супергерое с повзрослевшими актерами.
Фанаты уже давно ждут появление Майлза Моралеса в киновселенной Marvel Studios. Намек на персонажа был еще в фильме "Человек-паук: Возвращение домой", когда дядя Майлза Аарон Дэвис упомянул его.
Вероятно, Майлз точно появится в скором времени, но пока об этом не говорят. Это не мешает фанатам мечтать и представлять, кто бы сыграл Моралеса на больших экранах. Одним из кандидатов видят Джейдена Смита Уилла Смита. Притом недавно актер даже подразнил всех фотографией в маске Человека-паука
В разговоре с изданиемThe Hollywood Reporterрежиссер Ридли Скотт рассказал, что Disney предлагала заняться ему большим проектом, но он отказался он него. Причина оказалась в магии.
Они хотели, чтобы я снял фильм про волшебника. Но я не снимаю фильмы про волшебников. Идея была недостаточно хорошей.
Даже спустя все эти годы "Лига справедливости" остается одной из больших тем в кинематографе. Недавно журналNew Yorkпровел интервью с режиссером Джоссом Уидоном, который занимался пересъемками фильма после Зака Снайдера, когда тот столкнулся с трагедией в семье.
Уидон заявил, что Warner Bros. позвала его "исправлять" фильм, потому что руководство компании потеряло веру в образ, задуманный Снайдером. При этом студия
Знаменитый британский актер Брайан Кокс ("Троя", "Идентификация Борна") опубликовал свои мемуары. В одном из отрывков он рассказал о том, что ему предлагали роль губернатора Уэзерби Суонна во франшизе "Пиратов Карибского моря". Кокс пояснил причины своего отказа и попутно проехался по Джонни Деппу, обвинив того в отсутствии таланта:
Это было бы прибыльным делом, но в итоге привело бы к тому, что я играл бы одну и ту же роль фильм за фильмом, и упустил бы множество других х
Вчера крипто группа Spice DAO, ответственная за криптовалюту Spice, сообщила опокупкена одном из аукционовкопии книги концепт-артов "Дюны" Алехандро Ходоровски. Они потратили на нее 2.66 млн евро. В планах сделать книгу доступной всем, выпустить мультсериал по книге и продать его стриминговым сервисам и поддерживать различны
Время от времени тот или иной сериал, закрытый одним телеканалом, перебирается на другой и получает продолжение. Однако с шоу "Y. Последний мужчина" (Y: The Last Man) такого точно не случится ни одна платформа не захотела браться за его продолжение.
Об этом сообщила шоураннер Элиза Кларк. В своем твиттере она написала, что очень старалась найти новую платформу, однако ничего не вышло. Не помогли даже рассказы девушки о том, что во втором сезоне будут "офигенная подача и лучшие истории
Похоже, новый хоррор-сериал "Архив 81" станет одним из обязательных шоу для просмотра на Netflix в 2022 году. Все ингредиенты соответствуют: интригующая завязка, тонна пугающих моментов и классический формат найденной видеозаписи. Да и продюсер сериала не абы кто, а Джеймс Ван, снявший "Заклятье".
"Архив 81" посвящен архивариусу Дэну (Мамуду Ати), который восстанавливает пленки, фиксирующие историю квартиры, сгоревшей более четверти века назад. Естественно, это только на поверхности, в
На прошлой неделе подошел к концу сериале "Пространство" (Expanse), и финальный эпизод подарил любителям sci-fi не только мощную развязку, но и гору пасхалок. В одной из сцен команда корабля "Росинанта" смотрит на список участников дружественных команд тут-то и скрыты персонажи других франшиз.
MTV Entertainment Studios и Comedy Partners сообщили, что 25 сезон мультсериала "Южный Парк" стартует на канале Comedy Central уже 2 февраля. До этого на Paramount+ вышли два полнометражных фильма, посвященных пандемии коронавируса.
Сотрудники факультетаполитической и исторической географии Варшавского университета задались целью воссоздать в деталях карту мира "Ведьмака" Анджея Сапковского. Географы постарались максимально подробно описать расположение городов и рельеф местности.
Карта основана на данных из книг, сериала, игр и комиксов.
Вариант гео
Netflix опубликовал новый трейлер шоу All of Us Are Dead, в котором в одном из корейских городов начинает распространяться зомби-вирус. Судя по ролику, он появился в школе, а создал его школьный учитель биологии, который хотел спасти близкого.
Теперь в городе объявлен карантин, а сотни зомби пытаются убить всех выживших. Шоу расскажет о группе школьников, которые пытаются выжить в школе. Судя по ролику, корейцы не против показать зомбиапокалипсис действительно страшно: с кровью, расчле
