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
|
|
|
|
|
|
Компания Blue Origin объявила о скором запуске космического корабля New Shepard. Ракета совершит свой первый полет уже 20 июля, а на ее борту зарезервировано место для одного космического туриста.
On July 20th, #NewShepard will fly its first astronaut crew to space. We are offering one seat on this first flight to the winni
Сообщество EVE Online, без преувеличения, одно из самых интригующих среди всей игровой индустрии. В нем игроки находят друзей на всю жизнь, партнеров в браке и бизнесе, они участвуют в массивных космических битвах, занимаются космическим пиратством, строительством финансовых империй и устраивают заговоры. А еще сообщество помогает с реальными научными исследованиями.
ИгрокиEVE Online помогли собрать и осуществить расчеты по исследованию коронавируса общим объемом в 33
В начале 1990-х годов британский антрополог по имени Робин
Данбар сделал вывод, что у человека не может быть больше 150
стабильных дружеских отношений. Исследование было основано на
размере неокортекса человеческого мозга и наблюдениях за
социализацией других групп приматов. Теперь команда исследователей
в Швеции говорит, что это число является ложным.
Они утверждают, что число Данбара всего лишь середина диапазона, но
у человека может быть и больше друзей. Их исследование
Недавнее исследование InMyArea.com, веб-сайта для поиска наиболее выгодных провайдеров в США, показало, что 24% американцев верят в конспирологические теории о 5G. Две трети из них впервые услышали о технологии в прошлом году.
Наиболее популярной стала теория о том, что 5G вызывает рак. О ней знает 50% респондентов. 36% слышали, что частота распространяет коронавирус COVID-19, пр
В середине апреля SpaceX выиграла контракт NASA на строительство посадочного модуля, который доставит людей на Луну. Однако на днях работы по этому контракту пришлось приостановить из-за жалоб компаний-конкурентов: Blue Origin и Dynetics.
Обе эти компании боролись за контракт NASA и не согласны с ее решением. В частности, Blue Origin обвинила космическое агентство в том, что то позволило SpaceX "в последнюю минуту" скорректировать стоимость своего аппарата, чтобы
Макс Ходак, президент и сооснователь Neuralink, покинул компанию Илона Маска. Об этом он сообщил в своем твиттере. Причем оказалось, что Макс не работает в компании уже несколько недель, однако никаких официальных заявлений от Neuralink по этому поводу почему-то не поступало.
Some personal news: I am no longer at Neuralink (as of a few weeks ago). I learned a ton there and remain a huge cheerleader for the company! Onward to new th
Японская студия Spike Chunsoft анонсировала Made in Abyss: Binary Star Falling into Darkness ролевой экшен по мотивам манги Made in Abyss за авторством Акихито Цукуси. Игра перескажет оригинальное произведение с поправкой на события, показанные в одноименном сериале, вышедшем на экраны в 2017 году. Также обещают и совершенно новые сюжетные линии.
В разработке тайтла участвует сам автор франшизы, а озвучанием персонажей займутся те же актеры, которые были задействованы в аниме.
Издание Bloomberg заявило, что на Sony подали в суд с обвинениями в незаконной монополии на рынке игр для PlayStation. В коллективном иске отмечается, что компания перестала разрешать сторонним площадками (Amazon, Best But, Walmart) продавать ключи для загрузок игры порядка двух лет назад.
В результате действия Sony единс
Paramount Pictures представила финальный трейлер хоррора Тихое место 2" (A Quiet Place Part II). В России лента выйдет в кино 3 июня этого года.
"Тихое место 2" продолжи
Британская студия Sumo Digital разрабатывает новый тайтл по некой "популярной фэнтезийной вселенной". Эту информацию опубликовала в своем твиттере Сара Лонгторн, нарративный дизайнер компании. Как указано в профиле разработчика, последний год она трудится над "крупным ААА-тайтлом по мотивам одной из самых известных и любимых в мире фэнтезийных франшиз".
О чем конкретно идет речь можно только догадываться.
THAT'S ME, THAT IS
В последнем дополнении к стратегии Crusader Kings 3 появилась новая механика дуэли. Любой персонаж мог вызвать своего соперника на бой, после чего победить в этом поединке или проиграть. У механики были свои ограничения, но рано или поздно геймеры обошли бы их, честным путем или при помощи модов.
Так что нет ничего удивительного в том, что одному из игроков удалось вызвать на дуэль самого Папу Римского. Битва проходила на топорах, и персонаж реддитора, н
Студия ION LANDS объявила, что дополнение City of Ghosts для киберпанкового симулятора курьера Cloudpunk поступит в продажу 25 мая. В Steam можно добавить DLC в список желаемого.
Ранее разработчики заявили, что дополнение по наполнению ничем не уступит основной игре.
Cloudpunk - City of Ghosts l
Издание The Hollywood Reporter сообщило, что актрисаХанна Джон-Кэймен исполнит главную роль в ремейке"Рыжей Сони". Она вам знакома по ролямДатч в сериале "Киллджойс", Призрака в "Человек-муравей и Оса", а в новой "Обитель зла" сыграла Джилл Вэлентайн.
Ханна потрясающая и талантливая актриса. Мы следим за ее де
Актер Джастис Смит, исполнивший роль Тима Гудмана в фильме "Детектив Пикачу", дал интервью Inverse. В разговоре с журналистами Смит рассказал, что сильно сомневается в появлении сиквела фильма 2019 года.
Несмотря на это, звезда картины продолжает надеяться на лучшее.
Я бы с радостью снялся в "Детектив Пикачу 2". Не знаю, выйде
Netflix представил трейлер очередного фильма, которыми компания обещала радовать нас еженедельно. Это научно-фантастический триллер "Неспящие" (Awake) с Джиной Родригез (Девственница Джейн) в главной роли. У фильма необычная завязка сюжета после странного инцидента все люди в мире перестают спать, кроме одной единственной девочки.
Возможно, она станет спасением для человечества, а мать девочки просто хочет ее спасти от людей вокруг.
Издание USA Today опубликовало первый кадр "Не дыши 2" (Don't Breathe 2) сиквела одноименного хоррора Федерико Альвареса. На фото слепой маньяк Норман Нордстром, которого сыграл актер Стивен Лэнг, ищет своих жертв с молотком наперевес.
История Don't Breathe 2 развернется спустя пять лет после событий первой части. По сюжету, Норм
Актеры Доминик Монаган и Билли Бойд, сыгравшие хоббитов Мерри и Пиппина в трилогии "Властелин колец", анонсировали новый подкаст, посвященный жизни и работе на съемках эпопеи Питера Джексона.
Первый эпизод шоу The Friendship выйдет 18 мая. В подкасте Монаган и Бойд будут рассказывать о жизни за кадром "Властелина колец", отвечать на вопросы поклонников, проводить интервью с коллегами и съемочной командой. Если повезет, то расскажут и о различных блюдах, которые им довелось откушать в р
Художник и сотрудник Союзмультфильма, скрывающийся под псевдонимом prokky93, опубликовал серию работ по мультфильму "Незнайка на Луне", посвященную Дню Звездных войн, который отмечают сегодня. В его иллюстрациях Незнайка стал Люком, Звездочка Леей, а братья Винтик и Шпунтин стали теми самыми дроидами.
Netflix опубликовал новый тизер четвертого сезона "Очень странных дел" (Stranger Things). В нем показали играющих детей и комнату Оди с ее порядковым номером. Судя по описанию, это второй из четырех запланированных тизеров.
HBO опубликовал первые три кадра с персонажами "Дома Дракона" (House Of The Dragon) приквела "Игры Престолов". На них изображены по два представителя семей Таргариенов и Хайтауэров, а такжеСтив Туссэн в ролиЛорд Корлиса Велариона, также известного как Морской Змей.
Netflix подтвердил изданию Variety, что сериал"Нерегулярные части" (The Irregulars) не получит второй сезон. Сервис решил закрыть шоу, но причин не назвал. Скорее всего, это связано с низкими рейтингами шоу и обилием критики. Сериал называли пресным, поверхностным, клишированным и собранным, чтобы угодить всем слоям зрителей.
Например, на IMDb у шоу всего 5.
Художник и сотрудник Союзмультфильма, скрывающийся под псевдонимом prokky93, опубликовал серию работ по мультфильму "Незнайка на Луне", посвященную Дню Звездных войн, который отмечают сегодня. В его иллюстрациях Незнайка стал Люком, Звездочка Леей, а братья Винтик и Шпунтин стали теми самыми дроидами.
WarnerMedia сообщила точную дату выхода последнего выпуска "Конана" вечернего комедийного ток-шоу от канала TBS, съемки которого ведутся с 2010 года. Заключительный выпуск 11 сезона появится на экранах 24 июня, после чего ведущий Конан О'Брайен продолжит сотрудничать с медиакомпанией в качестве продюсера.
Двадцать восемь лет на экранах это грандиозное достижение для ночного телевидения. Мы невероятно гордимся новаторской работой, которую Конан О'Брайен и его команда продел
Не знаю как вам, но мне сериал Invincible пока очень даже нравится. На прошлой неделе закончился первый сезон шоу от Amazon, основанного на одноименном комиксе с 15-летней историей. Почитать впечатления от сезона и размышления о том, что нас ждет дальше, учитывая события комиксов, можно в прошлом материале. Сейчас же предлагаю уделить время мемологии. Потому что Invincible уже стал источником огромного количества мемов. В том числе благодаря Симмонсу, который озвучил Омнимена. Его репертуар к
