SteamDB

» » FPS. Мифы и реальность.

FPS. Мифы и реальность.

Итак, что же такое этот fps?

Фпс или Frames per Second (FPS) - количество сменяемых кадров за единицу времени в телевидении и кинематографе.
Общепринятая единица измерения — кадры в секунду.

В компьютерных играх под кадровой частотой понимается частота, генерируемая само?й игрой в зависимости от ресурсов компьютера и необходимости передачи движений разной интенсивности. Понятие «Фреймрейт» (англ. Framerate) используется, как жаргонное обозначение такой частоты кадров. При этом игры можно разделить на два класса: игры с постоянной кадровой частотой и игры с переменной кадровой частотой. Игры с постоянной кадровой частотой выдают на слабых и мощных компьютерах одинаковое количество кадров в секунду. Если ресурсы компьютера невелики и он не справляется с прорисовкой, то замедляется вся игра. Игры с переменной кадровой частотой на слабых компьютерах начинают пропускать кадры, скорость игрового процесса не меняется.

В любом случае, выдаваемая игрой кадровая частота обычно не кратна кадровой частоте монитора, это приводит к рваному изображению. Для борьбы с этим существует режим вертикальной синхронизации (англ. V-Sync), а также плавающая синхронизация (технологии «FreeSync» и «G-Sync»).

Человеческие глаза.

Человеческий глаз сам по себе непрерывно воспринимает информацию, а не через кадры, то есть он способен «собирать» несколько кадров и «превращать» их в движение. Наиболее подходящей и комфортной частотой смены кадров принято считать 24 кадра. Это, к слову, общемировой стандарт частоты киносъемки и проекции.
Часто можно слышать, что 24 кадра — это предел человеческого глаза, что является вымыслом. Это всего лишь формат, к которому пришли кинематографические и телевизионные студии. Есть информация, что максимальная частота кадров для человеческого глаза — 120 или даже 150 кадров в секунду, но многие ученые в этом сомневаются. Зато 50-60 кадров в секунду — частота более реальная.

Другое дело, что человеческий глаза способен засекать объекты, показанные при очень высокой частоте кадров. Был проведен эксперимент, когда людям было предложено посмотреть видео с частотой 220 кадров в секунду. В одном из кадров находился летающий объект. Так вот, практически все подтвердили, что в кадре они видели некий объект, рассмотреть который был невозможно из-за очень высокой частоты кадров. Но важен тот факт, что люди его все же заметили.

Так что в итоге получилось? Мы поддержим ученых, которые подтверждают тот факт, что человеческий глаз видит до 50-60 кадров в секунду.

А теперь переходим к главному.

Герцы.

Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ) а также в системах единиц СГС и МКГСС. но вам то что до этого, да?

Частота обновления экрана - частота, с которой на матрицу монитора подаются сигналы о изменении цвета пикселей.
На большинстве мониторов это значение равно 60Гц. Данную настройку использует операционная система для ограничения FPS всех приложений, работающих, под управлением OC (Рабочий стол, МС Офис, браузер и т.д.) Ограничение необходима, что бы не загружать видеокарту на 100% во время работы например с браузером (ведь вам не нужны 1000 FPS).

По идее фпс и частота должно совпадать, во первых это самый премитивный способ плавной смены кадров и отсутствия разрывов, во вторых ваш компуктер тратит на это меньше сил. P.s компуктер это не ошибка, нравится мне их так называть.

Короче говоря если вам не интересно: 60 фпс лучшая велечина для вас.
Вы считаете что 300 фпс это лучше 60? Тогда прошу читать дальше.

FPS и человеческий глаз: сколько fps воспринимает глаз?

Инертность, как аналог FPS для человеческого глаза
Аналогом FPS является инертность палочек и колбочек — фоторецепторы светочувствительных клеток сетчатки глаза.
Инертность - это время необходимое рецептору для того, что бы воспринять новую информацию.
И тут начинаются первые проблемы.
во-первых палочки и колбочки по-разному воспринимают движение и цвет. Палочки в 100 раз менее чувствительны к цветам, но имеют значительно меньшую инертность. Т.е. их FPS больше. Но они практически не способны различать цвета;
во-вторых эти фоторецепторы размещаются на сетчатки НЕравномерно. Колбочки (которые имеют низкий FPS но хорошо распознают цвета ) расположены в центре в перемешку с колбочками. По бокам сетчатки находятся только палочки.
Идея матушки природы проста — по бокам расположено то, что максимально чувствительно к движению. Задача этих рецептором просто сигнализировать о том, что «что-то движется вон в тех кустах сбоку». Затем человек может повернуть голову и рассмотреть это «что-то» уже более чувствительными рецепторами — ба-а! да это же большая полосатая голодная тигра! =)
Очевидно, что человек, работающий на компьютере использует по большей части центр сетчатки.
По этому в данном случае целесообразно говорить исключительно о среднем FPS именно смеси палочек и колбочек.
Но как его посчитать?
На одном сайте мне удалось найти результаты исследований на эту тему.
Пруф: Способ определения времени инерционности зрительной системы человека[www.findpatent.ru]
Минимальная инертность составила 20 мс.
Иначе говоря мы получаем FPS 50 кадров в секунду.
Означает ли это, что FPS выше этого значения никак не будет ощущаться глазом?

FPS глаза и ощущение реалистичности.

Зрительная система человека не ограничивается глазом. Глаз это лишь «сенсор», информация из которого воспринимается не напрямую, а проходит сложный и до конца не изученный процесс постобработки. Этим объясняется существование оптических иллюзий.
Для примера взгляните на эту картинку.
Очевидно, что здесь всего 1 кадр, однако мозг воспринимает сигналы получаемые от палочек ( с переферии зрения) и тарктует их как признаки движения, это позволяте ему самому «дорисовывать» кадры и делать плавное движение всего из 1 кадра.

Эффект размытия и FPS.

Человеческий глаз способен воспринимать наибольшее FPS на переферии зрения. Современные мониторы еще не достигли таких размеров, что бы покрывать все поле зрения человека. И это накладывает определенные ограничения на степень реалистичности картинки. Разработчики видеоигр понимают это и поэтому придумали добавлять по краям экрана эффект размытия, этот эффект позволяет мозгу воспринимать происходящее на экране более реалистично. В то же время размытие снижает требование к FPS на краях экрана, т.к. мозг фиксирует УЖЕ ИСКУСТВЕННО размытое изображение. Соответственно для обеспечения нужного уровня реалистичности хватает меньшего FPS.

Выводы.

Принимая во внимание чрезвучайную сложность постобработки синалов человеческим мозгом, указать точное значение фпс, воспринимаемое нами, с точностью до единицы попросту невозможно.
Можно оттолкнуться только от физического предела восприятия в 20 мс, что равнозначно 50 FPS.
В тоже время учитывать, что края монитора захватываются частью переферийного зрения, где чувствительность рецепторов выше, но как мы поняли в этой области изображения разработчики игр научились обманывать зрительную систему.
В итоге рациональным является остановиться на 60 FPS взяв 10 FPS прозапас для просмотра видеоряда в котором нет эффекта размытия по краям.
Правоту данного расчета подтверждают
стандарт операционной системы принятия частоты обновления монитора 50-60 ГЦ = 50-60 FPS.
передовая технология 3D-Vision, поддерживающая 120 Гц (т.е. по 60 Гц на глаз)

Смысл ставить фпс больше есть только в нескольких случаях:
  • Вашему компьютеру это не составляет никакого труда
  • Ваш монитор поддерживает большую частоту, герцовку что реально изменит картинку(чем больше Гц, тем плавнее картинка и меньше артефактов)
скачать dle 10.6фильмы бесплатно