Сколько кадров видит человеческий глаз — распространенные мифы и какова правда?
Каждому из нас доводилось хоть однажды слышать миф о 25-м кадре: якобы в одну секунду глаза человека воспринимают как максимум двадцать четыре кадра. Поэтому если в одну двадцать четвертую долю секунды мелькнет на экране еще один кадр, этот последний окажет воздействие на подсознание зрителя, минуя его сознание. Сегодня это утверждение считается ошибочным.
Автором вымышленной методики, применяемой в рекламе, Джеймсом Викери, было признано, что результаты проводимых им экспериментов, якобы подтвердивших воздействие на человека 25-го кадра, им сфальсифицированы. Так сколько же кадров в секунду на самом деле способно воспринять человеческое зрение? Расскажем об этом в нашей статье.
Истоки происхождение мифа
История мифа своими корнями восходит к эпохе зарождения кино. Частота первых картин, созданных в конце девятнадцатого века знаменитыми братьями Огюстом и Луе Люмьерами, составляла шестнадцать кадров в одну секунду. Эта цифра была выбрана потому, что позволяла расходовать в одну секунду один фут стандартной пленки шириной в 35 мм. Так легче было подсчитать, какой объем пленки необходим для проведения съемок.
Рождение стандарта
С возникновением звукового кино возникла настоятельная потребность в повышении частоты. В то время звуковую дорожку записывали на пленку непосредственно рядом со зрительной картинкой. Она имела вид полос, соответствующих выбранной частоте. Ввиду незначительной продолжительности пленки (30 см), прокручиваемой за 1 сек., при записывании звука не было возможности достичь необходимой четкости. Поэтому создатели кино пришли к выводу, что длину следует увеличить.
Увеличение показателей FPS (кадровой частоты) именно до двадцати четырех было также продиктовано соображениями удобства планирования бюджета съемок.
Частота увеличивалась до 30-60 кадров за 1 сек. Такая скорость требовала использования, как во время съемок, так и в процессе воспроизведения фильмов в кинотеатрах, более выносливой и точной техники. При этом происходило существенное увеличение расхода пленки, стоимости монтажных работ, времени на работу. В итоге FPS=24 была признана стандартной.
В результате тотальной электрификации европейских стран и рождения TV этот показатель был утвержден окончательно, поскольку он легко сочетался с показателями электротока. Такой подход обеспечивал одну смену кадра в одном синусоидальном периоде. Известно, что в Штатах, вместо традиционных для европейцев 50 Гц 230 В используют 60 Гц 120 В. Стандартная частота здесь составляет от 30 до 97 кадров в 1 сек.
О возможностях зрительного восприятия
Описание человеческого зрения невозможно при помощи использования простых цифр. Глаз человека воспринимает кадровое изображение исключительно во время разглядывания проявленной пленки или раскадрованного цифрового видео.
Восприятие изображения зрительной системой человека отличается целостностью. Глаз способен замечать лишь изменения в картинке. Поэтому, говоря о пределах возможностей зрения, ученые не называют конкретных цифр.
Если отсутствуют изменения в картинке – нет никакого значения, меняется ли перед зрителем 5, 25 или 250 кадров за 1 секунду. Предел зрительного восприятия существенно зависит от того, какими особенностями обладает объект исследования. Чем выше и резче скорость его движения, тем более высокими будут пределы воспринимаемой глазом частоты.
Давайте убедимся
При просмотре видео, на котором герой плавно, с медленной скоростью движется по прямой, трудно заметить разницу между частотой в 24 и в 60 кадров. Но стоит герою побежать, как разница сразу же станет заметной. Ролик с FPS=60 для восприятия значительно более приятен, нежели его аналог с FPS=24. Если же герой побежит не прямо, а зигзагом, при этом будет перепрыгивать через различные препятствия – разницу между FPS=60 и FPS=120 можно будет заметить еще легче, причем в пользу более высоких показателей частоты.
Как в этом убедиться? Запускаем компьютерную игру, используя вначале низкие настройки с высоким FPS, а затем высокие, с FPS=30. Разница сразу становится заметной: в первом случае изображение объектов будет менее детальным, а их передвижение – более плавным.
Можно с уверенностью утверждать, что глаз человека способен воспринимать в одну секунду значительно больше 24 кадров. Предел частоты при просмотре игры или видео равен 100-150 кадрам и выше. Где же та граница, за которой разница перестает быть заметной? По утверждению исследователей, это зависит от того, какими индивидуальными особенностями зрения обладает человек.
Об особенностях зрения
Для определения пределов человеческого зрения следует учитывать, кроме частоты, также амплитуду перемены кадров, резкость изменения цвета, время, затрачиваемое на показы. Если склеить в ролике разноцветные картинки, при FPS=120 глаз не воспримет смены цветов, однако зритель испытает дискомфорт: напряжение, боль в глазах и в голове, случаются эпилептические припадки (у больных). При уменьшении срока демонстрации кадра (до 1 мс) чувствительность зрения возрастает. Особенно восприимчивой является зрительная система к резким вспышкам света.
Этим объясняется дискомфорт, испытываемый людьми при работе с экранами Samsung с применением пониженной яркости. Режим понижения яркости активирует регулятор подсвечивания, с огромной скоростью (240 герц, или FPS=240) включающий и гасящий пиксели.
Каков предел
Люди, обладающие высокой чувствительностью зрения, не замечают частоту и мерцание в 1000 герц. Пределом восприятия считается FPS=1000. Преодолеть этот показатель для человеческого зрения невозможно.
Итак, отвечая на главный вопрос, подчеркнем: глаза человека видят, самое большее, 100-150 кадров в 1 сек. Однако доказано, что показатели восприятия зрения (без обработки информации мозгом) на порядок выше.
Видео по теме:
А как устроены не только глаза, но и другие органы человека, читайте тут.
Загрузка...
Отзывы и комментарии