Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?

Визуальные стимулы измеряются в кадрах в секунду. Другими словами, когда вы смотрите по сторонам, ваши глаза воспринимают визуальные подсказки, которые движутся с определенной скоростью, и эта скорость называется кадрами в секунду.

Как вы думаете, сколько кадров в секунду вы можете видеть?

Некоторые эксперты скажут вам, что человеческий глаз может видеть от 30 до 60 кадров в секунду. Некоторые утверждают, что человеческий глаз не может воспринимать более 60 кадров в секунду.

Это может заставить вас задуматься, почему разработчики видеоигр создают все более сложные игры, в том числе игры виртуальной реальности, с гораздо более высокой частотой кадров. Это потому, что мы действительно можем видеть больше, чем думали.

Как наш мозг обрабатывает реальность

Во-первых, важно помнить, как вы вообще можете видеть изображения.

1. Свет проходит через роговицу в передней части глаза, пока не попадает в линзу.
2. Затем линза фокусирует свет на точку в самой задней части глаза в месте, называемом сетчаткой.
3. Затем фоторецепторные клетки в задней части глаза превращают свет в электрические сигналы, а клетки, известные как палочки и колбочки, улавливают движение.
4. Зрительный нерв передает электрические сигналы в мозг, который преобразует их в изображения.

Реальность и экраны

Когда вы смотрите бейсбол с трибун или наблюдаете за ребенком, едущим на велосипеде по тротуару, ваши глаза - и ваш мозг - обрабатывают визуальные данные как один непрерывный поток информации.

Но если вы смотрите фильм по телевизору, смотрите видео на YouTube на своем компьютере или даже играете в видеоигру, все немного по-другому.

Мы привыкли смотреть видео или шоу, которые воспроизводятся с частотой от 24 до 30 кадров в секунду. Фильмы, снятые на пленку, снимаются с частотой 24 кадра в секунду. Это означает, что каждую секунду перед вашими глазами мелькают 24 изображения.

Но не все, что вы видите, будет иметь такую ​​же частоту кадров в секунду.

Телевизоры и компьютеры в вашем доме, вероятно, имеют более высокую «частоту обновления», что влияет на то, что вы видите и как вы это видите. Частота обновления - это количество раз, когда ваш монитор обновляет новые изображения каждую секунду.

Если частота обновления монитора вашего настольного компьютера составляет 60 Гц (что является стандартным), это означает, что он обновляется 60 раз в секунду. Один кадр в секунду примерно соответствует 1 Гц.

Когда вы используете компьютерный монитор с частотой обновления 60 Гц, ваш мозг обрабатывает свет от монитора как один непрерывный поток, а не как серию постоянных мерцающих огней. Более высокая частота обычно означает меньшее мерцание.

Некоторые исследования показывают, что человеческий глаз может обнаруживать более высокие уровни так называемой «частоты мерцания», чем считалось ранее.

В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, превышает 60.

Зачем нужно знать о частоте мерцания? Это может отвлекать, если вы можете воспринимать частоту мерцания, а не один непрерывный поток света и изображений.

Итак, сколько FPS может увидеть человеческий глаз?

Вы можете задаться вопросом, что происходит, если вы смотрите что-то с действительно высокой частотой кадров. Вы действительно видите все те кадры, которые мелькают? В конце концов, ваш глаз не движется со скоростью 30 изображений в секунду.

Короткий ответ: возможно, вы не сможете сознательно регистрировать эти кадры, но ваши глаза и мозг могут их осознавать.

Например, возьмем скорость 60 кадров в секунду, которую многие считают верхним пределом.

Некоторые исследования показывают, что ваш мозг на самом деле может распознавать изображения, которые вы видите, в течение гораздо более короткого периода времени, чем думали эксперты.

Например, авторы исследования 2014 года из Массачусетского технологического института обнаружили, что мозг может обрабатывать изображение, которое видит ваш глаз, всего за 13 миллисекунд - это очень высокая скорость обработки.

Это особенно быстро по сравнению с принятыми 100 миллисекундами, которые использовались в более ранних исследованиях. Тринадцать миллисекунд переводятся примерно в 75 кадров в секунду.

Есть ли тест FPS человеческого глаза?

Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят дать ответы, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить.

Именно это и сделали исследователи в исследовании 2014 года, чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое ваш глаз видел только в течение 13 миллисекунд.

Офтальмолог может изучить движения внутри вашего глаза, известные как внутриглазные движения, с помощью высокоскоростной кинематографии, чтобы узнать больше о том, насколько быстро работают ваши глаза.

В наши дни смартфоны могут даже захватывать эти незаметные движения с помощью замедленного видео. Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за более короткое время.

По мере развития технологий эксперты могут продолжать разрабатывать новые способы оценки того, что способен видеть глаз.

Как наше зрение сравнивается с зрением животных

Возможно, вы слышали, как люди утверждают, что животные видят лучше людей. Оказывается, это не совсем так - острота зрения человека на самом деле лучше, чем у многих животных, особенно мелких.

Таким образом, вам не нужно предполагать, что ваша домашняя кошка на самом деле видит больше кадров в секунду, чем вы. Вы, вероятно, можете видеть детали намного лучше, чем ваша кошка, ваша собака или ваша золотая рыбка.

Однако есть несколько видов животных с очень хорошей остротой зрения, которая даже лучше, чем у нас. Сюда входят некоторые хищные птицы, которые могут видеть до 140 кадров в секунду.

Забрать

Ваши глаза и ваш мозг выполняют большую работу по обработке изображений - больше, чем вы можете себе представить.

Возможно, вы не думаете о том, сколько кадров в секунду могут видеть ваши глаза, но ваш мозг использует все визуальные подсказки, чтобы помочь вам принимать решения.

По мере того, как ученые продолжают исследования, мы можем больше узнать о том, что наши глаза и мозг способны видеть и понимать.