30帧就够用?肉眼到底每秒能捕捉多少画面?

30帧就够用?肉眼到底每秒能捕捉多少画面?

   对于竞技游戏而言,帧数非常重要,但是真有现在热炒的144Hz显示器吹的那么神吗?比起游戏帧数,我们更该关注肉眼对帧数的接受度。下面这篇文章将带大家了解肉眼与帧数之间的关系,一起来涨姿势吧。

   某些玩家习惯将帧数显示在画面角落,掌握游戏全程的帧数,一旦帧数出现任何异常,就开始感到焦虑,想要关掉占用资源的常驻程序,或是抱怨开发商没有将游戏优化。网络上有一派人认为60帧才是王道,另一派人觉得30帧就堪用了,大家对帧数都有自己的看法。

   人类对帧数的感觉非常主观,而且不怎么精确。我们可以感知一定范围内的帧数,却无法凭肉眼算出精确的帧数。你该怎么分辨30Hz与60Hz的画面?你能够区分60Hz与120Hz的不同吗?你能够观察到多细微的帧数变化?游戏帧数到底该设定为多少,才能够达到最佳视觉效果?


肉眼可以感知帧数,但是必须用程序才能算出正确帧数

   上面这些问题的答案不一而足,就算是专业的视觉学家或眼科医师,也不见得可以提出一套公认的满意答案。每个人的肉眼构造不同,视觉认知也不尽相同。眼前的景象是一回事,神经运作与大脑解析又是另外一回事。人类的视觉与感知能力既奇特且复杂,其运作原理还经常与我们的预期大相径庭。

   外界的影像藉由光线反射,投射在我们的视网膜上。这些影像会被解析成信息,然后透过神经传入大脑,大脑再以极快的速度处理这些信息。一连串过程精巧绝伦,其原理足以写满好几本书。


PS4版的《最后生还者》提供60FPS与高画质30FPS两种显示模式

   “你无法只经由一个细胞,或是一个神经元,来预测整个视觉系统的运作。”美国圣若瑟大学的心理学教授,研究领域为视觉系统的乔登.迪隆(Jordan DeLong)指出,”要感知一件单纯的事物,像是一条线的宽度,或是两条线的对齐程度,用一个神经元来处理就绰绰有余。可是若要感知整个视觉影像,通常必须动用成千上万的神经元。比起单一神经元,大脑可以对事物做出更具体的认知。”

   某些人,如电竞选手与球类运动选手,其视觉格外敏锐。”若你与玩家共事,就等于和眼力超群的怪咖打交道。”迪隆表示,”视觉的感知能力可藉由后天训练获得,动作游戏就很适合用来训练视觉。”


电竞选手的视觉比常人更灵敏

   “电子游戏很特别,因为电子游戏几乎可以全方位锻炼视觉感官,包含了敏感性、注意力,以及对象追踪能力。”主修认知科学的艾迪恩.肖邦(Adrien Chopin)这么表示。事实上,某些游戏还被拿来做为视觉疗法呢。

   想深入了解肉眼与帧数的关系,就必须先认识频闪频率(Flicker Frequency)。大部分的人可以感知每秒50次至60次,也就是50Hz至60Hz的频闪。一般人在注视60Hz的LED光源时,若试着摇晃光源,或是摇晃自己的脑袋,就可以察觉频闪的影响:看见影像产生类似水波纹的晃动,以及程度不一的闪烁。

   某些研究证实,部分战斗机驾驶员可以感知高达250Hz的频闪。

   “想象一下,你眼前有一个持续闪动的光源。”印第安纳大学的心理与大脑科学系的教授,托马斯.波西(Thomas Busey)表示,”该光源先是发光一段时间,然后熄灭很长一段时间,如此周而复返,发光与熄灭的时间长度比约为1比10。如果该光源的频闪频率够高,人们就会认为该光源持续发亮,而看不出有任何闪烁。”

   我们可以用另一个例子来做说明:照相机以极快的快门拍下连续影像,再依序将影像照顺序播放,每一张影像之间相隔一小段期间。如果影像间的相隔时间够短,我们就会看到一段平顺的影片,反之就是看到不甚协调的一连串影像,就像是在观赏幻灯片。


中心窝位于眼球底部,黄斑部的中央位置

   值得注意的是,坐在椅子上的视觉感受,与走在路上的视觉感受并不相同。”中央窝(Fovea,黄斑部的中央位置)位于视网膜的中心,该部位可以感知到最丰富的影像细节。”迪隆说,”但是中央窝并不适合拿来感知影像动态,理由是过多的信息会干扰我们对动态的感受。如果你坐在椅子上,直盯着正前方的影像,就很难得到客观的动态观察结果。”

   相较于眼睛正中央的中央窝,中央周边的位置比较适合观察影像动态。科学家做过实验,将60Hz的影像投射在受测者中央窝以外的位置,许多受测者都指出影像有闪烁的现象。要避免影像闪烁,就得提升画面更新率,当代VR装置总是习惯将更新率向上调整,原因就在这里(Oculus Rift为90Hz,PSVR为120Hz,皆高于一般显示器的60Hz)。


PSVR的画面更新率为120Hz,目的是避免影像闪烁

   所以啰,我们玩游戏的时候(特别是FPS),有必要考虑更多的因素。玩家进行游戏时总是紧盯屏幕,接收丰富的视觉信息,再根据这些信息采取对应行动,利用鼠标与键盘输入指令,如此不断循环。比起精致的材质或逼真的渲染,流畅的画面才是帮助玩家融入游戏的关键。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注