Частота кадров в секунду какая лучше?

Оптимальная частота кадров для камер видеонаблюдения

Данный обзор является самой обширной инструкцией по настройке частоты кадров средств видеонаблюдения. Для начала нам необходимо будет узнать скорость движения объектов за которыми следят камеры, обычно ими являются люди.

Какую частоту кадров выбрать для видео

Чем быстрее движется человек, тем больше вероятность, что вы пропустите действие. Вы знаете, что такое «скорость» частоты кадров – 1 кадр в секунду, 10 кадров в секунду, 30 и т.д., но сколько кадров вам необходимо для того, чтобы получить качественное изображение?

Человек, идущий прогулочным шагом, проходит около 1,2 м/сек, проходя через поле зрения шириной 6м примерно за 5 секунд. Бегущий человек покрывает 6-метровое поле примерно за 1, 25 сек, т.е. за секунду он пробегает расстояние в 4,6 м.

Например, если у вас установлена скорость 1 кадр/сек, то за это время человек легко может покрыть расстояние от 1,2 м до 4,6 м. Этот факт необходимо держать в уме при выборе частоты кадров.

В данной инструкции мы рассмотрим:

• С какой скоростью движутся люди и как это соотносится с частотой кадров.
• Прогулочный шаг: какие риски существуют при записи спокойно шагающего человека на скорости 1, 10 и 30 кадр/сек.
• Бег: что вы сможете уловить при записи бегущего человека на скорости 1, 10 и 30 кадр/сек.
• Поворот головы: насколько четкий снимок головы вы получите при частоте кадров 1, 10 и 30?
• Карточная игра: что вы упустите при съемке раздачи карт на скорости 1, 10 и 30 кадр/сек.
• Скорость спуска затвора и частота кадров: как соотносятся эти два показателя.
• Пропускная способность и частота кадров: насколько повышается диапазон частот с увеличением частоты кадров?
• Среднестатистическая частота кадров: какой средний показатель средней частоты в данной сфере.

Прогулочный шаг

По мере того, как наш объект проходит через поле зрения мы наблюдаем насколько далеко он продвигается от одного кадра к другому. На уровне 30 и 10 кадр/сек он успевает завершить полный проход. Однако при частоте 1кадр/сек он прошел около 1,2 м между кадрами, что соответствует нашим расчетам прогулочной скорости – 1,2 м/сек.

Бег

Когда наш объект пробегает через поле обзора на уровне 30 кадр/сек камера еще улавливает его в середине пути, тогда как на уровне 10 кадр/сек он пробегает 0,3 м между кадрами. В примере с 1 кадр/сек только один кадр зафиксировал человека, между кадрами поле обзора оставалось пустым, во втором кадре мы смогли увидеть лишь его ногу.

Карточная игра

В данном тесте наш объект выполняет раздачу карт, при этом спуск затвора настроен по умолчанию(1/30).

В примерах с частотой 30 и 10 кадр/сек можно увидеть как каждая карта снимается с колоды и выкладывается на стол. Однако в примере с 1кадр/сек мы успеваем увидеть только тот момент, как карты появляются на столе, а не само движение раздающего, поскольку частота кадров слишком низкая.

Утверждение, что частота кадров вызывает размытость является заблуждением. На размытость изображения влияет скорость спуска затвора.

Для новой раздачи карт мы подняли минимальный уровень спуска до 1/4000 секунды. Внизу можно увидеть размытое движение руки на левом снимке и 2 читаемых карты на снимке, выполненном с максимальной скоростью.

Скорость 1/4000 сек полностью исключает размытость. Скорость на уровне 1/1000 и 1/2000 значительно снижает размытость, но при этом размытость присутствует вокруг пальцев раздающего и по краям карт при просмотре записей кадр за кадром.

Если ваши снимки размыты, то необходимо настроить скорость спуска затвора, а не частоту кадров.

На что влияет частота кадров в видео

Медленный спуск затвора

С другой стороны некоторым пользователям необходимо снизить скорость спуска, а не частоту кадров (например, ¼ сек для камеры с настройками 1/30 сек). Это не только является причиной размытия движущихся объектов, но так же вызывает потерю кадров.

Основной вывод: частота кадров в секунду не может быть выше, чем число выдержки в секунду. Если у вас установлена скорость спуска затвора ¼ сек, то затвор/выдержка открывается и закрывается только 4 раза/сек (т.е. ¼сек + ¼ сек + ¼ сек + ¼ сек = 1 сек). И поскольку это происходит только 4 раза, то вы можете получить только 4 кадра в эту секунду.

Некоторые производители выпускают камеры с медленным спуском, просто копируя одну и ту же частоту снова и снова. Например, если у вас спуск равен 1/15 сек, вы сможете получить только 15 выдержек и, следовательно, 15 кадров. В данном случае увеличивая частоту кадров вы получите 30 кадров, но каждый кадр будет записан дважды.

Будьте осторожны с медленным спуском. Помимо размытого изображения вы можете также потерять кадры или зря потратить гигабайты хранилища.

Диапазон частот видеосигнала

Частота кадров влияет на пропускную способность, но для современных кодеков, например, для Н.264 , она меньше, чем линейная. Поэтому, если вы повышаете частоту кадров в 10 раз, то повышение диапазона частот будет гораздо меньшим, частенько в 3 или 5 раз больше. Причина этому — внутрикадровая компрессия, которая снижает нужды частоты диапазона для некоторых сцен, которые не меняются в каждом кадре.

Для иллюстрации данного момента мы взяли результаты при частоте 30, 10 и 1 кадр/сек, чтобы продемонстрировать изменение битрейта при регулировке настроек в условиях нашего конференц-зала. Средние показатели битрейта были следующие:

1 кадр/сек- 0.179 M бит/сек

При 10 кадр/сек с увеличенным в 10 раз количеством кадров использовалось в 4 раза больше объема диапазона, чем при 1 кадр/сек (0.693 Мбит/сек)

Данные измерения были проведены на уровне 1 кадр/сек – самая распространенная настройка профессиональных камер наблюдения.

Частота кадров в секунду какая лучше для видео

Средний показатель в данной сфере

8-10кадр/сек, т.е. основываясь на этом показателе можно сказать, что подобный уровень обеспечивает достаточное количество кадров, чтобы четко передать большинство действий и одновременно минимизировать объем хранилища данных.

Как было сказано выше повышение частоты кадров с 10 до 30 может увеличить объем использования памяти и при этом не слишком повлияет на детали.

Из нашего обзора с редняя частота кадров, используемая для записи следует (см. таблицу):

Перевод с сайта www.ipvm.com.

Перевел: Труш Борис Викторович
ООО «Единые Электронные Системы»

В чём преимущества 100Гц, 200Гц и 60fps

Кадровая частота, частота кадросмен (англ. Frames per Second (FPS), Frame rate, Frame frequency) — количество сменяемых кадров за единицу времени в компьютерных играх, телевидении и кинематографе. Понятие впервые использовано фотографом Эдвардом Майбриджем, осуществлявшим эксперименты по хронофотографической съёмке движущихся объектов несколькими фотоаппаратами последовательно. Общепринятая единица измерения — кадры в секунду.

Кадровая развёртка — вертикальная составляющая телевизионной развёртки, применяющейся для разложения изображения на элементы и его последующего воспроизведения. Развёртка может быть механической или электронной. В более узком смысле кадровая развёртка — часть электронной схемы передающей камеры, телевизионного приёмника или монитора компьютера, осуществляющая разложение изображения или его воспроизведение в вертикальном направлении. Чаще всего это понятие употребляется применительно к устройствам, использующим электронно-лучевую трубку для формирования последовательности кадров телевизионного изображения с заданной частотой. Однако, понятие кадровой развёртки применимо и к устройствам с полупроводниковыми матрицами и экранами. Выражается в Герцах (Гц, Hz).

Никогда не путайте два этих понятия т.к. это немного разные вещи. Чтобы вы еще чётче смогли понять разницу — вот упрощение: Вы сможете посмотреть видеофайл с частотой кадров 60fps и на экране с развёрткой 50Гц.

Чтобы глубже понять в чём различия Кадровой частоты и Кадровой развёртки окунёмся в историю.
Давным-давно, когда телевидение было аналоговым, а экраны телевизора небольшими сигнал изображения передавался по воздуху или проводам. И был придуман эффективный и простой способ уменьшить затраты на его передачу.

Чересстрочная развёртка — метод телевизионной развёртки, при котором каждый кадр разбивается на два полукадра (или поля), составленные из строк, выбранных через одну. В первом поле развёртываются и воспроизводятся нечётные строки, во втором — чётные строки, располагающиеся в промежутках между строками первого поля.

Поэтому Кадровая развертка (или, что более точнее отражает суть «частота мерцания экрана») это сколько таких кадров или полукадров ваш экран может отобразить за секунду. Но это было давно и актуально уже только для устаревших типов экранов ЭЛТ и с некоторым натяжением для плазменных экранов.

В современном мире господствуют жидкокристаллические экраны, поэтому они наиболее близко подошли к частоте смены кадров: частота обновления ЖК экрана это частота с которой на матрицу монитора подаются сигналы об изменении цвета пикселей. Если опять же упрощать: видеофайл с частотой кадров 60fps на экране 50 Гц будет показан с потерями.

Или обратный пример: современные видеокарты способны выдавать картинку до 400 Гц. Представьте: вы купили ПК вот с такой картой. А монитор у вас выдает максимум 75Гц. Получается Ваш монитор передаёт вам далеко не всё что на него передаёт видеокарта.

Даже если 15 кадров в секунду и достаточно для создания иллюзии движения, то для создания «эффекта погружения» нужно больше кадров. Визуальные исследования показали, что даже если нельзя различить отдельных изображений, частота кадров порядка 60-80 делает видео более реалистичным, усиливая четкость и увеличивая плавность движений.
более высокая частота кадров уменьшает количество визуальных артефактов движения — особенно это заметно при просмотре в кино. Движущиеся объекты могут иметь, например, стробоскопический эффект.

Частоты киносъёмки и кинопроекции

• 16 — стандартная частота съёмки и проекции немого кинематографа;
• 18 — стандартная частота съёмки и проекции любительского формата «8 Супер»;
• 23,976 — частота телекинопроекции в американском стандарте разложения 525/60, применяемая для интерполяции без потерь;
• 24 — общемировой стандарт частоты киносъёмки и проекции;
• 25 — частота киносъёмки, применяемая при производстве телефильмов и телерепортажей для перевода в европейский стандарт разложения 625/50;
• 29,97 — точная кадровая частота цветного телевизионного стандарта NTSC;
• 30 — частота киносъёмки раннего варианта широкоформатной киносистемы «Tодд-AO»;
• 48 — частота съёмки и проекции по системе IMAX HD;
• 50 — частота полукадров европейского стандарта разложения. Используется в электронных камерах для ТВЧ;
• 59,94 — точная полукадровая частота цветного телевизионного стандарта NTSC;
• 60 — частота киносъёмки в американском стандарте ТВЧ и системе «Шоускан» (англ. Showscan).

Даже Apple представила мобильные устройства с дисплеями в 120Гц — то наверное не стоит брать телевизор на 50-60Гц когда рядом стоит на 100Гц.

1. Развертка обеспечивает плавное изображение, четкую раскадровку движущихся объектов.
2. Разрешение обеспечивает реалистичную прорисовку каждого кадра, когда можно рассмотреть все детали, точно передается цвет, движение воды или людей.
3. Выбирая, какая модель экрана лучше, стоит анализировать все ключевые характеристики в совокупности, чтобы и разрешение экрана, и частота обновления кадров были на уровне.

Влияние частоты на зрение.

В ЖК мониторах, свет возникает в лампах подсветки, которые в любом случае имеют частоту выше 150 Гц. Для LCD мониторов хоть и указывается частота обновления, она означает скорость смены картинки самой TFT матрицы.
ЖК мониторы с LED подсветкой, в частности дешёвые, для регуляции яркости используют — изменение частоты мерцания диодов посредством ШИМ, что иногда приводит к видимому морганию. Это вызывает дополнительную усталость для глаз. Тут 2 варианта – либо увеличивать яркость в большую сторону, нагружая глаза, либо уменьшать, тоже нагружая глаза морганием. Лучше выбрать золотую середину — максимальное, комфортное значение яркости.

Для активных затворных 3D очков и некоторых пассивных, используются ЖК матрицы с частотой обновления

120Гц, по 60Гц для каждого глаза. Данные мониторы/TV можно использовать на частоте 120 Гц и без очков, что идеально подойдёт игровым энтузиастам, так как количество реальных кадров в секунду будет в два раза выше стандартных 60 к/c. Также в них используются специальные лампы или диоды с повышенной частотой работы, что значительно меньше нагружает глаза. Встретить мерцание на данных мониторах — практически невозможно, но и запас яркости ламп подсветки они имеют значительный.

Популярные видеохостинги, в том числе YouTube, вводят поддержку потокового воспроизведения видео высокого качества на скорости 60fps. Поэтому убедиться в преимуществах такого типа видео вы можете прямо сейчас:

Резюмируя вышесказанное

Когда впервые появились компакт диски, многие критиковали их за то, что музыка стала слишком чистой и отсутствовал характерный звук виниловой пластики. Это очнеь похоже на ситуацию с высокой частотой кадров (далее: HFR ). Проще говоря, низкой частоте кадров всегда найдется применение, но использование HFR предпочтительней т.к. всегда можно вернуться к более низкой частоте. Однако, как уже говорилось выше не везде необходимо использование HFR, так что со временем, технология может просто стать инструментом подобно тому, как сейчас используют угол затвора.
Огромный шаг был сделан и в отношении разрешения — с развитием 4к кино — что тоже заслуживает детального рассмотрения и исследования. Но в конечном счете, наши глаза получают изображение окружающей среды с бесконечным количеством кадров, бесконечным разрешением, в 3D; наш мозг обрабатывает получаемую информацию и превращает либо в видео, либо в отдельные кадры. Более высокая частота, 4к+ разрешение все больше и больше приближают нас к отражению реальности в кино.

Недавно вышел фильм Питера Джэксона «Хоббит», снятый при 48 кадрах в секунду (что в 2 раза больше стандарта киношной съемки в 24). Питер тогда сказал:
«Многие кинокритики холодно отнесутся к отсутствию размытие при движении и стробоскопическим артефактам, но вся наша съемочная команда-многие из которых являются экспертами в кино —после выхода фильма поддерживают меня. К новой частоте кадров быстро привыкаешь и начинаешь воспринимать более естественно. Это похоже на то время, когда CD-диски вытеснили виниловые пластинки. Я считаю что то же самое будет в кино и мы очень быстро приближаемся к тому моменту, когда фильмы с высокой частотой кадров будут выпускаться массово.»

Но есть и другой взгляд на эту ситуацию. Например, Найм Сезерлэнд (Naim Sutherland) так относится к высокой частоте кадров:
«Цель кинематографа не в том, чтобы зеркально отразить нашу реальность или детально показать ее. Я, например, хочу создать небольшую физическую связь между вами и моими фильмами. Я хочу погрузить зрителя в мир самой истории, чтобы он поверил в нее и забыл о себе, своей жизни и был только с фильмом наедине.
Не показывая достаточно информации визуально, мы заставляем мозг работать и самому заполнять пробелы информации… что еще больше погружает зрителя в фильм. И это является частью того, когда зритель смеется, плачет, или пугается.»

Кадры решают всё: видна ли разница между 30 и 60 FPS?

Едва разработчики в угоду стабильности консольных игр ограничили их тридцатью кадрами в секунду, грянули дебаты. Владельцы PC принялись ходить гоголем, забыв, что не у всех стоят царские видеокарты, и вообще-то компьютеры кому хочешь дадут мастер-класс по тормозам картинки. Консольщики же вооружились аргументом, что стабильной тридцаточки при HD достаточно, чтобы пройти, не морщась, любую игру любого жанра, а остальное — понты и раздувание. За несколько лет на спор намотало немало мифов, но попробуем распутать клубок, снабдив обе стороны тезисами для форумных холиваров.

А есть ли проблема?

Смиритесь, для многих людей разница между 30 и 60 FPS (кадрами в секунду) очевидна. На тридцати изображение у краёв монитора размывается и дёргается, как двоечник на экзамене, а ещё с ними улавливаешь меньше деталей. Зато шестьдесят дарят милую нашему сердцу плавность. А если вы этого не замечаете, то… живите себе спокойно и наслаждайтесь любимыми играми. Тем более, наука о мозге — на вашей стороне. О чём нам и поведал нейрофизиолог и доктор биологических наук Георгий Алексеевич Иваницкий.

На основании экспериментов известно, что субъективно мелькание перестаёт быть заметным при частоте больше 20–25 Гц. Это значит, что испытуемый не может сказать, какая из двух развёрток чаще, если обе они больше 25 Гц. Но в этом случае речь идёт о коротких зрительных стимулах (наверное, по несколько секунд). Другое дело — утомление от длительного просмотра.

Что касается неразличения 30 и 60 Гц — это как раз признак здоровой нервной системы. Некоторые болезненные состояния, сопровождаемые высокоамплитудной электрической ритмикой мозга, в том числе травма головы, отравление, кислородное голодание, сосудистые нарушения, эпилептический статус, сопровождаются мельканием зрительной картины и болезненным восприятием всех периодических и мелькающих предметов. Причём как на мониторе, так и в реальности — например, решёток, быстро вращающихся колёс.

Так что не путайте причину со следствием. Если вам физически плохо от тридцати кадров — скорее всего, будет плохо и от шестидесяти. Вырубите монитор и прогуляйтесь — за окном хоть и снежок, но весенний. А испортив здоровье длительными марафонами за компьютером или телевизором, вы вряд ли сумеете убедительно списать это на неправильные Герцы, которые делают неправильный мёд.

Но как тогда быть тем, для кого фреймрейт — залог удовольствия от игры? Не на пустом же месте возникли споры. Сравнение в лоб при помощи видеоролика всё-таки не отвечает на вопрос, какую частоту можно считать наиболее подходящей для развлечений. И раз уж впервые им задались режиссёры фильмов, обратимся к истокам.

Я видел некоторое кино

Вот эксперимент, который многие ставили в детстве: рисуем на первой странице блокнота фигуру, на второй чуть сдвигаем её в сторону, на третьей — ещё дальше. И так — на несколько десятков листов. В результате, если перелистывать картинки хотя бы со скоростью 15 штук в секунду, они складываются в анимацию, а вроде бы статичное изображение «оживает». С одной стороны, таково свойство нашего зрения, а с другой — элементарный способ обмануть его и создать таким образом искусство. Ведь, заменив бумагу плёнкой, мы получим кинематограф. Но 15 кадров в секунду — это, согласитесь, мало. Мы замечаем смену картинок, чувствуем подвох — магия пропадает. Нужно чуточку быстрей. Насколько?

Первопроходец кинематографа Луи Люмьер установил норму в 16 кадров в секунду, чтобы расходовать за это время аккурат по футу плёнки. Вот почему фильмы того времени кажутся слайд-шоу с актёрами-туреттиками, да и механики эпохи немого кино крутили ручки проекторов кто во что горазд. Точки над «i» расставило лишь появление звука: 24 FPS и глаз не мозолят, и дают воспроизвести музыку без искажений. Но устоявшийся формат породил мифологию 25-го кадра.

Спутав тёплое с мягким, бизнесмен Джеймс Викери в 1957 году попытался запатентовать метод рекламы, по которому достаточно пустить лозунг типа «пейте Кока-колу!» дополнительным кадром в секунде, чтобы это повлияло на подсознание зрителей. По мнению автора ноу-хау, люди не в состоянии понять, что именно они разглядели за столь сжатый отрезок времени, но что образ западёт им в душу — к гадалке не ходи. Хотя на деле такую вставку мы уверенно распознаем и в 60 кадрах. В 2014-м доктор Мэри Поттер из МИТ опубликовала исследования, где опытным путём доказала: человеку хватает жалких 13 миллисекунд, чтобы увидеть и распознать изображение чего-нибудь знакомого. К счастью, наше восприятие работает куда лучше, чем о нём думал мистер Викери.

Впрочем, одно дело предельно сосредоточить внимание ради опыта в лаборатории, и другое — получать удовольствие от пары часов такого выпучивания глаз. Своё решение предлагают телевизионные стандарты, фреймрейт которых обычно выше 30 FPS. Вот почему мы с первого взгляда отличаем телефильм от киноленты — по крайней мере, так было до недавнего времени. Когда Питер Джексон снял «Хоббита» с частотой смены кадров 48 в секунду, режиссёра обвинили в том, что вместо эпического полотна он выдал телешоу со спецэффектами. Постойте, а как же магия кино?

Похожим образом это работает в играх — с той лишь разницей, что здесь разработчики, наоборот, стремятся к тому самому реализму, который вертели на ведёрке попкорна завсегдатаи кинотеатров. Поэтому мнения разделились: сегодня разногласия адептов 30 и 60 кадров сродни противостоянию футбольных болельщиков — вроде интерес один и тот же, но есть нюанс. Что ж, попробуем отыскать истину в споре.

Мыло — на мыло?

Немногие вспомнят, но все поймут, что в эпоху 8- и 16-бит проблема стояла в сторонке и никого не заботила. Ведь игры, что для NES, что для SEGA Mega Drive, исправно работали на 60 кадрах в секунду, а если и сбоили, то не всё ли равно — при двухмерной-то графике? И только с появлением в виртуальных мирах объёма геймеры узнали, почём фунт рендера — например, Star Fox на SNES и Zelda: Ocarina of Time для Nintendo 64 шевелились ниже планки в 20 FPS. Сегодня это повод купить новое «железо», однако в 90-е впечатляло и такое слайд-шоу, так что многомиллионная аудитория ежесекундно прощала разработчикам по десятку отсутствующих изображений.

PlayStation 2 и Xbox, научившиеся поддерживать нормальный фреймрейт, сняли вопрос с повестки дня — казалось бы, тут и сказке конец. Но с приходом седьмого поколения консолей индустрия, что богатырь из той же сказки, снова пришла к выбору: направо пойдёшь — «мыло» издашь, налево пойдёшь — FPS потеряешь. Как видим, дилемма актуальна до сих пор, и волнует она не только владельцев устройств Sony и Microsoft, но и компьютерных игроков. Поскольку аргументов «за» и «против» примерно поровну, никто не бросается в атаку с заветной цифрой на флаге — так, иногда постреливают из окопа в окоп.

Сторонники 30 FPS резонно отмечают, что в таком формате глаз уже не видит мельтешения, изображение достаточно стабильно и даже кинематографично — в отличие от 60 кадров в секунду, которые будто удешевляют картинку. Всё равно, что сравнить крупнобюджетный блокбастер и трансляцию футбольного матча. Играть такой фреймрейт не мешает, а если начинает лагать, это не так сильно бросается в глаза, как при 60, где проседание тут же разрушает эффект присутствия. И потом, меньше нагрузка на «железо» — не у всех же в компьютерах стоят топовые видеокарты, да и разработчики могут охватить более широкую аудиторию, чтобы сорвать кассу и спокойно клепать сиквелы с приквелами. Так уж устроен бизнес, шах и мат.

Ха, посмеиваются в ответ «шестидесятники», у вас там как, глаза не устают? Зато мы наслаждаемся более плавной анимацией и даже в подвижных сценах видим больше деталей — даром, что ли, над ними дизайнеры потели? За всё деньги плачены, между прочим, за каждую текстурку. Боевики на тридцати кадрах в секунду вообще дохлый номер, ведь здесь надо попадать по движущимся мишеням, и желательно — в головы. Наконец, именно из-за 30 FPS мы до сих пор плюёмся на размытие движения или Motion blur, которым игровые движки компенсируют недостаток кадров. Да, в динамике это действительно добавляет плавности, но если поставить экшен на паузу, мы отчётливо увидим те «сопли», на которых держится обаяние игры.

Короче, дело ясное, что дело тёмное. Вот почему популярна формула «чем больше, тем лучше». Реальность-то мы воспринимаем безо всяких кадров, непрерывно и как есть. Но это справедливо лишь отчасти, ведь у наших глаз тоже есть фреймрейт. Чтобы чётче передать края объектов и схватить больше подробностей, они постоянно подрагивают — в науке это называется микротремором. Каждое положение зрачка фиксирует статичную картинку, которая затем поступает в мозг, а за ней ещё одна, и ещё — так они и сыплются в зрительный отдел мозга с частотой около 90 кадров в секунду. А серое вещество дорисовывает недостающие кадры, комбинирует детали разных изображений и склеивает весь этот фотоархив в плавное действо, где незаметна работа монтажёра. Зато порой возникают иллюзии — вам когда-нибудь казалось, что колёса вращаются в сторону, противоположную движению автомобиля?

Эта система чрезвычайно сложна, но устойчива. И даёт маху она только в экстренных случаях, когда что-то травмирует мышцы, отвечающие за пресловутый микротремор. Например, у боксёра после нокаута внутренний FPS проседает вдвое, а значит, «монтажёру» в голове приходится «фотошопить» гораздо больше, и человек начинает видеть странные вещи — от уже упомянутого Motion blur, которым одинаково компенсируют нехватку кадров игровые движки и головной мозг, до откровенной чуши.

Вот почему количество деталей, схваченных нашим зрением, зависит как от разрешения кадров, так и от скорости их воспроизведения. Что 60 FPS в банальном HD даёт больше подробностей, чем 30 в разрешении 2K, отметил Саймон Кук из Microsoft в своём знаменитом исследовании 2014-го года. С другой стороны, как быть с кинематографичностью изображения?

Когда разработчики The Order: 1886 заявили об ограничении в 30 FPS ради эстетики в духе кино, геймерам это казалось подвохом — мол, сбавили обороты в угоду текстурам и модели освещения. Но представьте, что каждая деталь прыгает на вас с экрана, будто кошка на воробья. Внимание рассеивается, всё труднее сосредоточиться на художественных качествах игры. Не забывайте, что формат в 24 кадра оказался живучим не из-за дани традициям, а потому что он достаточно комфортен для восприятия и в то же время позволяет режиссёрам расставлять акценты. А 60 FPS самостоятельно превращают в акцент вообще всё, как в документалке от BBC. Майкл Бэй доволен, Стэнли Кубрик — наоборот.

Так важно или нет?

Кто скрупулёзно считает кадры, так это киберспортсмены. Поскольку на кону карьера и призовые, здесь принят общий стандарт: берём частоту монитора, умножаем на два и добавляем ещё кадр для верности. То есть, имея дело с шестидесятигерцовым экраном, профессиональный игрок в Counter-Strike добивается 121 FPS. Причём тема «30 против 60» давно закрыта не только в огнестрельных дисциплинах, но и в таких, казалось бы, стратегических вещах как Dota 2 или League of Legends.

«Относительно LoL разница большая. Глаз не особо замечает всё, что выше 60 FPS, но между 30 и 60 — видит, ведь картинка довольно нечёткая и подлагивает. Зато на шестидесяти игра работает прекрасно», — отвечает на вопрос 4PDA Иван Paranoia Типухов, профессиональный игрок в League of Legends из команды Virtus.pro.

Что же касается рядовых геймеров, то взвешенное и окончательное мнение пока в проекте, ведь его пытаются сформулировать как минимум с 2009 года. Тогда директор Insomniac Games Майк Эктон после ряда исследований заявил, что фреймрейт не влияет ни на продажи игр, ни на оценки критиков. И если перед разработчиком стоит выбор между высоким FPS и качественной графикой, лучше сделать упор на последнюю. С тех пор утекло много воды, а воз и ныне там. За 60 кадров сегодня активно ратуют поклонники боевиков, особенно мультиплеера со стрельбой. Почему? Вот поэтому:

Кажется, что «тридцатка» ездит медленнее, хотя на самом деле это не так. И, возможно, вы постоянно мажете в шутерах не из-за плохого зрения или кривых рук, а потому, что пора раскошелиться на новую начинку для компьютера. У поклонников других жанров фреймрейт кушать не просит — здесь точка зрения Майка Эктона актуальна до сих пор. Поэтому вопрос по-прежнему открыт, и начинать ответ на него логичнее со слов «я предпочитаю. ». Так что же предпочитаете вы и какой выбор сделали для себя — 30 или 60?

Что вы предпочитаете в играх: 30 кадров в секунду или 60?

Автор текста: Александр Бурсов

Влияет ли количество кадров в секунду (FPS) на качество игры и стрельбы?

Среди многих игроков бытует мнение, что чем больше FPS (frames per seconds или – кадров в секунду), тем лучше. Когда-то шли споры про введение 60 FPS, сейчас же прогресс пошел вперед и современные игровые машины могут выдавать и все 120, а то и 400. Но на самом ли деле мы видим все 120 FPS?

Ответ на этот вопрос довольно противоречив. Некоторые считают, что 60 FPS достаточно, другие говорят, что разница между 120 и 60 очевидна. Любители Counter-Strike воротят нос, если компьютер выдаёт менее 300 FPS. На самом ли деле это так?

Важным фактором в подаче изображения, естественно, является монитор. Мощности видеокарты может хватать и на 120 FPS, и на 240, и даже на 400 FPS. Но способен ли на это ваш монитор?

Количество кадров в секунду выдает именно видеокарта – она источник изображения. Количество кадров, которое выдает видеокарта, может не совпадать с частотой обновления кадров на мониторе. Большинство мониторов поддерживают частоту только 60 Гц.

Таким образом, если видеокарта позволяет выдавать 120 FPS, а частота вашего монитора 60 Гц, то эти 60 кадров становятся избыточными, и разницы вы не увидите. Также это может привести к поломке монитора.

Проверим это на примере.

На сайте frames-per-second.appspot.com есть возможность протестировать изображение с различным FPS.

Нам даны два мяча, которые постоянно прыгают. На каждую анимацию можно установить определенный FPS.

Поставим на первый мяч 120, а на второй 60 FPS соответственно. Если максимальная частота обновления кадров вашего монитора 60 Гц, то вы не увидите разницы.

Попробуйте проверить это сами.

Предварительно стоит убедиться, какую же все таки частоту поддерживает ваш монитор. Для этого в Windows 7 щелкните правой кнопкой мыши на рабочем столе и нажмите кнопку “Разрешение экрана”. Далее – кнопку “Дополнительные параметры”, и там щёлкайте по вкладке “Монитор”.

Если вы счастливый обладатель монитора на 120 Гц и мощного железа, то могу вас поздравить. Ведь 120 и 60 FPS действительно отличаются при наличии монитора 120 Гц.

Согласитесь, лучше, когда отклик на действие происходит 120 раз в секунду, а не 60. Высокий FPS позволит быстрее реагировать на происходящее в игре и сделать игровой процесс более комфортным.

В прошлом году портал hardware.info проводил интересный эксперимент, цель которого – доказать, что разницу между 60 и 120 FPS видно невооруженным глазом. Для этого пригласили 50 человек, которые играли в Call of Duty на ПК с мощным железом. Было проведено так называемое слепое тестирование – для каждой игровой сессии выставлялась определённая частота обновления экрана монитора – 60 или же 120 Гц, и игрок должен был отличить одну от другой.

Итог таков – 86% игроков справились с этой задачей, а те, кто видел разницу при каждом переключении частоты обновления экрана, получили в подарок монитор.

Для обладателей мониторов с частотой 60 Гц и мощной видеокартой могу посоветовать ставить ограничение на 60 FPS в играх.

Итог: разница между 60 и 120 FPS есть, но ее можно увидеть только на мониторе 120 Гц.

Любителям же Counter-Strike, которые любят добиваться скорости обновления кадров 300 и 400 в секунду, можно только порекомендовать вновь сесть за учебники физики. Тренируйте реакцию и не списывайте неудачи на оборудование!

Какая частота кадров больше подходит играм — 30 FPS или 60 FPS?

Портал PCGamer провел исследование и попытался выяснить, существует ли между 30 и 60 кадрами в секунду заметная человеческому глазу разница. И выяснилось, что ответ на этот вопрос не так прост, как кажется.

Одинаковая частота подачи визуальной информации может восприниматься совершенно по-разному в зависимости от ряда факторов. В частности, сидящий неподвижно человек и человек идущий по-разному фиксируют движущиеся объекты. Вдобавок человеческое зрение делится на прямое и периферийное: то, что перед нами, мы можем разглядеть в деталях, но движущийся предмет легче заметить «краем глаза». Именно поэтому игра, которая прекрасно воспринимается на экране монитора, будет выглядеть совершенно иначе в шлеме виртуальной реальности. Для VR-игр, задействующих и периферийное зрение, минимальные требования составляют 90 Гц.

Вне сомнения, частота в 60 FPS обеспечивает намного более плавное и качественное поступление визуальной информации. Но и тут есть тонкости: стабильные 30 кадров в секунду воспринимаются намного лучше, чем перепады частот, даже если случается один перепад на 40-50 кадров. Дело в том, что мозг настраивается на определенную скорость смены картинки, и любой сбой воспринимается им как задержка, пресловутые «тормоза».

Мнения ученых разделились: кто-то считает, что визуальный комфорт начинается с 60 кадров в секунду, другие поднимают планку до 90. Исследователь Эдриен Чопин уверен, что с задачами передачи информации вполне справляется и принятая в кино частота в 24 кадра в секунду. Но при этом все согласны, что существуют люди, замечающие разницу в диапазонах между 20 и 60 кадрами и даже при значениях выше 120 кадров. Чопин утверждает, что чувствительность к контрасту, способность замечать и отслеживать движение нескольких объектов одновременно можно тренировать. И лучше всего с тренировкой зрения справляются игры, в которых много действия, проще говоря — боевики.

«Геймеры — это особая часть населения, способная работать близко к максимальным уровням зрения», — утверждает профессор психологии Джордан Делонг. Не случайно некоторые дефекты зрения исправляются именно с помощью игр. Но в этом есть и обратная сторона: чем больше человек играет в динамичные боевики, тем большую частоту кадров он хочет видеть в своих играх, поскольку его тренированный мозг способен заметить и оценить разницу.

Оптимальная частота кадров для съемки видео на YouTube канал

Технический прогресс в кинематографии

В начале кинопленка была очень дорогая – на столько, что для того, чтобы ее экономить, режиссеры пытались использовать наименьшее количество кадров, которое обеспечивало плавность движения. Этот порог колебался от 16 до 24 кадров в секунду и в конечном счете был выбран единый уровень в 24 кадра в секунду. Такой стандарт установился на многие десятилетия и до сих пор используется в кинематографии.

Когда появилось телевидение, в разных странах начали использовать разное количество кадров в секунду, в зависимости от частоты напряжения переменного тока в электросети. Таким образом, произошел раскол в мировых стандартах. Страны, в которых частота напряжения составляла 60 Гц, такие как США и Япония, приняли решение на введение телевидения на скорости 30 кадров в секунду, а страны с частотой 50 Гц (в основном, в Европе и Азии) выбрали стандарт 25 кадров в секунду.

Цифровая эра принесла огромные технологические изменения. Во-первых, большинство камер и дисплеев может поддерживать несколько различных скоростей записи, так что вы можете продолжать использовать все старые стандарты частоты кадров. Во-вторых, появились новые возможности. Спецификации High Definition (HD) и Ultra High Definition (UHD или в народе 4K) используют 60 кадров в секунду, что позволяет разработчикам записывать более динамичные фильмы, и даже создавать качественные иллюзии трехмерного изображения.

Какое количество кадров выбрать

Выбор количества кадров зависит от творческого видения и эффекта, который Вы хотите получить. Меньшая скорость делает так, что мозг подсознательно признает, что наблюдаемое изображение является «фальшивкой», поэтому выбор 24 кадров в секунду может отлично подчеркнуть концепцию на основе воображения, например, в сказках и других нереальных фильмах.

Чем выше количество кадров, тем более реалистично выглядят сцены, поэтому такая скорость идеально подходит для современных художественных, документальных или фильмов в стиле экшен. Хотя 60 кадров в секунду является лучшим технически решением для достижения плавности, но покадровые анимационные ролики отлично выглядят и при 12 кадрах в секунду, а увидеть мяч во время матча, записанного с частотой 24 кадра в секунду – это уже практически невозможно.

Часто разработчики пытаются придерживаться частоты кадров традиционно используемой в их регионе, т.е. 29,97 кадра в секунду в США и Японии и 25 кадров в секунду в Европе и большинстве стран Азии. Постарайтесь, чтобы ваш выбор был продуман.

Помните, что человеческий глаз является сложным устройством и не распознает отдельных кадров, поэтому эти рекомендации не следует рассматривать в качестве доказанных научно фактов, а, скорее, как результат многолетних наблюдений разных людей.

Ниже вы найдете информацию об общих цифрах кадров, используемых в фильмах и клипах:

• 12 кадров в секунду: абсолютный минимум, необходимый для появления движения. Меньшие скорости будут восприниматься как набор отдельных изображений.
• 24 кадра в секунду: минимальное значение, при котором движение выглядит достаточно плавно. Это неплохой вариант, который подойдет для создания атмосферы старого фильма.
• 25 кадров в секунду: ТВ-стандарт в ЕС и большинстве стран Азии.
• 30 кадров в секунду (точнее 29,97): стандарт, применяемый в США и Японии.
• 48 кадров в секунду: значение в два раза выше, чем в традиционных фильмах.
• 60 кадров в секунду: в настоящее время наиболее передовая скорость записи. Большинство людей не видит особой разницы в плавности движений при съемке выше 60 кадров в секунду. Это количество кадров, отлично подходит для отображения динамичного экшена.

Посмотрите, как это работает

Анимация с частотой 12 кадров в секунду

Этот фильм, снятый с частотой 12 кадров в секунду, показывает, какого эффект можно достичь при помощи записи с малым числом кадров.

Калифорния со скоростью 60 кадров в секунду

Этот фильм снят с частотой 60 кадров в секунду, имеет более четкое и более плавное изображение. Он полная противоположность предыдущего примера.

Помните, что необходимо изменить настройки качества отображения видео в YouTube на 720p или 1080p (нажав на значок шестеренки в плеере YouTube).

Высокая частота кадров – лучшее решение для YouTube

До недавнего времени максимальное количество кадров на YouTube составляло 30 кадров в секунду, но, в настоящее время, уже можно просматривать видео с 60 кадрами в секунду (а также, конечно, с 48 и 50 кадрами в секунду).

Разработчики любят создавать анимации и видео из игр в формате 60 кадров в секунду, потому что такая скорость позволяет использовать эффектное изображение с игровой консоли, отображаемого с высокой частотой кадров, – в результате, запись получается более четкой и более плавной.

Прямые трансляции также могут быть показаны с большим количеством кадров в секунду. Когда вы начнете транслировать в прямом эфире на YouTube со скоростью 60 кадров/сек, система перекодирует поток на стандартный 720p60 и 1080p60. Благодаря этому изображение будет плавным в степени, достаточной для презентаций, игр и других динамических материалов.

Запись в формате 60 кадров в секунду может также использоваться в более общих фильмах. При съемке панорамных видео запись со скоростью 60 кадров в секунду помогает сохранить четкость и плавность движений, а слишком быстрый поворот камеры при более низких скоростях записи кадров может вызвать нестабильность изображения или потерю фокуса.

Это происходит потому, что при записи с меньшим количеством кадров, например, с 24 кадрами в секунду, затвор камеры остается открытым дольше, что приводит к размытости движения. А при 60 кадрах в секунду, можно записать шаг, который будет выглядеть естественно, и сократить время открытия диафрагмы, что даёт кристально чистое изображение.

Высокая частота кадров может быть также полезна во время затемнения и осветления изображений, когда при более низких значениях может произойти потеря качества изображения.

Конечно, вы не должны использовать одну фиксированную частоту кадров во всем фильме. Например, вы можете выбрать 24 кадра в секунду, чтобы получить романтический эффект, а потом перейти на 60 кадров в секунду, когда это потребуется:

• Взрывы: взрывы в кино, снятые с частотой 24 кадра в секунду, выглядят либо четкими, но прерывистыми, либо размытыми, но плавными. При большем числе кадров в секунду можно отобразить очень быстрые взрывы детально, с высокой плавностью и четкостью..
• Жидкости: при высокой частоте кадров Вы получаете возможность расширенных настроек диафрагмы при съемке быстро движущихся жидкостей.
• Динамические сцены: например, бокс, борьба и т.д.
• Выстрелы и другие быстро движущиеся объекты: размытие движения при более низких частотах кадров делают невозможным отслеживание быстро движущихся объектов. В сценах, снятых с большим количеством кадров в секунду эта проблема не возникает.

Посмотрите, как это работает

Вам не придется выбирать между размытие и низкой детализацией

В сценах с быстрым действием и большим количеством мелких, движущихся объектов, как в этом клипе Nintendo, частота в 60 кадров в секунду позволяет зафиксировать все мельчайшие детали, сохраняя при этом необычайную плавность изображения.

Запишите минутное видео с большим, а потом, с небольшим количеством кадров. Поделитесь этой записью с сообществом и спросите участников, что им понравилось в этих фильмах.