Ce afectează rata de cadre în . De ce sunt importante ratele de cadre și rezoluțiile în jocuri

Salutare dragi cititori ai acestui articol.

O să fac imediat o rezervare că pe Habré era deja o mențiune despre ceea ce voi difuza mai jos, dar a fost lejer și nu prea sesizabil. Prin urmare, cred că nu va fi mai rău dacă mestec totul și încerc să mă implic mai multi oameni. Pentru că este foarte tare!

Stând seara la începutul acestei săptămâni, am dat din greșeală, pe mai multe site-uri deodată, de o știre interesantă care spune „Cameron va filma continuarea lui Avatar la 60 de cadre pe secundă”.
Cameron este departe de a fi un prost, ceea ce m-a făcut să mă întreb ce vrea să extragă din aceste 60 de cadre, pentru că ochiul uman distinge doar 24-25 de cadre pe secundă.
În timpul săpăturilor mele, s-au dovedit următoarele (evident, desigur, dar puțini oameni se gândesc la asta): pe un videoclip la 24 de cadre pe secundă, imaginea obiectelor în mișcare este neclară datorită faptului că viteza obturatorului a obiectivul video pentru fiecare cadru este de 1/24 de secundă. În consecință, dacă încetiniți viteza obturatorului, atunci imaginea este de multe ori mai clară. Mulțumită prietenului meu și camerei sale grozave, iată un videoclip pentru a demonstra diferența dintre videoclipul de 24 fps și video de 60 fps.

De exemplu, viteza de redare este de douăsprezece ori pe secundă: prima casetă a filmului este de 50 ms și apoi de numai 33 ms. Mai ales la mutarea camerei, este foarte greu de gestionat, uneori extrem de distructiv. Acolo, melodiile pot fi atenuate, după caz, pentru câteva trucuri - acest jucător nu poate.

Acest lucru poate rezolva într-adevăr problema, dar televizoarele sunt încă în joc. Semnalele în acest format nu pot fi recepționate încă de majoritatea televizoarelor. În practică, totuși, pot apărea neînțelegeri între dispozitive, iar playerul este întârziat nejustificat la un semnal turbulent de 60 Hz.

Mi-a fost teamă să încarc videoclipul prin youtube sau altceva, cu excepția unui serviciu de găzduire de fișiere, ca să nu afecteze calitatea, așa că aici este linkul
Tot ca demonstrație - o tăietură din lungmetrajul „Avatar” filmată la 60 de cadre pe secundă.

Am găsit acest videoclip din întâmplare, în cursul analizei informațiilor despre subiect, după cum am înțeles, este material suplimentar pentru discul licențiat cu filmul.
Impresionat? Şi eu. După acest videoclip, am pus o întrebare firească, există filme realizate la o calitate similară? Nu am găsit nimic care să mă fi mulțumit la fel de mult ca acest clip din Avatar. DAR.

Navigare: împotriva vânătăilor imaginii cu puterea de calcul

Deci acum imaginea este trasă în Europa. Distractia TV nedorita incepe doar atunci cand lantul de semnal este impecabil. Cu toate acestea, datorită procesoarelor lor grafice moderne, astfel de televizoare nu numai că procesează simpla repetare a imaginilor, ci chiar calculează subcadre. În plus, acest proces de interpolare poate fi suprimat printr-o mică întrerupere în reproducerea filmului materialului sursă. Cu toate acestea, contururile în mișcare în timpul interpolării arată adesea margini necurate. Prin urmare, unele televizoare lasă privitorului alegerea între repetiția clasică și interpolare.

Am găsit un plugin pentru player video foarte interesant. Se numește SmoothVideo Project (SVP). Acest program creează o magie extraordinară - analizează cadre video și adaugă altele noi, bazate pe cele deja din videoclip, și chiar în timp real! Astfel, videoclipul poate fi adus până la 60 sau mai multe cadre pe secundă.
Sceptici, cinici, exclamațiile voastre sunt zadarnice - funcționează! Dar cu condiția să ai un computer suficient de puternic, ceea ce este logic.
Cum poți să-l încerci? Acum o să vă spun.

Odată cu primăvara care vine, va apărea o nouă generație de procesoare care nu vor mai crea efecte de halo. Cu toate acestea, atâta timp cât nu există efecte secundare devastatoare și îngrijorătoare, ar trebui să încercați fiecare combinație de dispozitive înainte de a cumpăra. Și este posibil să nu scuturați imaginea în timp ce vizionați.

Semnale video și frecvențe de imagine

Frecvența imaginii nu distinge cadre completeși câmpuri.

De la film la TV: cele mai importante căi de semnal

Accelerată, dublată sau interpolată: înainte ca o imagine să fie afișată pe ecranul televizorului, aceasta este supusă unei procesări extinse - parțial cu efecte secundare neplăcute, cum ar fi trepidarea sau pâlpâirea.

1. Mergem pe site-ul svp-team.com, de unde descarcăm versiunea completa pachet (contine tot ce ai nevoie).

2. Instalați toate programele necesare care sunt conținute în pachetul complet (doar nu modificați setările în timpul instalării și faceți clic pe standardul Next-Next-Finish)

3. Personalizați. Despre modul de configurare se spune în Ajutorul în limba rusă pentru program, dar din moment ce am promis că îl voi mesteca, îl voi mesteca.

Difuzarea televiziunii s-a bazat pe experiența filmului clasic, care folosește 24 de cadre pe secundă, ceea ce este minimul pentru o imagine care nu pâlpâie. Prin urmare, s-au ales 25 de cadre pe secundă pentru difuzarea televiziunii cu ideea de a folosi o frecvență de 50 Hz. Cu toate acestea, o astfel de imagine a fulgerat deoarece ecranele de televiziune erau de scurtă durată și, pe de altă parte, ochiul încă percepea o astfel de frecvență - chiar și cu filmul obișnuit, fiecare fotografie este proiectată de două ori, rezultând o rată aparentă a cadrelor de 48 de cadre pe secundă. .

Creșterea ratei cadrelor TV va crește considerabil cerințele de lățime de bandă. Soluția a fost găsită la împărțirea imaginii în câmpuri, când într-un câmp s-au transferat doar linii pare, iar în al doilea câmp numai linii impare. Din punct de vedere optic, o astfel de imagine a arătat că este de 50 de cadre pe secundă, deci nu pâlpâie, dar debitului se mai păstrează.

Ajutorul are exemple de setări pentru mai multe playere video. Esența generală setările constă în a forța jucătorul să folosească un codec terță parte, cu care SVP pur și simplu funcționează. Codecul, sau mai degrabă decodorul, acesta standard, cel mai probabil îl aveți deja instalat, se numește ffdShow.
Să luăm în considerare configurarea playerului pentru exemplul pachetului media Player clasic:

Cu ecranele și imaginile digitale de astăzi, pâlpâirea imaginii nu mai este o problemă, așa că imaginea intercalată nu mai are niciun merit. Dimpotrivă, aduce multe complicații, deoarece o astfel de imagine este foarte greu de prelucrat. De exemplu, nu este posibilă redimensionarea unei imagini în timpul redării, deoarece imaginea trebuie interpolată între liniile adiacente.

Fasciculul de scanare din cameră funcționează în același mod ca și fasciculul de pe ecran - scanează scena pe câmp. Când o astfel de imagine este redată pe un ecran de vid normal, miop, liniile sunt intercalate în randare. În timp ce o pereche de linii este afișată, luminozitatea celeilalte perechi de linii scade. O astfel de imagine funcționează apoi lin și natural.

Deschide playerul, mergi la setări: acesta este fie meniul View>Settings, fie apăsați doar „o” latin

În setări, accesați secțiunea filtre încorporate și dezactivați toate casetele de selectare din secțiunea Decodore:

Apoi, accesați secțiunea Filtre externe și faceți clic pe Adăugare. Adăugarea filtrului video brut ffdShow


Totuși, ecranele moderne nu mai au timp să se afișeze, se afișează în orice moment. Imaginea va fi suficientă doar pentru a fi afișată de 25 de ori pe secundă, ceea ce este mult mai practic pentru procesarea imaginii. Cu toate acestea, conversia de la o imagine intercalată la una nemișcată este destul de solicitantă și nu există o metodă 100%, există întotdeauna o pierdere a calității imaginii.

Dacă liniile sunt pur și simplu combinate într-un singur cadru, ele conțin o imagine deplasată în timp și dinți ascuțiți apar la marginile obiectelor în mișcare. Dacă se folosește doar jumătate din imagini, imaginea nu este zimțată, ci are jumătate din rezoluție. Calitatea acceptabilă ar fi dublarea numărului de fotografii și actualizarea o dată și secundă pentru rândurile impare. Aceasta înseamnă dublarea cadrelor pe secundă și dublarea dimensiunii datelor, iar dinții sunt încă acolo, deși nu la fel de vizibili. Cealaltă metodă încearcă să simuleze un fascicul de raze atunci când folosește imaginea din câmpul anterior, dar cu reducerea greutății.

După ce adăugați un filtru, trebuie să faceți clic pe el și apoi să puneți un punct la inscripția Preferă.

Pentru a viziona video fără probleme, pictograma programului SVP Manager ar trebui să atârne în bara de notificări. Dacă triunghiul este verde, atunci totul este bine:

Priviți și bucurați-vă!

Cea mai folosită este dezintercalarea „inteligentă”, care încearcă să facă distincția între părțile în mișcare și cele statice ale unei imagini. Dacă o parte a imaginii este modificată, aceasta utilizează doar linii dintr-un câmp și nu apar niciun dinți. Rezoluția acestei părți a imaginii este redusă, dar este mai puțin vizibilă într-o imagine în mișcare. În părțile statice ale imaginii, folosește rezoluția completă a celor două câmpuri. Cu toate acestea, acest lucru nu funcționează întotdeauna bine, așa că rezultatul nu este întotdeauna 100%, înseamnă întotdeauna deteriorare.

Prin urmare, depinde de modul în care este capturată imaginea. Dacă este o înregistrare TV, imaginea este întrețesată, netedă pe un televizor obișnuit, dar procesarea digitală este denivelată sau proastă. Dacă este înregistrată cu o cameră video clasică, imaginea este înregistrată cadru cu cadru fără intercalare a imaginii - când imaginea este difuzată la televizor, sunt înregistrate două câmpuri din aceeași fereastră de film. Există o imagine intercalată, dar conversia într-o imagine neîntrețesată este ușoară, trebuie doar să îmbinați liniile pare și impare într-o singură imagine și imaginea nu este zimțată.

P.S. Făcând clic dreapta pe pictogramă, aveți acces la diferite setări și profiluri de redare video. Așa că videoclipul funcționează cel mai bine pentru mine, dacă în modul expert în setările profilului din linia „Modificare ratei cadrelor” setați „24-> 60 (2,5x)”.

UPD2:
Un exemplu excelent de rate de cadre diferite a fost oferit de utilizatorul Turbo.

Editor PC Gamer Alex Wiltshire vorbit cu neurologi și psihologi pentru a afla de câte cadre pe secundă în jocuri au nevoie ochiul și creierul uman. Răspunsul la întrebare nu a fost ușor.

Convertizoarele au de ales: utilizați deintercalarea cu îmbinarea simplă a liniilor sau dezintercalarea inteligentă pentru detectarea mișcării. Cu toate acestea, companiile își fac griji că aceasta este o pierdere de netezime a imaginii și, uneori, filmele sunt filmate cu o viteză dublă față de 48 de cadre pe secundă. Dacă un astfel de film este într-un cinema, sunt folosite doar jumătate din imaginile de 24 de cadre pe secundă.

Există încercări de a împărți filmul în cele 48 de cadre pe secundă originale. Complicația este că o astfel de imagine este prea puternică în mișcare deoarece folosește o viteză prea mare a obturatorului. În orice caz, există întotdeauna o imagine din cele 48 de cadre pe secundă originale pe ecran. Când un obiect se mișcă, ochiul înregistrează fazele individuale ale mișcării. Dar aceste faze nu au un interval de timp continuu între ele, se schimbă în moduri diferite. Marginile sunt prea ascuțite la mișcare. Drept urmare, ochiul percepe o astfel de mișcare ca fiind nenaturală și sacadată, mai degrabă decât netedă.

Mulți jucători știu că nu numai numărul de cadre este important în jocuri, ci și stabilitatea chitanței lor: de exemplu, chiar și 30 de cadre pot fi percepute mult mai plăcute decât „întâlnirea” în intervalul de la 40 la 50.

Acest lucru se datorează faptului că reducerile din unele scene sunt percepute ca acele „frâne” foarte notorii (creierul se așteaptă să vadă o anumită mișcare cu aceeași netezime ca și restul, dar computerul nu are timp să proceseze imaginea la viteza corectă).

Dar când privitorul nu se compară, nici nu va observa viteze diferite. Din fericire, imaginile întrețesute sunt acum eliminate de emisiunile TV. Scanează, scanează scena timp diferit. Primul acceptă doar linii pare, în timp ce ceilalți acceptă doar linii impare. Țesut: obiectele în mișcare se amestecă pur și simplu cu dinții. Acest tip de îmbinare se numește offset deinterlacing. Este potrivit în cazurile în care sursa originală nu a fost intercalarea video și reunirea câmpurilor nu creează dinți.

Sau - Anulați: cel mai simplu mod este să eliminați unul dintre câmpuri. Sunt folosite numai linii pare sau impare. Imaginea rezultată are o rezoluție verticală și, prin urmare, o calitate redusă. Un alt nume de metodă este un câmp. De obicei, puteți alege ce câmp trebuie utilizat.

Prin urmare, uneori, dezvoltatorii care nu au acordat suficientă atenție optimizării lansează un joc cu o limită de 30 de cadre chiar și pe PC, ceea ce provoacă de obicei indignare vizibilă în rândul jucătorilor. Iar pentru jocurile pe consolă fără multiplayer, 30 de cadre este în general standardul.

Cu toate acestea, în studiul său, Wiltshire a atins doar o rată stabilă de cadre și nu a atins problema sincronizării verticale și a altor parametri de computer care afectează percepția imaginii.

Mediu: ambele câmpuri sunt utilizate și se vor îmbina. Deci imaginea conține mai multe informații despre imagine, dar rezoluția verticală este încă la jumătate, iar fantomele din spatele obiectelor în mișcare sunt vizibile în imagine. Deci prima linie este folosită din imaginea compozită fără modificare.

Al doilea rând se obține prin îmbinarea rândurilor 1 și 2, al treilea rând prin îmbinarea rândurilor 2 și 3 și așa mai departe. spre deosebire de metoda Medium, finețea imaginii este crescută, dar există totuși o problemă cu fantomele din spatele obiectelor în mișcare. Ambele câmpuri sunt convertite în cadre complete și le urmează ca cadre complete. 50 fps de la 50 fps inițial, în loc să se convertească la 25 fps ca în metodele anterioare.

Ochii și creierul lucrează în tandem

Dezbaterea despre câte cadre pe secundă poate percepe ochiul uman durează de mult timp, în mare parte pentru că nu există un răspuns fără echivoc la această întrebare.

După cum notează Wiltshire, o persoană nu citește realitatea ca un computer, iar percepția vizuală se bazează în întregime pe munca comună a ochilor și a creierului. Prin urmare, de exemplu, oamenii văd mișcarea și lumina diferit, iar vederea periferică se descurcă mai bine cu unele aspecte ale imaginii decât cu cea principală - și invers.

În plus, o imagine ciudată deplasează linia, rezultând o creștere parțială a rezoluției verticale. Bob liniar: Îmbunătățirea metodei lui Bob, în ​​loc să eliminați pur și simplu imaginile, imaginile liniare sunt transferate, astfel încât liniile lipsă sunt interpolate din liniile adiacente. Acest lucru crește finețea marginilor, iar problema estompării marginilor și liniilor orizontale este ușor îmbunătățită. Lipsa datelor mari rămâne. Această metodă este adesea numită liniară.

Nu copiați sau veți fi anulat în contul foto

Imaginea este o combinație a metodelor anterioare. Aceasta oferă rezoluție completă în părțile statice ale imaginii, iar părțile mobile nu au dinți. Cu părțile în mișcare ale imaginii, rezoluția nu este atât de vizibilă și nu contează, dar fantoma nu contează. La prima vedere, este adesea neclar dacă au fost ilustrații redesenate sau o copie completă. O imagine care amintește de producția profesională de film este visul fiecărui regizor aspirant. Este alcătuit din mulți factori.

Timpul pentru care o persoană percepe informația vizuală este însumat din viteza luminii care intră în ochi, viteza de transmitere a informațiilor primite către creier și viteza de procesare a acesteia.

Potrivit profesorului de psihologie Jordan DeLong, prin procesarea semnalelor vizuale, creierul se calibrează constant, calculând medii de la mii și mii de neuroni, astfel încât întregul sistem este mai precis decât componentele sale individuale.

Primul și cel mai important lucru este că de obicei sunt o duzină sau chiar zeci de oameni care lucrează la un film. Totuși, atunci când nu ai la dispoziție mulți oameni și poate cele mai multe echipamente, există lucruri care te pot apropia de așa-zisul. uita-te la film. Probabil cel mai repetitiv lucru când vine vorba de film. Desigur, nu în modul în care ar putea părea la început. Cu toate acestea, utilizarea unei adâncimi mici de câmp va da acel efect Hollywood.

Număr magic de cadre. 24 fps sau de fapt 976 de cadre în modul progresiv. Mai puține dintre ele fac ca imaginea să pară „blocata”. 24 fps este, de asemenea, o alegere bazată pe finanțe. Filmul nu este ieftin și nu a fost niciodată. Prin urmare, a trebuit să economisiți pe celule. Această sumă este un compromis între lichiditate și profit. Poți, chiar și Peter Jackson a împușcat Hobbitul în acest fel. Nu tuturor le-a plăcut. Nu e deloc ciudat, oamenii au fost atât de obișnuiți cu 24fps de atâția ani.

După cum observă cercetătorul Adrien Chopin, viteza luminii cu greu poate fi schimbată, dar este foarte posibil să se accelereze partea de percepție vizuală care are loc în creier.

Jocurile sunt poate singura modalitate de a îmbunătăți semnificativ principalii indicatori ai vederii: sensibilitatea la contrast, atenția și capacitatea de a urmări mișcarea multor obiecte în același timp.

Adrien Chopin, cercetător al funcțiilor cognitive ale creierului

După cum subliniază Wiltshire, jucătorii cei mai preocupați de ratele de cadre ridicate sunt cei care sunt capabili să proceseze informațiile vizuale mai repede decât oricare alți oameni.

Diferențe în percepția mișcării și a luminii

Dacă becul funcționează la 50 sau 60 Hz, majoritatea oamenilor vor găsi că lumina este constantă, dar există cei care observă o pâlpâire. Acest efect poate fi obținut și prin întoarcerea capului în timp ce vă uitați la farurile LED ale mașinii.

În același timp, unii piloți de vânătoare în timpul testelor au putut vedea imagini care au apărut pe display timp de 1/250 de secundă.

Cu toate acestea, ambele exemple nu spun modul în care ochiul uman percepe jocurile în care parametrul principal este mișcarea.

După cum notează profesorul Thomas Busey, viteze mari(întârziere mai mică de 100 milisecunde) intră în joc așa-numita lege a lui Bloch. Ochiul uman nu este capabil să distingă între un bliț strălucitor care a durat o nanosecundă și un bliț mai puțin luminos care a durat o zecime de secundă. O cameră funcționează pe un principiu similar, care la o viteză mică a obturatorului poate lăsa să intre mai multă lumină.

Totuși, legea lui Bloch nu înseamnă că limitarea percepției umane se oprește la 100 de milisecunde. În unele cazuri, oamenii pot vedea artefacte într-o imagine la 500 de cadre pe secundă (întârziere de 2 milisecunde).

După cum notează profesorul Jordan DeLong, percepția mișcării depinde în mare măsură de poziția în care se află persoana. Dacă stă nemișcat și urmărește obiectul, atunci aceasta este o situație, iar dacă merge undeva, atunci este complet diferit.

Acest lucru se datorează diferențelor dintre viziunea primară și cea periferică, pe care oamenii le-au moștenit de la strămoșii lor primitivi. Când o persoană se uită direct la un obiect, poate distinge cele mai mici detalii, dar vederea sa nu se descurcă bine cu obiectele care se mișcă rapid. Vedere periferică, dimpotriva, sufera de lipsa de detaliu, dar actioneaza mult mai repede.

Cu această problemă s-au confruntat dezvoltatorii de căști de realitate virtuală. Dacă 60 sau chiar 30 Hz sunt suficiente pentru un monitor la care o persoană se uită direct, atunci pentru ca privitorul să se simtă normal în VR, frecvența cadrelor trebuie mărită la 90 Hz. Acest lucru se datorează faptului că casca oferă o imagine pentru vederea periferică.

Potrivit profesorului Busey, dacă utilizatorul joacă un shooter la persoana întâi, atunci rata de cadre crescută, în cea mai mare parte, îi permite să perceapă mișcarea obiectelor mari mai bine decât detaliile mici.

Acest lucru se datorează faptului că în timpul jocului, jucătorul nu stă într-un loc, așteptând inamicii, ci se mișcă în spațiu virtual cu mouse-ul și tastatura, schimbându-și și poziția față de adversarii care pot apărea în diferite părți ale jocului. monitor.

Cât de mult să atârne în rame

Opiniile despre câte cadre pe secundă are nevoie o persoană, oamenii de știință au fost diferite. Profesorul Busey crede că merită să treacă prin cel puțin 60Hz pentru confort, dar nu știe dacă va fi o diferență între 120fps și 180fps pentru unii oameni.

Psihologul Delong consideră că o rată de cadre peste 200 de cadre va fi percepută de orice spectator ca viata reala, este însă convins că după 90 de cadre diferența devine minimă pentru majoritatea oamenilor.

Cercetătorul Adrien Chopin vede lucrurile diferit. Da, cu cât mai multe cadre, cu atât mai bine, totuși creier umanîncetează să primească informații noi utile din imagine la o frecvență de peste 20 Hz. Potrivit omului de știință, pentru a repara un obiect mic, creierul are nevoie și de mai puțin.

Când doriți să efectuați o căutare vizuală, să urmăriți mai multe obiecte sau să aflați direcția de mișcare, creierul dvs. va capta aproximativ 13 cadre pe secundă din fluxul total. Pentru a face acest lucru, calculează o anumită valoare medie dintr-un număr de cadre adiacente, formând unul dintre ele.

Adrien Chopin, cercetător

Chopin este convins că pentru transmiterea informațiilor nu are sens să treci peste 24 de cadre pe secundă, acceptate în cinematograf. Cu toate acestea, el înțelege că oamenii văd diferența între 20 și 60 de herți.

Dacă vezi o diferență, asta nu înseamnă că vei deveni un jucător mai bun. După 24 Hz, nimic nu se va schimba semnificativ, deși este posibil să aveți sentimentul opus.

Adrien Chopin, cercetător

Ceea ce sunt de acord oamenii de știință este că frecventa inalta cadrele este mai mult estetic decât practic și nu cred că jocurile ar trebui dezvoltate în această direcție.

Chopin este convins că dezvoltatorii ar trebui să se gândească mai mult la creșterea rezoluției, iar DeLonge ar dori ca creatorii de monitoare și televizoare să se gândească la cum să obțină un contrast maxim în imagine.