Berapa banyak frame per detik yang dapat dilihat oleh mata manusia?

Saya menghabiskan terlalu banyak menit pertama saya di game baru dengan penghitung framerate di sudut layar saya. Saya bermain, sangat peka terhadap hambatan terkecil, masuk dan keluar dari pengaturan grafis untuk mengoptimalkan, dan mengkhawatirkan, serta mengoptimalkan dan mengkhawatirkan lagi.

Saya bersumpah saya tidak selalu menjalankan counter itu. Itu tidak sehat, bukan? Namun framerate penting bagi kami. Ini adalah pengukuran inti yang digunakan untuk menilai rig dan kemampuan teknis game kami. Dan kenapa tidak? Penghitung framerate tidak berbohong. Ini melaporkan angka yang lurus dan sederhana. Di dunia yang penuh ketidakpastian, hal ini adalah sesuatu yang bisa kita pertahankan.

Tapi bisakah kamu melihat framerate tinggi? Maka dimulailah perdebatan yang sama tuanya dengan game PC, sebuah perang yang terus-menerus dan membingungkan di mana kesombongan berbenturan dengan ilmu pengetahuan yang lemah. Namun terlepas dari kemarahan internet, ini adalah pertanyaan yang menarik, terutama karena hal ini berkaitan dengan cara utama kita menikmati game komputer. Apa adalah framerate maksimum yang dilihat mata manusia? Seberapa jelaskah perbedaan antara 30 Hz dan 60 Hz? Antara 60 Hz dan 144 Hz? Setelah titik manakah tidak ada gunanya menampilkan game lebih cepat?

Jawabannya rumit dan agak tidak rapi. Anda mungkin tidak setuju dengan sebagian darinya; beberapa bahkan mungkin membuat Anda marah. Pakar mata dan kognisi visual, bahkan mereka yang bermain game, mungkin memiliki perspektif yang sangat berbeda dari Anda tentang apa yang penting tentang aliran citra yang ditampilkan komputer dan monitor. Namun penglihatan dan persepsi manusia adalah sesuatu yang aneh dan rumit, dan hal ini tidak berjalan sesuai dengan apa yang kita rasakan.

Aspek visi

Hal pertama yang harus dipahami adalah kita memandang berbagai aspek penglihatan secara berbeda. Mendeteksi gerakan tidak sama dengan mendeteksi cahaya. Hal lainnya adalah fungsi bagian mata yang berbeda juga berbeda. Pusat penglihatan Anda bagus dalam hal-hal yang berbeda dengan pinggirannya. Dan hal lainnya adalah adanya batasan alami dan fisik terhadap apa yang dapat kita rasakan. Dibutuhkan waktu agar cahaya yang melewati kornea Anda menjadi informasi yang dapat digunakan oleh otak Anda, dan otak kita hanya dapat memproses informasi tersebut pada kecepatan tertentu.

Konsep penting lainnya: keseluruhan apa yang kita rasakan lebih besar daripada apa yang dapat dicapai oleh satu elemen sistem visual kita. Poin ini penting untuk memahami persepsi kita tentang penglihatan.

Anda tidak dapat memprediksi perilaku keseluruhan sistem berdasarkan satu sel, atau satu neuron, kata Jordan DeLong kepada saya. DeLong adalah asisten profesor psikologi di St Joseph's College di Rensselaer, dan sebagian besar penelitiannya berkaitan dengan sistem visual. Kita sebenarnya dapat melihat sesuatu, seperti lebar satu atau dua garis yang sejajar, lebih kecil dari apa yang dapat dilakukan oleh satu neuron, dan itu karena kita rata-rata menghitung ribuan neuron. Otak Anda sebenarnya jauh lebih akurat daripada satu bagian saja.

valheim bos pertama

Gamer... [adalah] populasi orang yang sangat aneh yang mungkin beroperasi mendekati tingkat [penglihatan] maksimal.

Asisten profesor Jordan DeLong

Dan akhirnya, kami istimewa. Pemain game komputer memiliki pandangan terbaik. Jika Anda bekerja dengan para gamer, Anda bekerja dengan populasi orang-orang aneh yang mungkin beroperasi mendekati level maksimal, kata DeLong. Itu karena persepsi visual dapat dilatih, dan permainan aksi sangat baik dalam melatih penglihatan .

[Permainan itu] unik, satu-satunya cara untuk meningkatkan hampir semua aspek penglihatan Anda secara besar-besaran, begitu pula sensitivitas kontras, kemampuan perhatian, dan pelacakan berbagai objek, kata Adrien Chopin, peneliti pasca-doktoral dalam ilmu kognitif, kepada saya. Faktanya, sangat bagus sehingga permainan digunakan dalam terapi visual.

Jadi sebelum Anda marah karena para peneliti berbicara tentang framerate yang bisa dan tidak bisa Anda rasakan, pujilah diri Anda sendiri: jika Anda memainkan game yang penuh aksi, kemungkinan besar Anda akan lebih peka terhadap framerate daripada orang kebanyakan.

Merasakan gerakan

Sekarang mari kita membahas beberapa angka. Hal pertama yang harus dipikirkan adalah frekuensi kedipan. Kebanyakan orang menganggap sumber cahaya yang berkedip-kedip sebagai penerangan yang stabil dengan kecepatan 50 hingga 60 kali per detik, atau hertz. Beberapa orang dapat mendeteksi sedikit kedipan pada bola lampu neon 60 Hz, dan kebanyakan orang akan melihat noda berkedip-kedip di seluruh penglihatan mereka jika mereka melakukan gerakan mata cepat ketika melihat lampu belakang LED termodulasi yang terdapat di banyak mobil modern.

Tapi ini hanya menawarkan sebagian dari teka-teki dalam hal melihat rekaman permainan yang mengalir mulus. Dan jika Anda pernah mendengar tentang penelitian terhadap pilot pesawat tempur yang menunjukkan kemampuan mereka dalam melihat gambar yang muncul di layar selama 1/250 detik, hal tersebut juga tidak sesuai dengan persepsi gambar game komputer yang halus dan mengalir. . Itu karena game mengeluarkan gambar bergerak, dan karenanya menggunakan sistem visual yang berbeda dengan sistem yang hanya memproses cahaya.

Sebagai contoh, ada hal yang disebut hukum Bloch . Pada dasarnya, ini adalah salah satu dari sedikit hukum dalam persepsi, kata Profesor Thomas Busey, ketua departemen asosiasi di Departemen Ilmu Psikologi dan Otak Universitas Indiana, kepada saya. Dikatakan bahwa ada trade-off antara intensitas dan durasi kilatan cahaya yang berlangsung kurang dari 100ms. Anda dapat memiliki nanodetik cahaya yang sangat terang dan itu akan tampak sama dengan sepersepuluh detik cahaya redup. Secara umum, orang tidak dapat membedakan rangsangan pendek, terang, dan panjang, redup dalam durasi sepersepuluh detik, katanya. Hal ini mirip seperti hubungan antara kecepatan rana dan bukaan pada kamera: dengan membiarkan banyak cahaya masuk dengan bukaan lebar dan mengatur kecepatan rana pendek, foto Anda akan terekspos dengan baik seperti yang diambil dengan membiarkan sedikit cahaya. cahaya dengan aperture sempit dan pengaturan kecepatan rana yang panjang.

Namun meskipun kita kesulitan membedakan intensitas kilatan cahaya yang kurang dari 10 ms, kita dapat melihat artefak gerakan yang sangat cepat. Mereka harus sangat spesifik dan istimewa, tetapi Anda dapat melihat artefak pada 500 fps jika Anda mau, kata DeLong kepada saya.

Kekhususannya berkaitan dengan cara kita memandang berbagai jenis gerakan. Jika Anda duduk diam dan mengamati benda-benda di depan Anda bergerak, ini adalah sinyal yang sangat berbeda dengan pemandangan yang Anda dapatkan saat berjalan. Mereka berpusat di tempat yang berbeda, kata DeLong. Bagian tengah penglihatan Anda, daerah foveal, yang paling detail, sebenarnya cukup banyak sampah ketika mendeteksi gerakan, jadi jika Anda melihat benda-benda di tengah layar bergerak, itu bukan masalah besar. berapa kecepatan refreshnya; Anda tidak mungkin melihatnya dengan bagian mata Anda itu.

gamepad yang bagus untuk pc

Tetapi di pinggiran mata kita, kita mendeteksi gerakan dengan sangat baik . Dengan layar yang memenuhi penglihatan tepi mereka yang diperbarui pada 60 Hz atau lebih, banyak orang akan melaporkan bahwa mereka memiliki perasaan yang kuat bahwa mereka sedang bergerak secara fisik. Itulah salah satu alasan mengapa headset VR, yang dapat beroperasi dalam penglihatan periferal, diperbarui dengan sangat cepat (90 Hz).

Ada baiknya juga mempertimbangkan beberapa hal yang kita lakukan saat bermain, misalnya, penembak orang pertama. Kami terus mengontrol hubungan antara gerakan mouse dan tampilan dalam putaran umpan balik motorik perseptual, kami menavigasi dan bergerak melalui ruang 3D, dan kami juga mencari dan melacak musuh. Oleh karena itu, kami terus memperbarui pemahaman kami tentang dunia game dengan informasi visual. Busey mengatakan bahwa manfaat dari citra yang halus dan cepat menyegarkan muncul dalam persepsi kita tentang gerakan berskala besar dibandingkan detail halus.

Tapi seberapa cepat kita bisa merasakan gerakan? Setelah semua yang Anda baca di atas, Anda mungkin bisa menebak bahwa tidak ada tepat jawaban. Namun ada beberapa jawaban pasti, seperti ini: Anda pasti dapat melihat perbedaan antara 30 Hz dan 60 Hz.

Framerate apa yang sebenarnya bisa kita lihat?

Tentu saja 60 Hz lebih baik dari 30 Hz, terbukti lebih baik, kata Busey. Jadi itulah salah satu klaim internet yang dibatalkan. Dan karena kita dapat melihat gerakan pada tingkat yang lebih tinggi daripada sumber cahaya berkedip 60 Hz, tingkatnya harus lebih tinggi dari itu, tapi dia tidak akan bertahan dengan angka. Apakah itu stabil pada 120 Hz atau apakah Anda mendapatkan peningkatan tambahan hingga 180 Hz, saya tidak tahu.

Menurut saya biasanya, begitu Anda mencapai kecepatan di atas 200 fps, itu akan tampak seperti gerakan biasa di kehidupan nyata, kata DeLong. Namun secara lebih umum, ia merasa bahwa penurunan kemampuan orang mendeteksi perubahan kehalusan layar berada pada sekitar 90Hz. Tentu saja, para pecinta mungkin dapat membedakan hal-hal kecil, tetapi bagi kita semua, anggur merah adalah anggur merah.

Chopin memandang subjek ini dengan sangat berbeda. Jelas dari literatur bahwa Anda tidak dapat melihat apa pun yang lebih dari 20 Hz, katanya kepada saya. Dan meskipun saya akui pada awalnya saya menghirup kopi, argumennya segera menjadi lebih masuk akal.

Tentu saja 60 Hz lebih baik dari 30 Hz, terbukti lebih baik.

Profesor Thomas Busey

Dia menjelaskan kepada saya bahwa ketika kami mencari dan mengkategorikan elemen sebagai target dalam penembak orang pertama, kami melacak beberapa target, dan mendeteksi gerakan benda-benda kecil. Misalnya, jika Anda melakukan deteksi gerakan suatu benda kecil, berapakah frekuensi temporal optimal suatu benda yang dapat Anda deteksi?

Dan penelitian menemukan bahwa jawabannya adalah antara 7 dan 13 Hz. Setelah itu, kepekaan kita terhadap gerakan menurun secara signifikan. Saat Anda ingin melakukan penelusuran visual, atau beberapa pelacakan visual, atau sekadar menafsirkan arah gerakan, otak Anda hanya akan mengambil 13 gambar dalam satu detik aliran berkelanjutan, sehingga Anda akan menghitung rata-rata gambar lain yang ada di antaranya menjadi satu gambar.

Ditemukan oleh peneliti Rufin vanRullen pada tahun 2010, ini benar-benar terjadi di otak kita : Anda dapat melihat aktivitas 13 Hz yang stabil dalam EEG, dan hal ini lebih lanjut didukung oleh pengamatan bahwa kita juga dapat mengalami ' efek roda gerobak ’ yang Anda dapatkan saat memotret cuplikan benda berjari-jari yang berputar. Diputar ulang, cuplikan dapat terlihat memperlihatkan objek berputar ke arah berlawanan. Otak melakukan hal yang sama, kata Chopin. Anda dapat melihatnya tanpa kamera. Berdasarkan semua penelitian, kami tidak melihat perbedaan antara 20hz dan yang lebih tinggi. Mari beralih ke 24hz, yang merupakan standar industri film. Tapi saya tidak melihat ada gunanya lebih dari itu.

Artikel ini membahas tentang framerate yang dapat dilihat oleh mata manusia. Gajah di dalam ruangan: seberapa cepat kita bisa reaksi dengan apa yang kita lihat? Ini adalah perbedaan penting antara game dan film yang layak untuk dibahas secara keseluruhan.

Jadi kenapa game bisa merasa sangat berbeda pada 30 dan 60 fps? Ada lebih banyak hal yang terjadi selain framerate. Keterlambatan masukan adalah jumlah waktu yang berlalu antara memasukkan perintah, perintah tersebut ditafsirkan oleh game dan dikirimkan ke monitor, dan monitor memproses dan merender gambar. Terlalu banyak input lag akan membuat game apa pun terasa lamban, berapa pun kecepatan refresh LCD.

Namun game yang diprogram untuk berjalan pada 60 fps berpotensi menampilkan input Anda lebih cepat, karena frame memiliki potongan waktu yang lebih sempit (16,6 ms) dibandingkan dengan 30 fps (33,3 ms). Waktu respons manusia pastinya tidak secepat itu, namun kemampuan kita untuk belajar dan meramalkan dapat membuat tanggapan kita tampak jauh lebih cepat.

Yang penting di sini adalah Chopin berbicara tentang otak yang memperoleh informasi visual yang dapat diproses dan ditindaklanjuti. Dia tidak mengatakan bahwa kita tidak dapat melihat perbedaan antara rekaman 20 Hz dan 60 Hz. Hanya karena Anda bisa melihat perbedaannya, bukan berarti Anda bisa menjadi lebih baik dalam permainan , dia berkata. Setelah 24 Hz Anda tidak akan menjadi lebih baik, tetapi Anda mungkin memiliki pengalaman fenomenologis yang berbeda. Oleh karena itu, ada perbedaan antara efektivitas dan pengalaman.

Meskipun Busey dan DeLong mengakui daya tarik estetis dari framerate yang mulus, tidak satu pun dari mereka yang merasa bahwa framerate adalah teknologi gaming terbaik yang mungkin kita miliki. Bagi Chopin, resolusi jauh lebih penting. Kita sangat terbatas dalam menafsirkan perbedaan waktu, namun hampir tidak ada batasan dalam menafsirkan perbedaan ruang, tuturnya.

i9 12900k

Bagi DeLong, resolusi juga penting, namun hanya untuk wilayah kecil di tengah mata yang mempedulikannya, yang hanya mencakup beberapa derajat bidang pandang Anda. Beberapa hal paling menarik yang pernah saya lihat adalah dengan pelacakan mata. Mengapa kita tidak melakukan resolusi penuh hanya pada area mata yang benar-benar kita perlukan? Namun fokus sebenarnya adalah pada rasio kontras. Saat kita melihat orang kulit hitam asli dan orang kulit putih cerah, hal itu sungguh menarik, katanya.

Apa yang sebenarnya kita ketahui

Setelah semua itu, apa yang sebenarnya kita ketahui? Bahwa otak itu rumit, dan tidak ada jawaban universal yang berlaku untuk semua orang.

• Beberapa orang dapat melihat kedipan pada sumber cahaya 50 atau 60 Hz. Kecepatan refresh yang lebih tinggi mengurangi kedipan yang terlihat.
• Kami mendeteksi gerakan dengan lebih baik di pinggiran penglihatan kami.
• Cara kita melihat kilatan suatu gambar berbeda dengan cara kita melihat gerakan konstan.
• Gamer cenderung memiliki mata yang paling sensitif dan terlatih dalam melihat perubahan pada gambar.
• Hanya karena kita dapat merasakan perbedaan antara framerate tidak berarti bahwa persepsi tersebut memengaruhi waktu reaksi kita.

Jadi ini bukan topik yang mudah, dan yang terpenting, kita juga harus mempertimbangkan apakah monitor kita benar-benar mampu menghasilkan gambar pada framerate tinggi. Banyak yang tidak melebihi 60 Hz, dan Busey mempertanyakan apakah monitor yang diiklankan pada 120 Hz benar-benar menampilkan kecepatan itu (menurut beberapa pengujian yang sangat mendalam di Pusat TFT , tentu saja). Dan sebagai seseorang yang juga menikmati game dengan kecepatan 30 frame per detik (dan seringkali lebih rendah) yang dirender oleh konsol saya, saya dapat memahaminya dengan menyarankan bahwa aspek lain dari tampilan visual mungkin lebih terhubung dengan persepsi visual saya.

Di sisi lain, saya ingin mendengar dari tim profesional tentang pengalaman obyektif mereka dengan framerate dan pengaruhnya terhadap kinerja pemain. Mungkin mereka akan menguatkan atau bertentangan dengan pemikiran sains saat ini di bidang ini. Jika para gamer begitu istimewa dalam hal penglihatan, mungkin kitalah yang seharusnya memelopori pemahaman baru mengenai hal tersebut.