¿Cuál es la velocidad de fotogramas más alta (fps) que la percepción humana puede reconocer? ¿A qué ritmo esencialmente dejamos de notar la diferencia?

24 fotogramas por segundo es aproximadamente la velocidad a la que dejas de ver las sacudidas, por eso las películas usan esa velocidad de fotogramas; pero esto requiere que el desenfoque de movimiento sea completamente efectivo (de lo contrario, verá cambios en el cuadro).

50 fotogramas por segundo es la velocidad de fusión de parpadeo: la velocidad de fotogramas a la que desaparece el parpadeo de fotogramas interrumpidos y la imagen se ve sólida y continua. Es por eso que los monitores de 50 Hz se ven bastante bien.

En el caso de las películas que se muestran en las salas de cine, si en realidad se muestran a 24 fps, vería el parpadeo bastante mal (la pantalla se oscurece mientras el proyector avanza el cuadro). Sin embargo, los proyectores de películas tienen un “interruptor de luz” que agrega un parpadeo adicional a cada cuadro: el cuadro se muestra una vez, luego negro, luego el mismo cuadro nuevamente y luego negro nuevamente mientras el cuadro avanza. Esto toma una película de 24 fps y la muestra como 48 flashes de imágenes, por lo que no se ve el parpadeo de la luz en una sala de cine.

70 fps comienza a llegar al punto en el que realmente no puede ver ningún cambio de marco o parpadeo, incluso por el rabillo del ojo (la periferia es más sensible al parpadeo que el centro del ojo).

Sin embargo, la retina es análoga: el cerebro no procesa la visión como “marcos”. Por lo tanto, es posible que velocidades de cuadro aún más altas puedan cambiar la percepción visual en ciertas circunstancias.

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No hay velocidad de cuadros porque no hay búfer de cuadros. El sistema visual humano no es una cámara de video. Es más como una esponja orgánica que las cosas penetran a diferentes velocidades y, a veces, cuando se aplasta, salen cosas que entraron en otro momento (memoria). Pero … es como una esponja personalizable que se adapta al uso.

La percepción es compleja y se “ven” diferentes cosas a diferentes velocidades. Algunos están medio imaginados. Algunos son simulados, con un retraso de tiempo agregado. Algunos nunca se ven.

Por otro lado, puedes aprender a ver algunas cosas más rápido. El cerebro tiene la capacidad de reconectarse para mejorar en actos específicos de percepción y respuesta. Esto se hace en atletismo o música todo el tiempo. Los artistas marciales y los músicos pueden hacer las cosas que han practicado haciendo extremadamente rápido.

Para investigar más, elija alguna actividad que requiera una percepción rápida, algo como malabarismo o tal vez algo más útil, y practíquela mucho.

El problema es que no es una habilidad general. Poder hacer una cosa rápidamente es un comportamiento especializado que el cerebro se ha personalizado para hacer.

Los animales son rápidos porque son simples. La gente no lo es. Si quieres ser tan rápido como una mosca, tendrás la inteligencia de uno.

El trabajo diario ideal para un artista marcial es algo que requiere que uno vea y reaccione ante cosas impredecibles rápidamente. Algo así como un cocinero de poco tiempo sería perfecto.

La primera mitad del segundo: la microgénesis y la dinámica temporal de los procesos visuales inconscientes y conscientes

The First Half Second reúne por primera vez las últimas investigaciones sobre la dinámica del procesamiento consciente e inconsciente de la información visual, examinando el curso temporal de los procesos visuales desde el momento en que se presenta un estímulo hasta que se registra en una respuesta conductual o en la conciencia unos cientos de milisegundos después. Los colaboradores analizan este “primer medio segundo” de procesamiento visual, conocido como su microgénesis, desde una variedad de perspectivas, que incluyen neurociencia, neuropsicología, psicofísica, psicología y modelado de redes neuronales.

La respuesta es muy definitiva … ¡depende!

Lo que estás preguntando aquí está en gran parte relacionado con lo que se llama la frecuencia de fusión de parpadeo, la velocidad a la que el ojo ya no ve una fuente de luz pulsante como pulsante o parpadeante, y en cambio percibe que es una luz constante y continua. . Sin embargo, esta no es una tasa específica única; varía según el brillo de la fuente de parpadeo en relación con su entorno, cuánto ocupa el campo de visión de esa fuente, cuánto varía la fuente (es decir, la diferencia entre los estados más brillantes y más oscuros) y la sensibilidad del parpadeo de el individuo, entre otros factores. Para la mayoría de las situaciones típicas, el parpadeo ya no se puede detectar una vez que la frecuencia del pulso de la fuente de parpadeo supera los 60 a 90 Hz.

Pero también está la cuestión de cuándo una serie de imágenes fijas que cambia rápidamente ya no se percibe como tal, sino que parece ser un movimiento suave. En otras palabras, así es como veremos la aparición de movimiento en cosas como películas, televisión, etc. Hay factores adicionales que entran en juego aquí, como la naturaleza del movimiento (es el movimiento “real” retratado suave o irregular), cuánto se mueve un objeto dado entre cuadros, y así sucesivamente. Nuevamente, la reproducción de movimiento satisfactoria generalmente requiere en algún lugar en las decenas de cuadros por segundo; por ejemplo, las películas teatrales estándar se presentan a solo 24 cuadros por segundo en América del Norte (25 FPS en Europa), y en algunas películas animadas, el número de cuadros nuevos por segundo es tan bajo como 10-12. La televisión, por supuesto, funciona efectivamente a una velocidad de 50 o 60 FPS, y parte del contenido se ha producido a velocidades aún más altas. En general, la representación de movimiento muy convincente parece ocurrir en algún lugar por encima de 40 FPS más o menos, y después de haber alcanzado el rango de 50-60 FPS, las mejoras adicionales a través de tasas más altas son muy sutiles. En algunas situaciones y con cierto contenido, se han hecho reclamos con respecto al beneficio de las velocidades de fotogramas en el rango de 100 a 200 FPS, pero el consenso general ha sido que en algún lugar de este rango estamos superando el punto de un beneficio mucho mayor.

A 20 fps, el cerebro humano ya interpretará una serie de imágenes como una escena en movimiento. Este es el límite inferior de la persistencia de la visión humana. Aunque se verá bastante horrible, casi inutilizable.

Sin embargo, solo porque parezca movimiento no significa que sea fluido. Muchas personas pueden notar la diferencia entre 24 fps en películas y 50–60 fps en transmisiones de TV (24 fps tiende a difuminar el movimiento de la cámara, dando a las películas su sensación característica); En una parte de una película con objetos que se mueven rápidamente, es bastante fácil distinguir los fotogramas. Más allá de 60 fps, el ojo humano no puede decir si un video estático es mucho más fluido que a 120 fps; aunque si hay objetos que se mueven muy rápido, es posible que desee optar por un monitor con mayor frecuencia de actualización.

Sin embargo, incluso si no es por el movimiento en sí, muchas personas estarán de acuerdo en que los monitores de más de 90 fps ciertamente se sienten más receptivos que sus contrapartes estándar de 60 fps para el trabajo de la computadora, ya que el retraso de entrada disminuye (menos milisegundos para que la pantalla se actualice), lo que Es por eso que los jugadores profesionales usan monitores de 240 fps.

Y sí, sé que los monitores se miden en Hertz y el video en FPS; Solo quería simplificar la terminología para evitar confusiones.

He visto tantas respuestas diferentes sobre este tema que decidí hacer un experimento con los monitores / televisores de mi computadora para calmar mi curiosidad en este asunto.

Jugué los mismos juegos de fps con las siguientes frecuencias de actualización. También pasé tiempo arrastrando el mouse alrededor del escritorio y realmente sintiéndolo fuera, prestando atención al rastro visible que deja el mouse a frecuencias de actualización más bajas.

30 hz: no es suave en giros rápidos, entrecortado a veces

60hz: no está mal, se sintió relativamente suave con movimientos y seguimiento del mouse aceptables

80Hz – poca o ninguna diferencia discernible de 60Hz

100 Hz – suave como la mantequilla. definitivamente una diferencia notable de 60Hz y 80Hz – no estoy seguro de por qué este punto se siente muy diferente de 80Hz ya que 60-> 80 es el mismo salto

120 hz – todavía suave como la mantequilla, poca o ninguna diferencia perceptible de 100 hz

144hz: absolutamente ninguna capacidad para decir que el juego tiene cuadros individuales. Se siente como si realmente estuviera mirando a través de mis propios ojos para ver qué había en el juego. Aún así, no es MUCHO diferente a 100Hz.

En resumen; No creo que sus ojos se midan con precisión en términos de fps o frecuencia de actualización. Para mí, noté una diferencia en los saltos. El 60-> 100hz es el salto más grande. No noté mucha diferencia por encima de 100Hz. Por esta razón, no creo en las personas que dicen 30 o 60 fps. Si tuviera un monitor de 60hz y uno de lado a lado de 100hz, podría indicar cuál es cuál.

¡Los resultados pueden variar para usted!

Los ojos no son digitales, por lo que no tienen una ‘frecuencia de actualización’. Sin embargo, la mayoría de los humanos no pueden distinguir fácilmente cuadros individuales a 30 hz.

Si está realmente atento, probablemente pueda entrenarse para ver hasta 48 hz, la velocidad de esas películas de alta velocidad de fotogramas; cuando estaba animando todo el día todos los días, me costaba ver películas con una velocidad de fotogramas de película (24 hz ) porque sentía que estaba viendo cada maldito cuadro y me daba dolor de cabeza. Hoy en día estoy en la misma categoría que todos los demás: las páginas de código de Python se desplazan mucho más lentamente.

Los jugadores a menudo piensan que pueden ver tan rápido como 60 hz (‘sólido a los sesenta’, como dice el viejo lema). Sin embargo, esto rara vez es una instancia de la velocidad de fotogramas de representación real: con mayor frecuencia están reaccionando a la latencia del control -> bucle de retroalimentación visual que es perceptiblemente mejor si todo el juego se ejecuta a 60 Hz. Sin embargo, si desacopla el bucle de renderizado del juego y permite que el primero se ejecute a 60 y el juego se ejecute a 30 o menos, la experiencia generalmente es más como el juego de 30Hz a pesar de las mejores imágenes. La mayoría de los juegos de consola disparan para 30, con algunos títulos altamente competitivos (particularmente juegos de carreras y juegos de disparos) que apuntan a 30 a costa de la densidad visual de la calidad. Los juegos de PC a menudo registran velocidades de fotogramas nominales mucho más altas mientras están inactivos, pero cuando comienza la acción, además de un glorioso juego de arcade, probablemente la velocidad de fotogramas de la simulación física esté limitada por la velocidad de fotogramas de la simulación en lugar de los gráficos: eso es ‘150 FPS en Crytek’ en los tableros. sobre tarjetas gráficas machismo.

Los televisores CRT entrelazados de estilo antiguo tenían menos de 60 hz (en NTSC – PAL es ligeramente diferente), pero solo actualizaron todas las demás líneas de escaneo en un cuadro dado para una velocidad de fotogramas ‘promedio’ de poco menos de 30, que se eligió precisamente porque es donde los ojos de la mayoría de las personas se destacan.

En cuanto a un ‘buen libro de desarrollo de juegos’, bueno, ese es un campo bastante grande hoy en día. ¿Puedes actualizar la pregunta para reducirla un poco?

Esta es una pregunta interesante. La primera observación sobre fotogramas por segundo fue el desarrollo de la película: 24 fotogramas por segundo o más fusionan lo que vemos como fotogramas por segundo en una sensación de movimiento suave. Otra aplicación detrás de esto es la lectura rápida, algo que probé, pero no pude alcanzar el nivel que algunas personas pueden hacer donde leen libros en solo unas pocas horas y todavía tienen una gran comprensión. La industria de la publicidad también puede explotar esto mostrándonos sus productos integrados en cuadros de alta velocidad encima de una película que millones de personas ven. Esto aumentará la venta de dichos productos publicitados. Aquí hay un enlace que explica más sobre FPS y dice que el límite para que los humanos disciernan FPS inconscientemente es de aproximadamente 300 FPS.
Cuadros por segundo

La retina humana transmite las imágenes al cerebro continuamente, por lo que no hay marcos como tales.

Sin embargo, los fotorreceptores no pueden percibir el parpadeo más allá de cierta velocidad. Esta tasa se determina mediante la prueba de umbral de fusión de parpadeo y se ve afectada por múltiples condiciones normales y patológicas. Entre las variables normales que pueden afectarlo se encuentran la frecuencia, amplitud, intensidad, longitud de onda, localización retiniana y adaptación a la oscuridad.

La fusión de parpadeo crítico (CFF) varía también en diferentes partes del sistema visual. Se acepta que normalmente más allá de 16 hertzios, la iluminación puede verse continua cuando es percibida por barras (fotorreceptores nocturnos / periféricos), mientras que los conos (fotorreceptores centrales / de color) pueden detectar una velocidad de parpadeo mucho mayor de 60 Hz. Dicho esto, generalmente no vemos parpadeo cuando miramos televisión a 25/30 cuadros por segundo.

Diferentes especies tienen diferentes CFF, las aves pueden tener CFF de 100 Hz, mientras que las moscas tienen CFF de hasta 250 Hz.

Interesante pregunta. No tengo experiencia para dar una respuesta precisa, pero puedo razonar sobre esto. Aunque usted preguntó sobre el “ojo” humano, la percepción visual está más allá de los mecanismos del ojo y quizás eso es lo que quiere decir.

Si piensas en esto desde una vista de arriba hacia abajo, los ojos y la percepción visual son realmente un fenómeno analógico y continuo. Están diseñados para trabajar con entradas que no cambian en puntos discretos en el tiempo, sino que cambian continuamente. Es como la diferencia entre un CD de música (que tiene muestras discretas en puntos de tiempo particulares, como 44000 veces por segundo) y un álbum de vinilo, que es continuo, que siempre está cambiando. Algunas personas pueden detectar la diferencia entre un CD y un álbum. Puede ser algo para lo que la mayoría de las personas puedan entrenarse para hacer. Ahora, ¿qué tal aumentar la frecuencia de muestreo de CD a 440000 veces por segundo? Tal vez nadie podría detectar la diferencia entre eso y un álbum. Y, prácticamente nada cambiaría yendo a 4,400,000 veces por segundo o incluso más. Entonces, ¿qué tan alta es la frecuencia de muestreo que puede detectar el “oído”? No se trata tanto de un límite superior, sino más de cuán baja de una frecuencia de muestreo sería incapaz de discernirse como diferente a un cambio continuo.

Entonces, es una pregunta similar para la percepción visual. Si va a una velocidad de fotogramas baja, que es equivalente a una velocidad de muestreo, podemos ver el parpadeo de las imágenes. Piensa, primeras películas. Estos también se exhibieron de tal manera que hubo un período de oscuridad entre cada cuadro. Hoy, mostramos imágenes en pantallas LCD o mediante proyectores LCD donde no hay oscurecimiento entre las imágenes. Eso haría aún menos probable que pudiéramos detectar el parpadeo. Eso nos lleva a la siguiente consideración, lo que está cambiando entre cuadros.

Si la imagen cambia entre cuadros muy lentamente, entonces no necesitaríamos una velocidad de cuadro tan alta para que se perciba como continua. Supongamos que tenemos una película de un caracol moviéndose o una hormiga arrastrándose a 10 pies de distancia. Esa pequeña cantidad de movimiento ni siquiera es fácil de detectar para nuestros ojos. ¿O qué tal un video de un reloj sin segundero? ¿Puedes detectar el minutero en movimiento? 1 fotograma / segundo probablemente sería suficiente para capturar eso y hacer que parezca continuo a nuestra percepción.

Luego considere una película de Usain Bolt a toda velocidad, vista desde 10 pies de distancia cuando pasó directamente frente a nosotros. A 1 cuadro / segundo seguramente lo notaremos. Pero a medida que aumentamos esa velocidad de cuadros, ¿en qué punto se ve simplemente viendo la acción en vivo? Bueno, creo que verlo en vivo nos parecerá borroso. Nuestra percepción visual no puede obtener una imagen completa de Usain en ningún momento durante el evento. Solo vemos un desenfoque. Ahora, una película captura una imagen completa, enfocada a la velocidad de fotogramas (suponiendo que la velocidad de obturación sea más rápida que la velocidad de fotogramas). Si toma una foto fija del evento, si la velocidad de obturación no es lo suficientemente rápida, verá un desenfoque porque la imagen cambia durante el tiempo que el obturador está abierto. Entonces, en aras de la discusión, suponga que tiene una velocidad de obturación de 1 millonésima de segundo, lo suficientemente rápida como para “detener” el movimiento de Usain. Luego tomas esas imágenes a una velocidad de 10 por segundo. Eso ciertamente se verá diferente a nuestros ojos que el movimiento continuo. Cada cuadro será una imagen en movimiento de Usain, mientras que nuestra percepción continua solo se vería borrosa. 25 fotogramas por segundo tal vez se está acercando a continuo. Si toma 100 cuadros por segundo, creo que nuestra percepción visual no podría detectar la diferencia entre esa secuencia de imágenes que no son borrosas que la visualización continua en vivo.

Entonces, hay otro factor en el trabajo en nuestra percepción visual en que nuestras mentes pueden llenar los vacíos, si sabemos qué esperar. Vemos a Usain moverse y esperamos que continúe. Si, en cambio, se detuviera instantáneamente, frente a ti, hiciera un rayo y luego volviera instantáneamente a su velocidad anterior, ¿notarías que sucede en vivo? Bueno, sería totalmente inesperado por nuestros cerebros y creo que todos lo extrañaríamos. Entonces, ¿cómo sabes si Usain no está haciendo eso? 🙂

La edición de películas aprovecha la capacidad de insertar cuadros tan poco naturales en la secuencia. Podrías tomar la película de Usain y elegir solo un cuadro donde “pintaste” en una imagen de un rayo real que viene del cielo y golpea a Usain. Solo un cuadro. ¿Podríamos detectar eso? A 10 cuadros por segundo, creo que sería fácil. 25 fotogramas por segundo serían más difíciles. Supongamos que un cuadro es una araña que aparece en la oreja de Usain. No hay posibilidad de que lo veamos a 25 cuadros por segundo.

Entonces, realmente depende de cuánto está cambiando una imagen, cuadro a cuadro, y la brusquedad del cambio, así como si nuestro sistema de percepción visual esperaría que cambiara de esa manera.

Apuesto a que hay datos de investigación reales sobre la tasa de percepción visual. Puede que no haya una forma uniforme de cuantificar la cantidad de cambio en función de los factores que acabo de dar. Entonces, ¿cómo sacas una fórmula específica de esa investigación? Tal vez puedan obtener algunas estimaciones aproximadas de los límites.

Por supuesto, usted sabe que siempre hay factores que reducen las velocidades de cuadros. El tamaño de los archivos y la capacidad de leerlos y mostrarlos pueden ser un desafío que requiere un hardware más grande y potente. Transferir los archivos (descargar una película) lleva más tiempo con un tamaño de archivo más grande.

Además, existen límites prácticos basados ​​en nuestra tecnología de visualización. La mayoría de los monitores de computadora funcionan a 60–70 Hertz, es decir, la imagen se actualiza 60–70 veces por segundo. Algunos televisores ahora tienen 120 o 240 hercios. Algunos críticos de las velocidades de actualización más altas dicen que no hay una diferencia visual entre 60 Hertz y 120, y mucho menos 240. Si tiene una velocidad de cuadro de 120 cuadros por segundo y una computadora capaz de descomprimir video tan rápido, pero su monitor es de solo 60 Hertz , entonces te perderás cualquier otro marco de todos modos.

La visión en humanos, y en otros mamíferos, se basa en la fotoquímica de una molécula llamada rodopsina. Esta molécula ha sido ampliamente estudiada.

La molécula de rodopsina sufre un ligero cambio de forma cuando es golpeada por un fotón (visible). Es este cambio el que actúa como desencadenante de una gran serie causal de reacciones y respuestas que da como resultado que podamos usar la visión como una herramienta para la supervivencia, la comodidad y el disfrute.

Lo interesante es que esta reacción fotoinducida es una de las más rápidas conocidas en toda la química física. El primer paso en esta serie de reacciones tiene lugar en mucho menos de un picosegundo. Todo el fenómeno de cambio de forma se completa en unos pocos picosegundos.

Lo que esto significa para usted es que puede experimentar fenómenos que son visibles durante mucho menos de una millonésima de segundo. Cuando era estudiante universitario, trabajé en láseres de tinte que fueron bombeados por un segundo láser; La bomba láser disparó un pulso que duró unos veinte nanosegundos, o veinte billonésimas de segundo. Sin embargo, pude ver fácilmente el flash. Nunca “perdí” un flash porque la “velocidad de fotogramas” de mi ojo era demasiado lenta para verlo.

Las cosas que otras personas han escrito aquí son ciertas, no estoy en desacuerdo con ellas. No hay duda de que no puede, por ejemplo, ver una bala pasar a mil pies por segundo.

Sin embargo, cuando se trata de respuestas de alta velocidad a la luz, como ver el breve destello de un pez mientras se mueve bajo la superficie de un estanque, o detectar el destello de un rayo … su ojo es una maravilla de la fotónica de alta velocidad. , operando a una enorme velocidad de fotogramas virtual.

Por cierto, hay un excelente recurso en línea llamado Webvision, del cual aprendí sobre esto. Webvision contiene una gran cantidad de información actual sobre la visión, desde el nivel de química y óptica que se aclara a través de la neurobiología del sujeto, la retina y los circuitos neuronales que lo respaldan (y que en realidad están encima ), la óptica nervios y corteza visual del cerebro. Lo recomiendo altamente, y lo he usado por más de diez años.

Considere un objeto brillante en movimiento sobre un fondo oscuro, como un caza X-wing en el espacio, moviéndose a través de la pantalla. Tu ojo rastreará el objeto.

Peguemos algunos números en este ejemplo. El objeto se mueve lo suficientemente rápido como para cruzar la pantalla horizontalmente en 10 segundos, y se muestra a 60 hertzios en resolución 4k en una pantalla LCD que brilla continuamente.

El objeto se mueve unos 6 píxeles por fotograma. Debido a que su ojo sigue el movimiento general, la imagen está manchada por 6 píxeles, lo que causa bastante desenfoque. Este desenfoque no ocurriría si el ojo estuviera siguiendo un objeto que se mueve continuamente.

Suponga que el objeto se muestra en una pantalla de cine con cada cuadro mostrado 3 veces, cada vez durante 5 milisegundos, y una vez más asumiremos una resolución de 4k. El desenfoque ahora se reduce a 2 píxeles, lo que no se nota, pero el ojo ahora ve al menos tres imágenes, separadas por 6 píxeles cada una. Este efecto es lo suficientemente molesto como para que los cineastas aumenten deliberadamente su tiempo de exposición para que sea una gran fracción del tiempo de fotogramas, para eliminar detalles de los que su ojo de lo contrario seleccionaría múltiples copias.

Al parecer, las imágenes posteriores me duran más que la mayoría. Normalmente veo dos o tres copias de la mayoría de los objetos en movimiento en una pantalla de cine. Las tomas panorámicas simplemente no me funcionan bien en una sala de cine. Funcionan mejor para mí en una gran pantalla LCD debido al aumento del desenfoque.

Tenga en cuenta que no es inusual que los objetos crucen la pantalla en un segundo. Creo que las personas notarían mejoras de nitidez de hasta 1000 fotogramas por segundo para secuencias de acción a una resolución de 4k.

También creo que [correo electrónico protegido] Hz es bastante alcanzable. La tarjeta de video le dice a la pantalla un vector de movimiento para cada objeto en la pantalla, y la pantalla se subdivide en regiones locales, cada una de las cuales se actualiza a 1000 Hz.

Las películas ya están codificadas como un montón de parches móviles, solo necesitamos mover la decodificación al hardware de la pantalla. Es principalmente un problema de estándares más que un problema técnico.

El número generalmente aceptado es de alrededor de 40Hz, por lo que la televisión típica tiene una frecuencia de actualización de 60Hz, la mayoría de los televisores “agradables” tienen 120Hz o más y, aunque no es probable que detecte los cambios reales en el cuadro, podrá observar una imagen “más suave”.

Hz es igual a Hertz, que es una medida de / segundo, por lo que en este caso FPS (cuadros por segundo) y Hz se usan para significar lo mismo. <- Solo para tu información

Por supuesto, no se detiene allí, dependiendo del entrenamiento y la experiencia que el cerebro pueda aprender a ver más imágenes por segundo, creo que he oído hablar de números de más de 250 Hz para algunos pilotos de combate altamente entrenados (y me imagino que son incondicionales ¡los jugadores también son bastante altos!)

Depende de la persona y de cuán agudos sean cada uno de sus sentidos, que depende tanto de su cerebro y del estado en que se encuentra actualmente, como de los órganos sensoriales. No hay un estándar real establecido, ni bueno ni malo, solo son formas diferentes de ajustar todo.

Algunos no notan la diferencia entre aproximadamente 16 fps y algo más rápido, y especialmente si estás un poco aturdido, tu corteza visual podría no funcionar lo suficientemente rápido como para mejorar. La gente suficiente parece tan bendecida que las tasas predeterminadas típicas de 60, 56, 50 o incluso 43 Hz de los viejos CRT de computadora, o la dura producción de los viejos tubos fluorescentes, no parecen molestarlos en absoluto. El anime debe ser bastante agradable de ver con un circuito cerebral tan tolerante (y las películas de Michael Bay Transformers ). Por otro lado, los deportes de acción rápida y la conducción a cualquier tipo de velocidad deben ser bastante estresantes y más que un poco peligrosos, ya que las cosas comenzarán a desenfocarse con demasiada facilidad y también deben tener un efecto en el tiempo de reacción.

Otros están mucho más en sintonía con la sacudida y el parpadeo, especialmente si están estresados, cansados, con dolor de cabeza o mentalmente un poco “conectados”, y es particularmente un punto de sensibilidad para aquellos en el espectro autista / asperger como uno de los muchos neurológicos. Las diferencias parecen ser un aumento de la frecuencia de actualización interna de las diversas cortezas sensoriales (velocidad de fotogramas visual más alta, frecuencia de audio máxima más alta y los equivalentes para el tacto, el gusto / el olfato, etc.), además de la eliminación de los útiles filtros habituales que la mayoría de las personas inconscientemente aprovechan todo el tiempo y un impulso general de la amplificación. Ciertamente, no es desconocido para las personas con sentidos particularmente agudos ser capaces de detectar diferencias en la velocidad de fotogramas de video de al menos 48 hz, y la pantalla / iluminación parpadea más allá de 75 hz o incluso los 85 hz que era la más alta disponible comúnmente en la mayoría de las tarjetas de video y monitores CRT ( a menos que haya aceptado una resolución de píxeles más baja como compensación para acceder a tasas de 100Hz y más altas).

Personalmente, he descubierto que definitivamente puede variar con mi propio estado mental, la mayoría de las veces estoy en la zona media-alta, pero exactamente donde no es algo establecido. Ciertamente no lamento ver la parte posterior de los CRT que, particularmente en entornos corporativos o educativos, algún idiota siempre terminaría configurando el valor predeterminado de 60 hz (o en algunos casos antiguos, 56 hz, que es un parpadeo que realmente puedes masticar ) incluso cuando eran capaces y de hecho estaban diseñados para niveles mucho más altos (con fósforos de respuesta rápida que realmente no eran compatibles con nada por debajo de 70 Hz). Los más antiguos derivados de la televisión no eran tan malos, ya que fueron diseñados para 50 o 60Hz desde el primer momento, pero SVGA y modelos más grandes parpadearon terriblemente en algunos casos y le causarían dolor de cabeza o empeorarían uno existente, a menos que redujo el brillo y el contraste un poco para al menos reducir la diferencia entre los niveles máximo y mínimo (es decir, lo que sea que se refleje en la pantalla). Aunque por el mismo motivo, nunca encontré muchos beneficios al ir mucho más allá de 75Hz, y ciertamente a los 85 no pude detectar ningún parpadeo incluso en el rabillo del ojo. En estos días, la pregunta es discutible, ya que las únicas pantallas que tienen algún tipo de parpadeo significativo o “frecuencia de actualización” son las pantallas de plasma más baratas o los proyectores DLP portátiles de un solo chip + rueda de color. Las pantallas LCD y LED y todos los demás proyectores (que tienen tres paneles separados o usan fuentes de luz discretas que escanean el chip DLP mucho más rápido que los modelos muy limítrofes 3x o 4x 60hz de los modelos baratos) dan una apariencia mucho más estable a pesar de que generalmente afirman solo Entrada de “60 Hz” (o en el caso de la pantalla de mi computadora portátil en modo de ahorro de energía, un extraño 40 Hz …) escaneando extremadamente rápido o no escaneando en absoluto y manteniendo la imagen estable todo el tiempo.

Junto con eso, a veces el contenido de 24 o 25 fps parece estar bien, pero en otras ocasiones 24 a 30 se siente terriblemente desigual, y puedo captar fácilmente cuando una estación de TV (y más particularmente una transmisión de video en línea o un videojuego) es incorrecta ejecutándose en esa configuración, o un convertidor de pantalla / video realiza un mal trabajo de desentrelazado y fusiona un video originalmente entrelazado de 50/60 fps a uno progresivo de 25/30 fps … la tasa más alta es mucho más sedosa y parece más natural (o hiperreal cuando obviamente son gráficos sintéticos). No puedo decir si el efecto se extiende a tasas más altas, ya que nunca tuve acceso a un hardware que pudiera soportar fácilmente más de 60 en cualquier juego con el que lo probé (de hecho, 20 fue generalmente una lucha a menos que ejecutara algo realmente viejo) en los días de la CRT, incluso Doom, Descent y Quake tenían un límite interno supuestamente a los 35 a pesar de ejecutarse en un modo de pantalla de 70 hz, porque se afirmaba que las personas se enfermarían de otro modo, incluso cuando usaban un monitor que podía llegar a 85 o 100 hz . Hoy en día no es realmente posible probar algo más rápido de todos modos, ya que una pantalla LCD típica solo tiene un valor predeterminado de 60 hz y, a veces, no puede subir más alto de todos modos, y aunque muchos toman 75 hz o más si se los alimenta, no estoy convencido de que no solo internamente conviértalo nuevamente a 60 internamente de todos modos, lo que en realidad haría que las cosas parecieran más complicadas en general debido a la falta de coincidencia. Las especificaciones de jugador irán a 100Hz o más, aparentemente genuinamente, pero no voy a gastar mucho en una de esas solo para probar mi frecuencia de fusión de parpadeo de animación, especialmente porque la computadora conectada probablemente aún no podrá produce una salida confiable de 100 / 120hz para cualquier cosa menos los gráficos más simples de todos modos …

(Creo que esos modos en realidad están más destinados a la salida 3D en pantallas o proyectores que funcionan con gafas de obturación activas de todos modos, por lo que puede tener una imagen separada para cada ojo sin sufrir un parpadeo excesivo o la pérdida de resolución de la línea alternativa / píxel alternativo sistemas de gafas pasivas polarizadas … su ventaja para los juegos reales es un poco cuestionable … y por qué desea que su LCD responda tan rápido cuando ningún panel moderno muestra ningún tipo de efecto fantasma de movimiento que solía ser endémico de la tecnología incluso a “40hz” , y los CRT solo llegaron tan alto para tratar de superar su problema de parpadeo incorporado …)

Aunque si alguien quiere donarme uno para probar … 😉

Como puede leer en: La velocidad de fotogramas y el umbral de fusión de parpadeo aquí no es una respuesta simple y única a su pregunta del “límite real de fotogramas por segundo que puede ver un ojo”.

La “tasa de fusión” básica (la tasa más baja de variación de intensidad a la que no se detecta parpadeo) depende de muchos factores relacionados con los aspectos de la fuente, las condiciones de alerta, el observador y la situación de prueba (criterios de detección).

En general, la velocidad de fusión es la más baja (alrededor de 35-40 hz) para una fuente de luz variable sinusoidalmente grande y perfectamente uniforme que cubre uniformemente el área visual completa.
Si la misma cantidad total de luz se presenta como pulsos ultra breves, la velocidad de fusión aumenta a unos 70-80 hz.

La tasa más alta a la que aún se puede detectar el parpadeo se obtiene con una fuente de pulso ultrapequeña y ultra breve sobre un fondo uniforme completo, hecho para moverse rápidamente a través del campo visual física o indirectamente por movimientos oculares.
Esta tasa es teóricamente muy alta, pero probablemente puede medirse prácticamente hasta unos 200-400 hz. (?)
En este caso, sin embargo, el criterio de detección no es realmente la observación del “parpadeo” sino más bien ver una fila de puntos de luz individuales separados.

Entre estos dos puntos finales (por ejemplo, fuentes modeladas de tamaño medio-grande, marcos de cuadros, etc.) tienen tasas de fusión que varían correspondientemente.

Esta pregunta supone que las personas ven en cuadros por segundo. De hecho, la información visual se transmite al cerebro a través de un algoritmo complejo que difiere para diferentes personas con diferentes temperamentos y experiencias de vida. Muchas de las cosas presentes en nuestro campo visual nunca se presentan al cerebro en absoluto. Además, las personas son notoriamente malas en la secuenciación de eventos diferentes que ocurren con unos pocos segundos de diferencia.

La percepción visual también puede ser distorsionada por las sugerencias dadas después del hecho. Por ejemplo: si a las personas se les muestra un video de un accidente automovilístico que tiene lugar en una señal de rendimiento, se les hace una lista de preguntas que incluye “¿Dónde se encuentra la señal de stop?” La mayoría de las personas informarán más tarde de haber visto una señal de stop en el video.

Recientemente, los científicos de realidad virtual (durante la visión envolvente de retina-VR, la perfección teórica “Holodeck”) han descubierto que el límite está mucho más allá de> 1000 fps en situaciones extremas para artefactos indirectos como el desenfoque de movimiento (por ejemplo, Motion Blur causado por la persistencia de la pantalla solamente ocurre durante frecuencias de actualización no infinitas, y este artefacto aún permanece visible incluso más allá de 240 fps a 240Hz)

Publiqué una buena respuesta larga en:

¿Puedo ver un video con más cuadros por segundo de lo que puede ver nuestro ojo humano?

La respuesta anterior es esencialmente correcta, pero sentí la necesidad de intervenir con más detalles.

Mi padre, DH Kelly, que se convirtió en psicofísico estudiando la percepción visual humana (después de su carrera de ingeniero, donde obtuvo 17 patentes en el sistema de cámara Technicolor de 3 tiras), realizó la investigación preliminar sobre esto en los años 60.

Resulta que el umbral subjetivo real (donde un sujeto humano decide que una imagen ya no parpadea) depende de muchos factores, incluidos el contraste, el brillo, los factores espaciales y, en cierta medida (pero importante), el contenido de la imagen.

Sin embargo, en la mayoría de las circunstancias, la percepción del parpadeo cae bruscamente a unos 60 Hz. Si eres un estadounidense que alguna vez buscó una amplia pila de 50 Hz (25 fps entrelazados) en Europa, y sentiste que tus ojos sangrarían, esa es la frecuencia justo dentro del umbral, por lo que estás viendo la frecuencia más alta parpadeo que aún puedes percibir. El televisor NTSC de 60 Hz (entrelazado a 30 fps) está justo en el umbral, por lo que se ve parpadeante o no, dependiendo de esos otros factores.

Implícito en la pregunta, es “¿Por qué las diferentes tasas de cuadros se ven diferentes?” Este es un tema mucho más cualitativo que cuantitativo.

La película Super8 funcionó a 18 fps, y creo que se proyectó a la misma velocidad (obturador solo en el menú desplegable, no dos veces por fotograma). Fue muy parpadeante. 24 fps (de manera similar para 25 fps en otros países), se proyecta de manera que el parpadeo sea de 48 Hz (cada cuadro se proyecta dos veces), que está por debajo del umbral, pero mucho mejor. La TV SD (NTSC, PAL, SECAM) se filmó y transmitió a ~ 25 a ~ 30 fps, con cada cuadro dividido en 2 campos, cada uno de los cuales se mostraría durante ~ 1/60 segundos durante ~ 30 fps, o durante ~ 25 fps, campos que se muestran cada ~ 1/50 seg.

Por lo tanto, el ojo / cerebro ve en la televisión una imagen “nueva” cada 1 / 50-1 / 60 segundos.

En la película, una imagen se repite dos veces, cada una de 1 / 48–1 / 50 segundos. Así que, en última instancia, la imagen de una película solo cambia cada 1/24 de segundo. PERO con una velocidad de obturación tan lenta y con una velocidad de película (ASA o ISO) relativamente baja, la película por su naturaleza fotográfica captura tanto el desenfoque de movimiento del sujeto, el desenfoque de movimiento de la cámara, la profundidad de enfoque estrecha y una granularidad espacial que al azar cambia con cada cuadro (justo en el borde del umbral de percepción espacial). Todos estos factores ayudan a crear la sensación perceptiva de continuidad entre cuadros, lo que a su vez reduce el umbral subjetivo de parpadeo humano.

Por lo tanto, las grandes diferencias subjetivas entre una velocidad de fotogramas de “película” y una velocidad de fotogramas de “TV” se pueden resumir con estas comparaciones:

Cine / tv

Más desenfoque de movimiento / Menos desenfoque de movimiento

Menos DOF ​​/ Más DOF

Granulosidad aleatoria / píxeles uniformes

Parpadeo por debajo del umbral, pero persistencia de la visión con cuadros “repetidos” / Parpadeo cercano al umbral, pero por debajo, los cuadros (campos) cambian cada 1 / 50-1 / 60 segundos.

Hay una discusión interesante sobre esto aquí:

¿Por qué el video a altas velocidades de cuadros parece barato?

Los documentos de mi padre están disponibles en línea a través de la Optical Society of America, pero requieren compra o suscripción. Aquí hay un artículo bastante reciente que describe el trabajo de mi padre y habla sobre algunos de los límites de la percepción del parpadeo humano, y cómo la nueva tecnología puede, de manera inútil, aumentar el umbral del parpadeo humano debido a factores espaciales agudos:

Los humanos perciben artefactos de parpadeo a 500 Hz

Alrededor de la fóvea central , alrededor de 10 cuadros por segundo. Un poco más alto alrededor de la periferia, tal vez 15 por segundo. Eso es porque los bastones son más rápidos que los conos.

Tenga en cuenta que para eliminar el parpadeo, debido al teorema de Nyquist, una fuente tiene que ser el doble. 25 fps PAL y SECAM tienen un parpadeo mucho más notable.

Creo que esta es la primera vez que puedo referirme a algo que escribí de verdad, un capítulo en Visualización de computadora: Técnicas gráficas para ingeniería y análisis científico: Richard S. Gallagher, Solomon Press: 9780849390500: Amazon.com: Libros

La parte del formato de video está, por supuesto, muy desactualizada, pero el resto está bien.

Absolutamente

Agite rápidamente la mano frente a su cara y verá que se forma un borrón continuo. Esto se debe a que su ojo está abierto y recibe luz todo el tiempo, de esta manera crea una imagen constantemente y no solo en 24 momentos.

TV / Películas explotan esto al desenfocar la imagen cuando hay movimiento rápido. De esta manera, solo muestran 24 fotogramas, pero cada uno se difumina en el siguiente imitando el funcionamiento del ojo.

En los juegos de computadora, este no suele ser el caso, ya que cada imagen se muestra de forma independiente sin desenfoque. Entonces, para crear una imagen borrosa sin vibraciones, idealmente mostramos 60-75 cuadros por segundo para que el ojo cree el desenfoque.

Si bien depende de la luz ambiental y el brillo de la fuente; cuando juego prefiero 65-70 cuadros por segundo.

24 fotogramas por segundo es un número importante porque esa es la rapidez con que la corteza visual transmite imágenes desde el ojo hasta el cerebro.