¿Cuántos fotogramas por segundo tiene la vida real?

Si quisiéramos ser técnicos al respecto, el límite teórico en FPS es 1.855 x 10 ^ 43 Hz … que es básicamente solo 1 / el tiempo de Planck. Sin embargo, esa no es una figura muy significativa en contexto. El Tiempo de Planck es básicamente el período de tiempo más pequeño posible para que una relación de causalidad sea realmente detectable, por lo que la realidad misma opera efectivamente allí.

Hay algunos puntos aquí que no son claramente obvios, pero hay algunos conceptos erróneos sobre los que está trabajando aquí. En primer lugar, no es que el ojo no pueda “ver” por encima de 24 fps, es que el cerebro no puede distinguir inherentemente 24 FPS del movimiento continuo. Y en realidad, esto sucede incluso a niveles más bajos que 24 FPS. Lo que esto corresponde a la latencia del procesamiento de información visual del cerebro. Para la mayoría de los cerebros humanos, esta latencia es bastante grande. Es al menos 1/10 de segundo en promedio. Esta es la razón por la cual el estándar para la animación establecida por Disney es en realidad solo 12 FPS, pero no es raro que las ráfagas de animación en la televisión bajen a 7 FPS (esto generalmente está reservado para cosas como conversaciones donde a nadie realmente le importa sin problemas movimiento tanto como sincronización con el diálogo). Tu cerebro aún junta todo esto como movimiento. Entonces, cuando se dice que el “ojo no puede ver más que xx FPS”, eso es simplemente toro. Lo que significa es que “no necesita renderizar más de xx FPS para registrarse como movimiento”.

La forma en que funciona realmente su conexión ojo-cerebro no es como una cámara digital donde un sensor simplemente se expone a la luz y se obtiene una imagen directa. Una mejor analogía … piense en la forma en que las cámaras CCD pueden tener un obturador global que expone todo el sensor a la vez y los sensores CMOS tienen un obturador enrollable donde se exponen unas pocas líneas a la vez y “rueda” por el espacio del sensor … bueno, tu ojo tiene un obturador estocástico . Se expone una dispersión aleatoria de pocos píxeles (aproximadamente el 1% del sensor) en cualquier momento dado, pero un pequeño intervalo más tarde, se expone una selección aleatoria diferente de píxeles, y así sucesivamente, y esto básicamente siempre está sucediendo (por ejemplo, estás capturando video). Cualquier píxel dado, una vez expuesto, no se puede usar en otra exposición hasta que se “caliente” nuevamente, lo que en algunos casos podría tomar hasta un segundo completo, pero todavía hay otros píxeles expuestos mientras se produce ese retraso, por lo que no como si tus ojos dejaran de funcionar en los huecos.

Su cerebro reúne todo esto para crear una imagen … pero una cosa que puede notar es que su ojo puede tardar un tiempo en obtener una imagen razonable (por eso tiene esa latencia en el procesamiento que causa persistencia de la visión). Cada pequeña cantidad aleatoria de píxeles se expone en momentos ligeramente diferentes, pero aún cuando están muy juntos, aún se está recopilando información en un intervalo de tiempo muy fino. Entonces, incluso si dicha persistencia de la visión significa que está completamente engañado para ver imágenes fijas separadas por 1/12 de segundo como un movimiento suave, su cerebro aún está reuniendo y reconstruyendo información visual que se detectó en los espacios entre esos espacios de 1/12 de segundo .

Esta información adicional, por cierto, es lo que percibimos como desenfoque de movimiento. Y es por eso que cuando jugamos un juego antiguo que no exhibía ningún desenfoque de movimiento explícito, podemos ver la diferencia entre, por ejemplo, 24 fps y 30 fps y 60 fps y 120 fps, y así sucesivamente. E incluso para los videojuegos más modernos que intentan simular el desenfoque de movimiento con convoluciones direccionales, la velocidad de fotogramas más alta todavía se ve más suave porque los métodos que tenemos para hacer el desenfoque de movimiento siguen siendo un poco artificiales … para darle un resultado más creíble porque su propio cerebro juntará parte de ese desenfoque.

Además, los efectos de encofrado como los que mencionó Zane se deben a su capacidad para enfocar su atención y lo que sucede es que su cerebro básicamente está filtrando parte de la información que reunió. En realidad, no es consistente porque las cosas pueden entrar y salir de foco si pierde la concentración, y también porque los conos en el centro del ojo frente a las varillas en la periferia simplemente se usan (es decir, se procesan de manera diferente). Sin embargo, también puedes hacer esto conscientemente. Sin embargo, este también es un proceso estocástico, por lo que no es tan “bien formado” y “regular” como sucede en una cámara.

Esto es similar al “ángulo de obturación” en la realización de películas. La mayoría de las películas regulares de acción en vivo se graban con lo que se llama un “obturador de 180 grados”. Esta es una referencia a los viejos tiempos cuando los obturadores de las cámaras de películas eran discos de tela que giraban para exponer o cubrir la película. La tela tendría un recorte que era básicamente un cierto número de grados de arco en el disco, y el valor predeterminado es 180 grados (o la mitad del círculo). Lo que eso realmente significa es que la película que rodaba a 24 fps solo estaba realmente expuesta durante 1/2 de cada 1/24 de segundo (es decir, 1/48 de segundo), y no expuesta durante la otra mitad. Replicamos esto en cámaras digitales configurando la velocidad de cuadros a 24 Hz y configurando la velocidad de obturación a 1/48 como regla general. Recientemente se han realizado algunos experimentos con cámaras de alta velocidad de cuadros (por ejemplo, 120 fps y superiores) en las que hemos encontrado buenos resultados con obturadores de 360 ​​grados (es decir, la exposición es el lapso de tiempo completo del cuadro). Una de las cosas acerca de esa solución es que puede elegir y elegir cuando baja a, por ejemplo, 24 fps, puede decir que quiero sumar todos los cuadros o que quiero mezclar 25% o 60% y Obtenga más o menos información general sobre el desenfoque de movimiento en el cuadro. Para las cámaras de película, el problema principal con los obturadores de 360 ​​grados es que no solo captura el desenfoque de movimiento de la escena, sino que también captura el desenfoque de movimiento del fotograma de la película que se quita del camino. Un obturador de 180 grados permite que la película se exponga solo durante un período en el que se sabe que el fotograma de la película está parado (lo cual es posible debido al movimiento de “carrete de trinquete” (por falta de una palabra mejor) del carrete.

Una de las razones por las que normalmente no hacemos obturadores de 360 ​​grados incluso en la era digital (aparte de las razones heredadas y que la gente espera el aspecto de la película) es que el “final” del desenfoque de un cuadro es propenso a extenderse en parte en el “inicio” del desenfoque en el siguiente, lo que puede hacer que las cosas se vean demasiado borrosas. Aunque este es un problema muy aparente con la grabación de 24 a 30 fps, en realidad no es tan evidente cuando se llega a 120 fps en adelante. Esta comprensión sugiere que cuando obtienes mucho más alto que 120–240 Hz (este último es un obturador de 180 grados para 120 Hz), estás en el reino de los rendimientos decrecientes cuando se trata de proporcionar más información visual a la vista. No es que no haya nada que proporcionar, pero no da buenos resultados en términos de “explotar el byte”.

Percibimos la vida en cuadros por segundo y puedes probarlo fácilmente con un simple experimento. Sin embargo, la velocidad de cuadros no es constante ya que hay factores como la adrenalina que nos permiten percibir más cuadros por segundo. Esta velocidad de fotogramas no se debe a los propios ojos. Aunque los conos individuales necesitan reiniciarse antes de que puedan detectar el siguiente fotón, no todos los conos envían impulsos eléctricos al mismo tiempo. Entonces, hay una corriente continua de impulsos que viene de los ojos al centro óptico. Es nuestro cerebro el que muestra esta información en paquetes o cuantos.
Para el experimento, todo lo que necesita hacer es poner las manos en una ruleta durante unos minutos. Para aquellos de ustedes que no saben cuál es el efecto de la rueda del carro, les adjunto un video. La lógica es simple. Si la visión es continua, el efecto de la rueda del carro es imposible de observar a simple vista. Cualquier cosa que esté girando sería un desenfoque hasta que se desacelere lo suficiente como para que podamos verlo. Definitivamente no habría percepción de nada girando hacia atrás. Al mirar las cuchillas de una ruleta, definitivamente ves el efecto a simple vista. Puede que tenga que probarlo con diferentes luces y a diferentes velocidades, pero una vez que lo vea, tendrá su respuesta.

Lo que ves en el mundo real se llama (sorprendentemente) “luz visible”. Es una pequeña fracción del espectro electromagnético.

Si pudieras crear una cámara que grabe un billón de cuadros por segundo, qué tan alto podría ser ese número antes … ¿qué? ¿Hay un límite en FPS?

¿Sabes cómo observan galaxias extremadamente distantes? Tienen un telescopio muy grande que está enfocado, bueno, en un punto muy lejos. Efectivamente captura la luz que proviene de un ángulo sólido muy muy pequeño, “ignorando” la mayor parte de la luz del otro universo a su alrededor.

Ahora, la parte divertida. Este telescopio capta solo varios fotones por segundo. Literalmente mira hacia un eterno abismo oscuro en comparación con lo que ves con tus ojos. Y esta oscuridad, este vacío es de lo que esencialmente está hecho el universo. El asunto es muy escaso y la mayoría de las veces no ves nada si no estás realmente cerca de, por ejemplo, una estrella.

Mientras estás en la Tierra, hay mucho que ver, toda esa luz directa y reflejada … pero si consideras todo el universo, es un lugar oscuro y vacío con algunas pequeñas especificaciones de polvo flotando. Y en promedio, si comparas el vívido espectáculo de luz cerca de los cuerpos celestes con el resto del infinito, no ves absolutamente nada.

La vida real, en toda su riqueza y vastedad, observada a gran escala, tiene cero FPS.

Por cierto, el ojo humano percibe mucho más FPS que 24, es por eso que la animación de 60 FPS realmente de alta calidad es menos fotorrealista que la vida real: se ve demasiado suave para que seamos reales.

1.855e + 43 Planck por segundo es en lo que se mueve la vida real, si acepta el Planck como la unidad más pequeña de tiempo conocido. Entonces la vida está en PPS, no en FPS. Los FPS solo son válidos en 2D de todos modos, y el mundo real tiene muchos más.

Para el espacio multidimensional, FPS realmente no funciona, pero si te gusta la analogía, la vida se mueve a 1.855e + 43 FPS.

Por supuesto, si eres como yo y no aceptas el Planck como la unidad más pequeña, sino que piensas que no hay una unidad de tiempo más pequeña, entonces es FPS infinito, pero esa es una discusión completamente diferente. Y mucho más confuso y difícil de pensar.

La vida es asincrónica: el ojo y el cerebro no ven el mundo en cuadros: procesan lo que sea que afecte al nervio óptico y reaccionan a los cambios.

Una pregunta más razonable es “cuál es el tiempo de respuesta” del ojo humano. Que se puede ver de varias maneras, que incluyen:

  • ¿Cuánto tiempo tienes que ver algo para reconocerlo? Parece que está entre 10 y 100 ms, según el experimento. (Eso corresponde a una velocidad de cuadro de 10–100 fps).
  • Qué tan corto puede detectar un evento el ojo. Se han realizado experimentos que muestran que un ojo ajustado a la oscuridad puede detectar un solo fotón, al informar que habían visto un flash. Lo que corresponde a tiempo no está claro de inmediato, pero el experimento que he visto utiliza un flash de 1 ms (equivalente a 100ofps). El ojo humano y los fotones individuales.

Como de costumbre, hay algunas respuestas fantásticas aquí. Déjame ofrecerte algo desde una perspectiva un poco diferente.

Es posible que haya oído hablar de la “persistencia de la visión”. Lo que esto significa, en términos básicos, es que cuando su ojo ve algo, los bastones y conos en su ojo cambian, y se toman unos momentos para “recuperarse” de él antes de que usted mira lo siguiente. Para la mayoría de las personas, esta recuperación dura aproximadamente 1/30 de segundo. Entonces, se puede decir que ves la vida a unos 30 cuadros por segundo.

No es a través de una casualidad o algo así que la televisión se muestra a 30 (bien, 29.97) cuadros por segundo. Está diseñado intencionalmente para funcionar de la manera en que nuestros ojos funcionan naturalmente.

Recientemente me encontré con un estudio que sugiere que la vida se percibe a alrededor de 40 fps. Esto explica por qué algunas personas perciben que el movimiento que se muestra en la televisión no es completamente “uniforme”.

Entonces, ¿por qué, entonces, las películas se muestran a 24 fps? Resulta que nuestros cerebros pueden “interpolar” el movimiento a unos 16 fps y completar los datos que faltan, pero es notable.

Se eligió 24 fps como un medio feliz entre calidad y costo. ¿Costo? Si. No olvides que las películas comenzaron en una película real, cuando la película era cara. La diferencia de 6 fps se tradujo en ahorros de costos a cambio de un poco de calidad.

Una pregunta engañosamente simple. Las señales tienen que llegar al cerebro y luego procesarse en percepciones, ¿no? La velocidad de conducción de un impulso hacia abajo, en el caso de los estímulos visuales, del nervio óptico, a través del quiasma óptico y hacia el cerebro para su posterior procesamiento en una “imagen” tiene que ser un factor importante, si no limita la velocidad. determinar nuestros límites para percibir el cambio en la posición o el color. También la distancia desde la retina, es decir, ¿qué parte de la retina está involucrada en el cambio? No tengo idea si el “procesamiento” del tráfico / patrón nervioso en una imagen lleva mucho más tiempo … o incluso podría agudizarse con entrenamiento. Una pregunta relacionada, creo, es el cambio más pequeño que se puede detectar en, digamos, decibelios de sonido, o presión sobre la piel, o aumento / disminución de la temperatura. Después de eliminar un estímulo, su sensación debe persistir durante fracciones de tiempo, ¿no? antes de que desaparezcan ¿Qué tan importante es eso en la “ilusión óptica” de ver a un pájaro volar a través de la pantalla plateada? Apuesto a que el señor da Vinci tenía opiniones sobre todo esto. Estaba implacablemente curioso acerca de eso.

Algunas personas parecen estar hablando mucho sobre la percepción, pero me parece que sus preguntas se refieren a la naturaleza de la realidad misma, independientemente de nuestra capacidad de percibir.

Otras personas dicen que el tiempo es continuo … es decir, que es indivisible en unidades discretas como “marcos”.

Pero tengo la sensación de que en unidades muy pequeñas, tanto el tiempo como el espacio son “cuantificables” en distancia mínima y también duración mínima. En mi opinión, esta es la razón por la cual el tiempo puede realmente “pasar” y que alguien pueda moverse del punto A al punto B … si no hubiera una escala mínima, eso significa que tanto el tiempo como el espacio son INFINITAMENTE DIVISIBLES … en ese punto te encuentras con Zeno ¡Paradoja y nunca podrías llegar a ninguna parte!

Entonces, aunque para nosotros, el mundo parece “analógico”, bien podría ser que el mundo sea bastante “digital”, pero que la frecuencia de muestreo sea tan alta que nos parezca completamente suave, aunque no sea fundamentalmente.

Planck Time describe la unidad de tiempo más pequeña de la que he oído hablar y es el tiempo que tarda la luz en recorrer una longitud de Planck en el vacío … pero no hay razón para creer que esa sea necesariamente la subdivisión de tiempo más pequeña posible. Pero ya sea el Tiempo de Planck o algo aún más pequeño, sospecho que SÍ tenemos una duración más pequeña posible que es mucho más breve que nuestra capacidad actual de medir.

(Este es mi entendimiento)

Si cava lo suficientemente profundo para ello, el número que obtendrá estará en algún lugar cerca de la constante de Planck. Tal como está actualmente la física, todos los procesos físicos son discretos, por lo que podría llamar a cada paso de esos procesos un marco.

Sin embargo, esto es diferente de los fotogramas de una película o un juego. A diferencia de una película, los “cuadros” de los procesos de la vida real serían independientes entre sí. Podrías pensar en él como muchas películas que se ejecutan en paralelo.

(Esta explicación no está en línea con mi “hipótesis TOE”, pero la guardaré para otro momento :))

Realmente depende de cómo se defina ‘FPS’.

Por ejemplo, ¿se está preguntando acerca de la unidad de tiempo más pequeña de la historia? En ese caso, no sé si es posible responder eso. Probablemente implicaría interacciones entre partículas sub-quark, los fundamentos del universo, y ciertamente no tengo las calificaciones para entrar en detalles sobre ellas. Sin embargo, según las otras respuestas, diría que la constante de Planck es un indicador bastante bueno del período de tiempo más pequeño posible, al menos hasta que descubramos algo más.

Por otro lado, es posible que esté buscando la capacidad de observar realmente el universo con el FPS más alto posible, en cuyo caso depende de cuántos fotones pueda obtener a través de la lente de una cámara a la vez. Los objetos más brillantes del universo son los cuásares, aunque se supone que las explosiones de rayos gamma para las estrellas que se convierten en supernovas son aún más brillantes. Entonces, suponiendo que tenga una cámara que pueda sobrevivir a esas condiciones y que pueda capturar cada fotón para ingresar a su lente por separado, puede ‘grabar’ un cuadro por fotón. Dado que parece que no sabemos exactamente qué tan brillantes son los quásares o los estallidos de rayos gamma, el valor exacto aún se desconoce por ahora, e incluso puede haber objetos más brillantes que aún no hemos encontrado, pero incluso antes de eso hemos tenido La cuestión de si una cámara podría construirse lo suficientemente rápido como para capturar todo esto.

Sin embargo, una vez más, no tengo ninguna calificación más allá de la física de nivel GCSE, así que toma mi respuesta como quieras.

Estoy dispuesto a apostar que alguien con experiencia en ciencia diría que los “fps” de la vida real están limitados a la velocidad de la luz.

Dado que la vida no ocurre en cuadros, conceptualmente lo que parece que estás preguntando es cuál es la velocidad máxima a la que el ojo humano puede percibir la realidad.

Una pregunta similar sería cuál es el PPI (DPI) máximo de la realidad, y apuesto a que la respuesta también se basará en el tamaño de un fotón, y volvería a la capacidad de los ojos humanos para distinguir los detalles finos.

Quizás alguien más inteligente que yo sobre estas cosas pueda proporcionar (o ya haya proporcionado) una mejor respuesta.

Crees que ves cosas. Pero la combinación de su ojo y cerebro no es como un estudio de grabación. Su cerebro tiene un modelo mental de su entorno, muy detallado si es un entorno familiar: su compresión de datos, actualiza los cambios, no necesariamente de manera muy eficiente. Es por eso que a menudo no puedes ver ese montón de llaves escondidas en un sitio plano en el tocador cuando las estás buscando.

Me decidí a intentarlo. Pensé que podías expresar los cuadros por segundo de vida en términos de la velocidad de la luz. Ahora, también sabemos que la distancia se cuantifica en un nivel fundamental en términos de la longitud de Planck. Que es aproximadamente 1.6 × 10 ^ -35 m. Ahora, dado que la luz se aproxima a 3 × 10 ^ 8 m / s, si dividimos eso por la longitud de Planck, obtendremos unidades de 1 / s que podrían corresponder a cuadros por segundo. Esto me da 1.88 × 10 ^ 43 s ^ -1.

Así es como viaja la luz de Planck en un segundo. Este es un número muy grande. Para poner esto en perspectiva, podría escribirlo como

18800000000000000000000000000000000000000000 fps.

Esta es solo una idea que tenía, no estoy seguro de si es válida.

La distancia medible más pequeña es algo llamado “longitud de Planck”. Está en algún lugar alrededor de 1.6 × 10 ^ -35 metros.

Si medimos la cantidad de tiempo que tarda la luz en recorrer una longitud de Planck, obtenemos un período de tiempo de alrededor de 5.4 × 10 ^ -44 segundos. Esto se llama un marco de Planck y es la unidad de tiempo medible más pequeña del universo. Si vemos cuántos cuadros de Planck hay en un segundo, obtenemos el FPS del universo.

Aproximadamente 18.55 septillones de FPS (o 18,550,000,000,000,000,000,000,000 FPS por escrito).

Comprendí tu pregunta de dos maneras diferentes en realidad:

  1. Si habla de cuántos fotogramas por segundo vemos la vida, entonces se refiere a la velocidad de fotogramas del ojo con la que vemos nuestro entorno; en ese caso, el ojo puede interpretar aproximadamente 1000 cuadros por segundo, y vemos la vida como una pantalla de 60 a 40 cuadros por segundo dependiendo de dónde nos encontremos y de lo que estemos mirando.
  2. Si te refieres a cuántos cuadros tiene una vida, entonces tu respuesta es la siguiente:

Bueno, teniendo en cuenta que en las películas cinematográficas suelen trabajar con 24 fotogramas por segundo (o 23.976). Hagamos los cálculos mi amigo:

Un segundo son 24 cuadros

Un minuto, 60 segundos son 24 x 60 = 1440 cuadros (min)

Una hora, 60 minutos son 1440 x 60 = 86 400 fotogramas (h)

Un día, 24 horas son 86400 x 24 = 2 073 600 cuadros (d)

Un año, considerando que son 365 días, es 2 073 600 x 365 = 756 864 000 cuadros (a)

La vida casual del ser humano es de unos 70 años más o menos. Con ese:

756 864 000 x 70 = 52980 480 000 cuadros.

Su respuesta, querido señor, es: 52 980 480 000 cuadros están en una vida.

Tanto Andre como Ian tienen razón. No creo que veamos marcos, es un flujo constante de datos y conciencia. La razón por la que la industria sigue intentando velocidades de cuadro cada vez más altas es para tratar de lograr lo que vemos naturalmente, OMI.

Sería increíble si la vida tuviera una velocidad de fotogramas. Todas las sustancias, incluso la energía, saltan entre bastidores. ¿Qué significaba? ¡Significaba que había un método en el que las cosas, sin importar cuán grande fuera saltar de una posición en un cuadro a otra posición en el cuadro siguiente, espontáneamente, sin necesidad de energía ni fuerza! ¡Significaba que no solo el teletransporte podía hacerse realidad, incluso podíamos construir un motor espacial más avanzado que un motor warp!

FPS es realmente solo una medida del tiempo. Entonces, la pregunta que realmente quiere hacer es: ¿Cuál es el menor incremento de tiempo?

Pero como con el tiempo, se puede suponer que el FPS es infinitamente grande e infinitamente pequeño hasta que descubramos la razón de por qué existe el tiempo.

¿Quizás un marco de “vida real” podría ser un Planck? Nada más pequeño que un Planck tiene un significado real, por lo que diría que la frecuencia de la “vida real” podría ser la velocidad de la luz dividida por Planck.

La percepción de la “vida real” es solo una ventana lenta sobre la “vida real” per se. Suponiendo que está hablando de la capacidad humana: los tres conos de retina funcionan a diferentes velocidades. Luminancia, rápido; croma, lento; El cono circadiano de 470 nm, dolorosamente lento. Entonces vemos escala de grises más rápido que el color, pero eso es solo el globo ocular. La percepción proviene principalmente de la detección de bordes que nos permite reconocer el movimiento. Parece que nuestro aprendizaje, 2 millones de años como cazadores, valió la pena.

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