Сколько мегапикселей нужно вашему видеонаблюдению

Вход

Существует много оценок разрешающей способности человеческого глаза, однако все они колеблются в пределах 5, 6 или 7 мегапикселей.

Однако, насколько нам известно, еще никто точно это не тестировал… до сих пор.

В этом отчете мы поделимся результатами тестирования различных разрешений IP-камер по сравнению с человеческим глазом.

Итоговые результаты.Вот итоговая таблица наших тестов, которые будут объяснены далее.

Основа тестов

В качестве основы наших тестов мы использовали таблицу Снеллена. Предполагается, что человеческий глаз имеет остроту зрения 20/20, если он может прочитать восьмую строку таблицы с расстояния 20 футов (примерно 6 метров).

Наша цель — найти с каким разрешением камера сможет «прочитать» / «увидеть» одну и ту же строку на одной и той же таблице так же хорошо, как и человеческий глаз.

Тесты

Мы взяли набор IP-камер различного разрешения (720p, 1080p, 5MP и 10MP) и установили угол обзора 60 градусов. Люди имеют гораздо более широкое периферийное зрение, так что в нашем случае угол обзора в 60 градусов представляет собой «взгляд прямо».

Подобно человеку мы разместили камеры в 20 футах (примерно 6 метров) от таблицы Снеллена, чтобы выяснить когда и какая камера сможет сравниться или превзойти человеческий глаз.

Результаты

Мы начали с хорошо освещенной комнаты (освещенность 160 люксов). Снимок ниже показывает общий вид места.

60 градусов — 160 люксов

Первая камера с разрешением 720p смогла распознать только 4 строку таблицы, поэтому «острота зрения» ей была поставлена 20/50

Камера с разрешением 1080p смогла прочитать всего на одну строку больше, и ей была поставлена «острота» 20/40

Перейдя на разрешение 5MP мы продвинулись еще на одну строку и «острота» была оценена как 20/30, хотя кое-кто считал, что и следующая строчка тоже различима и можно поставить 20/25.

И, наконец, камера с разрешением 10MP обеспечила возможность прочитать 8-ю строку, что дает ей остроту зрения человеческого глаза 20/20.

Таким образом в идеале даже при хорошей освещенности 10МP камера может соответствовать и даже немного превосходить человеческий глаз. 3 люкса

Снизив освещенность комнаты до 3-х люксов мы повторили наши тесты. Обычно, при такой освещенности человек с остротой зрения 20/20 сможет различить 6-ю строку (EDFCZP), 20/30, две следующие строки становятся неразличимыми из-за снижения освещенности.

Камера с разрешением 720p смогла распознать только три строки (острота 20/70) из-за сильных шумов и затемненного изображения.

Камера с разрешением 1080p показала себя не лучше, шумов и артефактов ниже третьей строки очень много, поэтому буквы выглядят даже менее различимыми, чем у камеры на 720p.

С разрешением 5MP мы смогли распознать 4 строки (20/50). Заметьте, что некоторые буквы на 5-й строке тоже видны, однако шумы и артефакты не дают полностью распознать строку.

Наконец, камера с разрешением 10MP смогла продвинуться до 5-й строки, 20/40. И опять некоторые буквы на 6-й строке вполне различимы, но строка в целом — нет.

1 люкс

Для нашего финального теста мы снизили освещенность до одного люкса (очень темная комната). На этом этапе только камеры с разрешением 720p и 1080p смогли что-то различить, в то время, как человеческий глаз при такой освещенности способен различить 5 строку (PECFD) с оценкой 20/40.

Камера на 720p смогла распознать две строки с «остротой» 20/100. Прочие строчки были неразличимы.

С разрешением 1080p мы смогли распознать и третью строку. Оценка 20/70.

Камеры на 5MP и 10MP показывали полную черноту, поэтому мы признали их слепыми.


Иcточник: https://ipvm.com/ Переведена: BSP Security

Дизайн

Кажется, что дизайн новинок не изменился

На первый взгляд, iPhone 12 Pro и iPhone 13 Pro практически не отличаются внешне. У них такой же рубленый дизайн с отсылками к iPhone 5 и более ранним моделям смартфонов Apple, схожие габариты и расцветки. Впрочем, и различий хватает.

✓ Блок камер

Два главных изменения: размер площадки фронтальных камер и оттенок синего цвета

iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max существенно различались характеристиками тыльных камер. Собственно, именно поэтому площадка с ними у старшей модели была заметно большего размера. Это не бросалось в глаза из-за схожих пропорций.

В линейке iPhone 13 Pro всё изменилось. Смартфон меньшего размера также получил достаточно большой блок тыльных камер, чтобы сравняться со старшей моделью по характеристикам. Пока это кажется слегка непривычным, но это лишь первый взгляд.

✓ Вырез в экране

Вырез в экране стал значительно более узким

С одной стороны, он стал более узким. С другой стороны, немного увеличился в высоту.

Подобные перестановки случились из-за изменения компоновки датчиков и разговорного динамика. Последний переместился аккурат к верхней кромке смартфона.

✓ Цвета корпуса

Классические цвета остались прежними, но появился новый модный оттенок по версии Pantone

Серебристый, графитовый и золотой — три базовых цвета в линейке Pro остались без изменений. А вот оттенок синего значительно изменился. В iPhone 12 Pro использовался тихоокеанский синий, а в iPhone 13 Pro — небесно-голубой.

Что интересно, в палитре Pantone на сезон осень/зима 2021/2022 как раз есть оттенок Clear Sky, который очень сильно похож на новый цвет в линейке iPhone 13 Pro. Впрочем, в этом нет ничего удивительного, ведь iPhone давно стал модным аксессуаром.

✓ Габариты

Габариты и вес новинок изменились

◉ iPhone 12 Pro: 146,7×71,5×7,4 мм, 187 г
◉ iPhone 13 Pro: 146,7×71,5×7,65 мм, 203 г

◉ iPhone 12 Pro Max: 160,8×78,1×7,4 мм, 226 г
◉ iPhone 13 Pro Max: 160,8×78,1×7,65 мм, 238 г

Новинки из линейки Pro не изменились по длине и ширине. Но они стали толще и ощутимо тяжелее.

Судя по всему, это стало следствием увеличения объёма аккумулятора, что оказалось первопричиной значительного прироста автономности.

Откуда взялся миф про 24 кадра

Стандартная кинопленка 35 мм после проявки Center for Teaching Quality

Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок.

Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду (всего 30 см), не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать.

Волнообразные линии вверху – звуковая дорожка Википедия – Wiki

Увеличить показатели FPS именно до 24 решили тоже не просто так. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный – 90 футов или 30 ярдов. Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы.

Для такой скорости требовалось более точное и выносливое оборудование (как для съемки, так и воспроизведения в кинотеатрах), а расход пленки существенно увеличивался. Помимо затрат на саму пленку, увеличивались также стоимость монтажа, время на его произведение. В итоге все так и остановились на 24 кадрах, эта частота стала отраслевым стандартом на много десятилетий.

Окончательно утвердили частоту около 25 кадров в секунду тотальная электрификация Европы и появление телевидения. При частоте переменного тока 50 Гц (смен направления в секунду) 24-25 кадров удобно привязывать к параметрам тока. При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. А вот в США, где вместо привычных нам 220-230 вольт 50 Гц используется 110-120 вольт 60 Гц, телевизионный стандарт NTSC работает с частотой 30 (29,97) кадров в секунду.

Частоту кадров на ТВ привязали к синусоиде тока в сети SparkFun Electronics

Наш глаз или цифровая камера? Где больше мегапикселей?!

Home » Статьи » Техническая информация » Наш глаз или цифровая камера? Где больше мегапикселей?!

Техническая информация

Veselchak 12.01.2021

105 Просмотры

Сколько мегапикселей в разрешении нашего глаза? Вы удивитесь!

Так вот в нашем глазе…. Впрочем, наберитесь терпения ровно на 20 секунд, и вы узнаете всё. А за это время давайте выясним, что представляет собой наш глаз.

Мы упомянули о мегапиксельном разрешении, поэтому для удобства рассмотрим человеческий глаз в виде цифровой камеры.

Зрачок с хрусталиком внутри напоминает объектив. Роговица – защитный фильтр. Радушная оболочка – диафрагму. А сетчатка глаза – матрица камеры.

Однако сделаем важную оговорку. Цифровая камера и глаз имеют разные механизмы распознавания и получения изображения.

Матрица цифровой фотокамеры состоит из светочувствительных фотодиодов и пикселей.

А светочувствительные элементы в сетчатке глаза – палочки и колбочки.

И вот самое интересное! Колбочек в сетчатке глаза – 7 миллионов, в то время как палочек – 120 миллионов.

Таким образом, мы получаем разрешении для каждого глаза – 130 мегапикселей.

Согласитесь, неплохо так?

Но сразу возникает вопрос. Способны ли сегодня топовые цифровые камеры в смартфонах по состязаться в разрешении с нашим глазом?

Если вы ответили «нет», то поторопились. А если «да», почти правы.

Почему почти?!

Компания Qualcomm, еще в конце 2021 года объявила: её новейшая система на процессоре Snapdragon 865 станет первой с поддержкой модулей камеры с разрешением 200 мегапикселей.

А это значит флагманские смартфоны образца 2021 года на операционной системе Android получат 200-мегапиксельные камеры.

Такое возможно из-за нового процессора обработки сигналов изображения Spectra 480 ISP. Процессор способен обрабатывать до 2 гигапикселей. Что и соответствует размеру датчика камеры до 200 мегапикселей.

Но появились ли эти смартфоны? Увы, пока их нет. С другой стороны, 2021 год еще не закончился. И производители смартфонов смогут нас еще удивить.

Впрочем, кое-что удивительное сегодня имеется на рынке. Правда это не смартфон. А лучшая цифровая камера для создания виртуальных туров. XPhase Pro – 360-градусная камера с общим разрешением 200 мегапикселей.

Такая камера имеет двадцать пять 8-мегапиксельных объективов, что составляет общее разрешение 200 мегапикселей.

XPhase Pro опередила почти в два раза мегапиксельного рекордсмена цифровую камеру Panono. С ее тридцатью шестью 3-мегапиксельными объективами и общим разрешением 108 Мп.

Но вернемся к нашему глазу. Неужели топовые цифровые камеры обогнали наш с вами глаз?!

Американский ученый Роджер Кларк из Планетологического института США считает иначе. В отличие от современных традиционный расчетов, он вывел более высокое разрешение для человеческого глаза. По его экспериментальным данным, разрешение нашей с вами глазной сетчатки составляет целых 576 мегапикселей. А средняя светочувствительность (ISO) равняется 800.

Ошеломительный результат!

Впрочем, сильно задирать нос не стоит. С бешеным темпом развития технологий лет через пять-десять качество изображения нашего глаза станет считаться весьма скромным.

А это значит до «апгрейда» нашего зрения цифровыми гаджетами в сотни и даже тысячи мегапикселей осталось совсем недолго…

Игры

Почему тогда играм недостаточно 25 FPS? А нужно намного больше: 60 или даже 100 FPS.

Как написано в абзаце про фильмы с 60 FPS — камера всегда снимает с небольшим размытием в движении. Компьютер же создаёт абсолютно чёткие изображения. Из-за этого мозгу сложнее складывать их в непрерывную картинку. И чем больше движения в игре, тем больше чётких кадров нам нужно для корректного восприятия.

Для сапёра нам хватит и 2 FPS. Два раза в секунду компьютер будет обновлять изображение на мониторе и показывать попали мы в бомбу или нет. А для Counter-Strike не хватит и 30. Просто потому, что движения там слишком динамичные.

Конечно, игры научились включать искуственное размытие, но оно похоже только мешает игровому процессу. По крайней мере, я не знаю ни одного человека, который включает моушн-блюр в играх. Да и система лишний раз нагружается.

На восприятие также влияет то, что фильмы мы смотрим с постоянной кадровой частотой. В играх же, в зависимости от происходящего, FPS меняется. Как только FPS резко падает, мозг сразу же замечает это. То же самое было бы и с фильмами, если бы кадров в секунду было то 25, то 60.

FPS для игр важен не только для комфортного восприятия игры. Частота кадров равна частоте обновления физической модели. Это значит, чем больше FPS, тем чаще компьютер проверяет сделали вы выстрел или нет. Иногда эти доли секунды важны.

Похоже, что всё, что хотел рассказать — рассказал. Вот кратко все тезисы этой заметки.

История 25 кадра

Сублиминальную рекламу (а это не что иное, как 25 кадр) разработал Дмеймс Вайкери. Он опубликовал результаты о действии такого маркетингового хода: большинство людей после сеанса покупали ту вещь, реклама которой присутствовала на дополнительном 25 кадре. Однако впоследствии автор признался, что данные были сфабрикованы.

Что происходит, когда мы видим 25 кадр?

  • наш глаз действительно различает его, но не фиксирует, ведь мозг не видит в том необходимости;
  • фиксация может произойти, если на экране показан хорошо знакомый зрителю объект (например, крупное зелёное яблоко или короткое слово, набранное большим шрифтом).

25 кадр кажется невидимым из-за инертности зрения: глаз передаёт сознанию непрерывный визуальный ряд, а когда этот ряд прерывается появлением картинки, чужеродное изображение попросту игнорируется.

Приглядитесь к фаер-шоу: когда человек быстро крутит горящий предмет, Вам он покажется огромным огненным кругом – Вы не сможете различить движение объекта.

На инерции основаны и оптические иллюзии: например, круги, которые мы воспринимаем как движущиеся. В действительности движение отсутствует.

На картинке Вы видите только один кадр, но боковое зрение посылает сигнал в мозг, говоря ему, что что-то там нечисто и надо бы это проверить.

В итоге мозг посылает сигнал обратно, преобразовывая 1 кадр в несколько. Это необходимо, чтобы Вы обернулись и удостоверились, что за ближайшими кустами не кроется опасность. Иными словами, это продиктовано инстинктом самосохранения.

Восприятие движения

А теперь перейдем к некоторым числам. Первое, о чем следует подумать, — это частота мерцания. Большинство людей воспринимают мерцающий источник света как постоянное свечение со скоростью от 50 до 60 раз в секунду, или герц. Некоторые люди могут обнаружить легкое мерцание в люминесцентной лампе с частотой 60 Гц, и большинство людей увидят мерцающие пятна по всему зрению, если они сделают быстрое движение глаз, глядя на модулированные светодиодные задние фонари, которые есть во многих современных автомобилях.

Но когда речь заходит о восприятии плавных игровых кадров это только часть головоломки. И если вы слышали об исследованиях летчиков-истребителей, в которых они демонстрировали способность воспринимать изображение, мелькающее на экране в течение 1/250 секунды, это тоже не совсем то, о чем идет речь в восприятии плавных образов компьютерных игр. Это потому, что игры выводят движущиеся изображения, и, следовательно, вызывают различные визуальные системы по сравнению с теми, которые просто обрабатывают свет.

Например, есть такая штука, как закон Блоха. «По сути, это один из немногих законов восприятия», — говорит профессор Томас Бьюзи, доцент кафедры психологии и наук о мозге университета Индианы. Он говорит, что существует компромисс между интенсивностью и длительностью вспышки света, длящейся менее 100 мс. У вас может быть наносекунда невероятно яркого света, и она будет такой же, как десятая часть секунды тусклого света. «Как правило, люди не могут отличить короткие, яркие и длинные, тусклые стимулы в течение одной десятой доли секунды», — говорит он. Это немного похоже на взаимосвязь между выдержкой и диафрагмой в камере: если впустить много света с широкой диафрагмой и установить короткую выдержку, ваша фотография будет также хорошо экспонирована, как и фотография, сделанная при небольшом количестве света.

Но, хотя нам трудно различать интенсивность вспышек света менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты невероятно быстрого движения. «Они должны быть очень конкретными и особенными, но если бы вы захотели, вы могли бы увидеть артефакт на скорости 500 кадров в секунду», — говорит Делонг.

Специфика связана с тем, как мы воспринимаем различные типы движения. Если вы сидите неподвижно и наблюдаете за тем, как что-то движется перед вами, это совсем другой сигнал, чем то, что вы получаете, когда идете. «Они сосредоточены в разных местах», — говорит Делонг

«Средняя часть вашего зрения, фовеальная область, которая является наиболее детализированной, на самом деле представляет собой мусор, когда дело доходит до обнаружения движения, поэтому, если вы наблюдаете за движущимися объектами в центре экрана, это не так уж важно, какова частота обновления; вы не можете видеть этого этой частью вашего глаза». Но периферией наших глаз мы невероятно хорошо обнаруживаем движение

Когда периферийное зрение заполняет экран с частотой обновления 60 Гц или более, многие люди сообщают, что у них есть сильное ощущение, что они физически движутся. Отчасти именно поэтому VR-гарнитуры, которые могут работать с периферийным зрением, обновляются так быстро (90 Гц).

Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем, когда играем, скажем, в шутер от первого лица. Мы постоянно контролируем взаимосвязь между движением мыши и обзором в перцептивном контуре моторной обратной связи, мы ориентируемся и перемещаемся в трехмерном пространстве, а также ищем и отслеживаем врагов. Поэтому мы постоянно обновляем наше понимание игрового мира с помощью визуальной информации. Бьюзи говорит, что преимущества плавных, быстро обновляющихся изображений заключаются в нашем восприятии крупномасштабного движения, а не мелких деталей.

Но как быстро мы можем воспринимать движение? После всего, что вы прочитали выше, вы, вероятно, догадывайтесь, что точного ответа на этот вопрос нет. Но есть несколько окончательных ответов, например: вы определенно можете почувствовать разницу между 30 Гц и 60 Гц.

Пределы человеческого зрения (сколько кадров в секунду видит человеческий глаз)

24 кадра в секунду – не предел возможностей человеческого глаза. Это оптимальное количество кадров, при котором видеоряд воспринимается наиболее удобно: нет провисаний или скачков.

Возможность видеть зависит и от эмоций: возбуждённый человек способен воспринимать бо́льшее количество информации, чем человек, находящийся в состоянии покоя.

Когда кинематограф был немой и киномеханики крутили ручки, они самостоятельно выбирали скорость видеоряда исходя из темперамента зрителей: для спокойной публики частота составляла 20-24 кадра, а для активной – 24-30.

Чтобы не быть голословными, мы предложим Вам один ресурс, наглядно демонстрирующий скорости смены кадров в секунду – http://frames-per-second.appspot.com. Изменяя параметры, Вы сможете установить личную скорость зрения:

Когда Вы концентрируете внимание на чём-либо, то способны воспринимать до сотни кадров в секунду, не упуская при этом семантической нити происходящего. Если внимание рассеяно, скорость воспринимаемой реальности падает вплоть до 10 к/с

Бо́льшее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением (а иногда попросту дорисовывает скорость, как в случае с «движущимися» кругами), а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке

Бо́льшее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением (а иногда попросту дорисовывает скорость, как в случае с «движущимися» кругами), а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке.

Статья сколько кадров в секунду видит человеческий глаз опубликована в рубрике — Познавательное.

Об исследованиях

Учеными проводилось множество исследований на тему распознания разного количества кадров, которое воспринимает человеческий мозг и органы зрения. Наиболее часто опыты ставили рекламщики, так как считали, что скрытый кадр приведет к подсознательному восприятию, что заставит человека покупать определенный продукт:

  • Разные группы людей садили перед телевизором. Им предоставляли видеоматериал, который содержал дефектные кадры с изображением предмета, являющийся лишним для данного кинофильма. После его просмотра большинство людей рассказывали, что видели какое-то непонятное мелькание на телевизоре. Это достаточно интересно, так как FPS находился за пределами числа 220. То есть означает, что человек может распознавать число кадров намного более 24.
  • Учеными было исследовано периферийное зрение. Обнаружилось, что оно имеет отличие от прямого зрения по частоте изображения. Поэтому при создании шлемов используют значения не 30-60 Герц, как для телевизора, а выше – 90 Герц.
  • В пятидесятых годах прошлого века выпустили американский фильм, в котором во многих кадрах были вставлены надписи «Ешь попкорн, пей Кока-колу». Так встраивали кадры, которые распознавались только на бессознательном уровне. Маркетинговая компания, которая занималась этим исследованием, рассказала, что продажа попкорна и кока-колы после этого выросла во много раз.
  • В американском телевидении было исследование на тему содержания 25 кадра. В одном популярном американском телешоу вставляли 350 раз на высокой скорости слова «Звони прямо сейчас». Но никто так и не позвонил. В конце телешоу ведущий рассказал, что в шоу содержалось послание, и попросил прислать правильный ответ про содержание. Было прислано множество писем, но ни одно из них не содержало правильного ответа.

Американскими торговыми компаниями было разработано множество исследований на тему 25 кадра и внедрения информации в подсознательную область человеческого мозга. Но ни одно из исследований не подтвердило правдивости данной теории. Тем не менее, во многих странах была запрещена реклама на уровне подсознательной деятельности человека. В США применение такого метода может привести к потере лицензии для телевещания.

Если увеличить частоту кадров, что будет?

При сравнении кадров немого кино и современных фильмов остается ощущение, что в начале 20-го века снимали в замедленном темпе. При просмотре так и хочется немного поторопить экранных героев. В настоящее время стандарт для съемки – 24 кадра в секунду. Это та частота, которая комфортна для человеческих органов зрения. Но предел ли это, что там за границами этого диапазона?

Сколько кадров в секунду видит человек, теперь вам известно.

Сколько fps воспринимает глаз? Мы знаем, что 24. Есть ли смысл что-то менять? Оказывается, что все эти усилия оправдываются. Современные геймеры, да и просто люди, являющиеся пользователями компьютеров, могут с уверенностью сказать об этом.

Принцип кино можно понять на основе работы простейшего электронно-оптического проектора. Отдельные изображения на плёнке последовательно проходят через механизм проектора. Встроенная лампа направляет на них световой поток, посредством которого оптическая система поочерёдно проецирует кадры на экран, создавая иллюзию движения.

Для традиционной целлулоидной плёнки скорость смены изображений выражается в кадрах в секунду, или FPS (англ. Frames per Second). Для цифровых фильмов используют понятие «частоты обновления», которая выражается в герцах (Гц). Чем выше значения показателей, тем быстрее сменяются статичные изображения и реалистичнее выглядит иллюзия движения.

FPS и частота обновления немного отличаются. Например, скорость в 24 кадра/сек может характеризоваться показателями 24 FPS или 48 Гц. Под FPS подразумевают число самостоятельных кадров, отображаемых в секунду. Частота обновления – это общее количество показов всех изображений за то же время. Дело в том, что для большей реалистичности и минимизации прерывистости видео один кадр может показываться два и более раз, что сопряжено с увеличением скорости кадросмены.

Какие способности имеет зрение?

Стоит рассмотреть строение человеческого глаза. Колбочки и палочки — составляющие фоторецепторов, так называемой системы восприятия. Благодаря им можно различать цвета и оттенки, воспринимать изображения. Сложность нахождения максимального fps (framers per second) заключается в расположении этих рецепторов. У людей количество фпс на периферии зрительной системы увеличено. Это своеобразная адаптация организма к способу существования, которая определяет, что видит человеческий глаз.

Зрительная система настроена таким образом, чтобы видеть цельную картину. Вот почему если показывать по 1 кадру в секунду некоторое время, то человек увидит полное изображение. Однако доказано, что резкие перепады fps дискомфортные и их с трудом воспринимает человеческий глаз. Во времена немого кино количество кадров равнялось 16, но жадные владельцы кинотеатра намеренно увеличивали до 30, что негативно влияло на впечатления от просмотра. Стандартом, комфортным для зрения, является 24 фпс. Зрительная система уникальна: комфортным может быть восприятие 60—100 кадров в секунду. Однако это вовсе не предел, так как известны случаи, где фпс было 220.

Предел ли это?

В компьютерных играх этот показатель стал значительно больше, что позволило сделать их изображение более правдоподобным.

Ученых интересуют ответы на вопросы, какая частота кадров максимальна и что произойдет, если увеличить fps, каков в этом смысл. И правда, логичнее было бы ничего не менять, однако производителей компьютерных игр такое решение не устроило. И в этом может убедиться каждый геймер. Создатели начали проводить эксперименты. Целью этого было узнать, какое количество кадров необходимо, чтобы видимая картинка на мониторе казалась реалистичной.

Хотя в стандартных мультфильмах, кино и видео норма этого показателя равна 24, но результаты опытов помогли киноиндустрии и игровым компаниям продвинуться вперед. Это привело к появлению нового формата — IMAX и 3D, которые используются в кинотеатрах. А основным количеством кадров в гонках, аркадах, шутерах и других стало 50, однако может изменяться из-за скорости интернета.

Разновидности рефракции

В зависимости от того, где находится главный фокус, спереди или сзади сетчатки глаза, различают следующие виды рефракции: эмметропию и аметропию.

Эмметропия — нормальная рефракция глаза. Преломленные лучи сходятся в сетчатке. Без напряжения человек видит предметы, удаленные на расстоянии нескольких метров. Только 40% людей не имеют зрительных патологий. Изменения происходят после 40 лет. При нормальной рефракции глаза, человек может читать без усталости, что происходит благодаря фокусу на сетчатке.

При несоразмерной рефракции — аметропии, главный фокус не совпадает с сетчаткой, а находится спереди или сзади. Так различают дальнозоркость или близорукость. У близорукого человека самая дальняя точка располагается рядом, причина неправильного преломления скрывается в увеличении глазного яблока. Поэтому такие люди плохо видят предметы, расположенные вдалеке.

Дальнозоркость наступает при слабой рефракции. Параллельные лучи сходятся за сетчаткой, а изображение человеку видится размытым. Глазное яблоко имеет сплющенную форму и четко отображает дальние предметы. Заболевание чаще всего развивается после 40 лет, хрусталик теряет эластичность и не может изменить кривизну.

Смысловая избирательность

Следующая интересная особенность человеческого зрения – его избирательность. Мы видим то, что нам интересно, и игнорируем незначимые для нас детали. Увидев достойный съёмки объект, например, цветущее весеннее дерево, фотограф наводит на него камеру и нажимает на спуск. Позже, разглядывая полученный снимок у себя дома, он с досадой обнаруживает, что на заднем плане за деревом виднеются унылые и совсем не цветущие здания, под деревом приютился мусорный контейнер, а голубое безоблачное небо пересекают высоковольтные провода. Я утрирую, но вы поняли суть проблемы. Как быть? Нужно тщательно следить за мусором в кадре и стараться исключать все нежелательные объекты

Особое внимание уделяйте углам кадра – там часто оказывается что-нибудь лишнее. Чем внимательнее вы будете в момент съёмки, тем меньше времени вам придётся потратить на последующее редактирование снимка

Неожиданные факты

Не все знают о таком интересном факте: эксперименты с показом видеоизображения с разной частотой начались более ста лет назад в эпоху немого кино. Для демонстрации первых фильмов кинопроекторы снабжались ручным регулятором скорости. То есть фильм показывали с той скоростью, с которой крутил ручку механик, а он, в свою очередь, ориентировался на реакцию зала. Изначальная скорость показа немого фильма составляла 16 кадров в секунду.

Но при просмотре комедии, когда публика проявляла высокую активность, скорость увеличивали до 30 кадров в секунду. Но такая возможность самовольно регулировать скорость показа могла иметь и отрицательные последствия. Когда владелец кинотеатра хотел заработать больше, он, соответственно, сокращал время показа одного сеанса, но увеличивал количество самих сеансов. Это приводило к тому, что кинопродукция не воспринималась человеческим глазом, а зритель оставался недовольным. В результате во многих странах на законодательном уровне запретили демонстрацию фильмов с ускоренной частотой и определили норму, в соответствии с которой работали киномеханики. Вообще, для чего изучаются fps и человеческий глаз? Поговорим об этом.

Что такое разрешающая способность глаза

Человеческий глаз — орган сложный по строению. Глазное яблоко имеет форму шара с длиной 24–25 мм и содержит светопреломляющий и световоспринимающий аппарат.

Вам будет интересно:Как видит человек с косоглазием: особенности и интересные факты

Разрешающей способностью глаза человека считается расстояние между двумя объектами или линиями, видимыми раздельно. Оценить разрешение можно в минутах или миллиметрах, чаще всего выявляют число линий, видимых раздельно в интервале 1 мм. Причиной изменения разрешения глаза становятся анатомические размеры рецепторов и их связи.

Разрешение глаза человека зависит от факторов:

Нервные перерабатывают сигнал, поступивший на сетчатку глаза.
Оптические — неровности роговицы, нарушение фокусировки, дифракция на радужке, рассеивание света и нарушения глаза.

Контрастность объектов оказывает влияние на разрешение. Отличие можно заметить при дневном и ночном освещении. Днем влияние дифракции увеличивается за счет сужения зрачка, а отклонение роговицы от правильной формы не влияет на изображение. Ночью зрачок расширяется и становится частью периферийной зоны роговицы. Качество зрения снижается при нарушении роговицы, что происходит из-за рассеивания света на фоточувствительных зонах глаза.