私は、画面の隅でフレームレート カウンターが実行されている新しいゲームに、最初の優しい時間をあまりにも多く費やしました。私は、ほんの些細な問題にも敏感に反応して、グラフィック設定を調整したり、調整したりして、最適化しては悩み、最適化してはまた悩みながらプレイしています。
カウンターを常に稼働させているわけではないと誓います。それは不健康ですよね？しかし、フレームレートは私たちにとって重要です。これは、私たちがリグとゲームのテクニカル チョップの両方を評価するための中心的な測定基準です。なぜそうではないのでしょうか？フレームレートカウンターは嘘をつきません。ストレートで単純な数値を報告します。不確実な世界において、それは私たちが寄り添うことができるものです。
でも、できますか？ 見る 高いフレームレート?こうして、PC ゲームと同じくらい古い議論が始まり、誇りと不安定な科学が衝突する、絶え間なく続く混乱した戦争が始まります。しかし、インターネットの怒りはさておき、これは特に私たちがコンピューター ゲームを体験する主な方法に関わるものであるため、興味深い質問です。何 は 人間の目に見える最大フレームレート? 30 Hz と 60 Hz の違いはどれくらい知覚できますか? 60 Hz と 144 Hz の間ですか?どの時点以降、ゲームをより速く表示しても意味がありませんか?
答えは複雑で、かなり乱雑です。あなたはその内容の一部に同意できないかもしれません。中にはあなたを怒らせる人もいるかもしれません。目と視覚認知の専門家は、ゲームをプレイする専門家であっても、コンピューターやモニターに表示される流れる画像の重要性について、あなたとはまったく異なる視点を持っている可能性があります。しかし、人間の視覚と知覚は奇妙で複雑なもので、思ったように機能しません。
ビジョンの側面
まず理解すべきことは、私たちは視覚の異なる側面を異なる方法で認識するということです。動きの検出は光の検出とは異なります。もう 1 つは、目の部位によって機能が異なることです。視野の中心は、周辺とは異なる分野に適しています。そしてもう一つは、私たちが認識できるものには自然かつ物理的な限界があるということです。角膜を通過した光が脳に作用する情報になるまでには時間がかかり、私たちの脳はその情報を一定の速度でしか処理できません。
さらにもう 1 つの重要な概念は、私たちが知覚するもの全体が、視覚システムの 1 つの要素が達成できるものよりも大きいということです。この点は、私たちの視覚認識を理解するための基礎となります。
1 つの細胞や 1 つのニューロンに基づいてシステム全体の動作を予測することはできない、とジョーダン デロング氏は言います。デロングはレンセラーにあるセント ジョセフ大学の心理学の助教授であり、彼の研究の大部分は視覚システムに関するものです。私たちが実際に認識できるのは、1 本の線や 2 本の線が並んだ幅など、個々のニューロンが認識できる幅よりも小さいものですが、これは何千ものニューロンを平均しているためです。実際、あなたの脳は、その一部の部分よりもはるかに正確です。
ゲームに最適なモニターは何ですか
ゲーマーは...[視力が]おそらく最大レベルに近いレベルで動作している、本当に奇妙な人々の集団です。
助教授 ジョーダン・デロング
そして最後に、私たちは特別です。コンピューター ゲーム プレーヤーは、最も優れた観察力を持っています。ゲーマーと仕事をしているということは、おそらく最大レベルに近いレベルで動作している非常に奇妙な人々と仕事をしていることになる、とデロング氏は言います。それは、 視覚を訓練することができ、特にアクション ゲームは視覚を訓練するのに適しています。 。
[ゲームは]ユニークで、コントラスト感度、注意力、複数のオブジェクトの追跡など、視覚のほぼすべての側面を大幅に向上させる唯一の方法の 1 つである、と認知科学の博士研究員エイドリアン ショパンは語ります。実際、ゲームは視覚療法に使用されるほど優れています。
したがって、どのフレームレートを認識できるか、どのフレームレートを認識できないかについて研究者が話していることに腹を立てる前に、自分の背中を軽く叩いてください。アクションの多いゲームをプレイしている場合、おそらく平均的な人よりもフレームレートを認識しているはずです。
動きを知覚する
それでは、いくつかの数字を見てみましょう。まず最初に考えるべきことは、フリッカー周波数です。ほとんどの人は、光源のちらつきを、1 秒あたり 50 ～ 60 回 (ヘルツ) の速度で安定した照明として認識します。 60 Hz の蛍光灯のわずかなちらつきを感知できる人もいますが、多くの現代の車に搭載されている変調 LED テール ライトを見るときに目を素早く動かすと、ほとんどの人が視界全体にちらつきの汚れが見えるでしょう。
しかし、これは、流れるスムーズなゲーム映像を知覚するという点において、パズルの一部を提供するにすぎません。また、戦闘機パイロットが画面上で 1/250 秒間フラッシュされる画像を認識する能力を実証したという研究について聞いたことがあるなら、それはまた、滑らかで流れるコンピューター ゲームの画像の認識とはまったく異なります。 。それは、 ゲームは動画を出力するため、単に光を処理するシステムとは異なる視覚システムを呼び出します。
視覚の持続性についての議論で使用される古典的な写真のセット。デヴィッド・デフィーノ経由。
例として、次のようなものがあります。 ブロッホの法則 。基本的に、これは知覚における数少ない法則の 1 つである、とインディアナ大学心理脳科学部副学部長のトーマス・ビジー教授は語ります。それは、100ミリ秒未満の光の持続時間には強度と持続時間の間にトレードオフがあると言います。ナノ秒の信じられないほど明るい光は、10 分の 1 秒の薄暗い光と同じように見えます。一般に、人は10分の1秒以内の短くて明るい刺激と長くて暗い刺激を区別できない、と彼は言う。これは、カメラのシャッター スピードと絞りの関係に似ています。広い絞りでたくさんの光を取り込み、短いシャッター スピードに設定すると、少量の光を入れて撮った写真と同じように露出が良くなります。絞りを絞り、シャッタースピードを長く設定して光を当てます。
しかし、私たちは 10 ミリ秒未満の光のフラッシュの強度を区別するのが難しい一方で、信じられないほど素早い動きのアーティファクトを認識することができます。それらは非常に具体的で特別なものでなければなりませんが、その気になれば 500 fps でアーティファクトを見ることもできると DeLong 氏は言います。
特異性は、さまざまなタイプの動きを認識する方法に関係します。じっと座って目の前の物事が動き回るのを眺めている場合、それは歩いているときに見る景色とはまったく異なる信号になります。デロング氏によると、それらはさまざまな場所に集中しているという。視覚の中央部分、つまり最も詳細な中心窩領域は、動きの検出に関しては実際にはほとんどゴミであるため、画面の中央で動くものを見ている場合は、それほど大きな問題ではありません。リフレッシュ レートとは何か。あなたの目のその部分ではおそらくそれを見ることはできません。
バルダーズ・ゲート 3 持参金
しかし 私たちは目の周辺で動きを信じられないほどよく検出します 。 60 Hz 以上で更新される画面が周辺視野を満たすと、多くの人が物理的に動いているという強い感覚を感じると報告します。これが、周辺視野で動作できる VR ヘッドセットが非常に高速 (90 Hz) で更新される理由の 1 つです。
たとえば、一人称シューティング ゲームをプレイするときに行うことのいくつかについても考慮する価値があります。私たちは知覚的な運動フィードバック ループでマウスの動きとビューの関係を継続的に制御し、3D 空間をナビゲートして移動し、敵を探索して追跡します。したがって、私たちは視覚的な情報を使ってゲームの世界についての理解を継続的に更新しています。ビジー氏は、滑らかで素早く更新される画像の利点は、細部ではなく大規模な動きの認識にあると述べています。
しかし、私たちはどれくらいの速さで動きを認識できるのでしょうか?上記をすべて読んだ後、おそらく何もないと推測できるでしょう。 正確な と答える。しかし、次のような決定的な答えがいくつかあります。30 Hz と 60 Hz の違いは間違いなく認識できます。
実際にどのようなフレームレートで表示できるのでしょうか?
確かに 60 Hz の方が 30 Hz よりも優れており、明らかに優れていると Busey 氏は言います。これは、インターネット上の申し立ての 1 つが取り消されたということになります。そして、私たちは 60 Hz の点滅する光源よりも高い速度で動きを知覚できるので、レベルはそれよりも高くなるはずですが、彼は数字にこだわるつもりはありません。 120 Hz で頭打ちになるのか、それとも 180 Hz までさらにブーストがかかるのか、私にはわかりません。
通常、200 fps を超えると、通常の現実の動きのように見えると思います、と DeLong 氏は言います。しかし、より規則的に言えば、画面の滑らかさの変化を感知できる能力が低下するのは 90Hz 付近にあると彼は感じています。確かに、愛好家は小さな違いを見分けることができるかもしれませんが、それ以外の私たちにとっては、赤ワインは赤ワインのようなものです。
ショパンは主題をまったく異なる視点から見ています。文献によれば、20 Hz 以上のものは見えないことは明らかです、と彼は言います。そして、最初はコーヒーを飲みながら鼻を鳴らしていたことは認めますが、すぐに彼の議論はより意味のあるものになり始めました。
確かに 60 Hz の方が 30 Hz よりも優れており、明らかに優れています。
トーマス・ビジー教授
彼は、一人称視点のシューティング ゲームでターゲットとして要素を検索して分類するとき、複数のターゲットを追跡し、小さなオブジェクトの動きを検出していることになると説明しました。たとえば、小さな物体の動きを検出する場合、検出できる物体の最適な時間周波数はどれくらいでしょうか?
研究により、その答えは 7 ～ 13 Hz であることが判明しました。その後、動きに対する私たちの感度は大幅に低下します。視覚的な検索や複数の視覚的な追跡を行いたい場合、または単に動きの方向を解釈したい場合、脳は 1 秒間の連続的なフローから 13 枚の画像のみを取得するため、その間にある他の画像を 1 つの画像に平均化します。
2010年に研究者のルーフィン・ヴァンルーレンによって発見され、 これは文字通り私たちの脳内で起こっていることです : 脳波検査では、安定した 13 Hz の活動パルスが確認できます。また、このことは、私たちが「 荷馬車の車輪効果 回転するスポークのある物体の映像を撮影すると、「」というメッセージが得られます。再生すると、映像は物体が反対方向に回転しているように見えることがあります。脳も同じことをする、とショパンは言います。これはカメラなしでも見ることができます。あらゆる研究を踏まえると、20hz とそれ以上の間に違いは見られません。映画業界の標準である 24hz に行きましょう。しかし、それを超える意味はないと思います。
知覚と反応 
この記事では、人間の目で認識できるフレームレートについて説明します。部屋の中の象: どれくらい速く走れるか 反応する 私たちが見ているものに？これはゲームと映画の重要な違いであり、別の記事を書く価値があります。
では、なぜゲームはできるのでしょうか？ 感じる 30 fps と 60 fps では明らかに違いますか?フレームレート以上のことが行われています。 入力ラグ コマンドを入力し、そのコマンドがゲームによって解釈されてモニターに送信されてから、モニターが画像を処理してレンダリングするまでに経過する時間です。入力ラグが大きすぎると、LCD のリフレッシュ レートに関係なく、ゲームが遅く感じられます。
ただし、60 fps で実行するようにプログラムされたゲームでは、フレームが 30 fps (33.3 ミリ秒) と比較して時間のスライス (16.6 ミリ秒) が狭いため、入力をより速く表示できる可能性があります。人間の応答時間は確かにそれほど速くありませんが、学習能力と 予測する 私たちの応答がはるかに速く見えるようにすることができます。
ここで重要なことは、ショパンが脳が視覚情報を取得し、それを処理し、それに基づいて行動できることについて話しているということです。彼は、20 Hz と 60 Hz の映像の違いに気付かないと言っているのではありません。 違いが分かるからといって、ゲームでより優れているとは限りません と彼は言います。 24 Hz を超えると改善はされませんが、これまでとは異なる現象学的経験が得られるかもしれません。したがって、有効性と経験の間には違いがあります。
また、Busey 氏と DeLong 氏は、スムーズなフレームレートの美的魅力を認めましたが、おそらくフレームレートがゲーム テクノロジのすべてであり最終的なものであるとは誰も考えていませんでした。ショパンにとって、解像度ははるかに重要です。私たちが時間の違いを解釈することには非常に制限がありますが、空間の違いを解釈することにはほとんど制限がありません、と彼は言います。
アイオクーラー
DeLong にとって解像度も重要ですが、解像度を気にするのは視野の数度だけを構成する目の中央の小さな領域だけです。私がこれまでに見た中で最も魅力的なものは、視線追跡に関するものです。実際に必要な目の領域のみをフル解像度にしないのはなぜでしょうか?しかし、彼の本当の焦点はコントラスト比です。本当に本物の黒人と明るい白人を見ると、本当に説得力があると彼は言います。
私たちが本当に知っていること
これらすべてを経て、私たちは本当に何を知っているのでしょうか？脳は複雑であり、すべての人に当てはまる普遍的な答えは本当に存在しないということ。
- 50 Hz または 60 Hz の光源でちらつきを感じる人もいます。リフレッシュ レートが高いと、知覚できるちらつきが軽減されます。
- 私たちは視覚の周辺部で動きをよりよく検出します。
- 画像のフラッシュを認識する方法は、一定の動きを認識する方法とは異なります。
- ゲーマーは、画像の変化を認識することに関して、最も敏感で訓練された目を持っている可能性が高くなります。
- フレームレート間の違いを知覚できるからといって、必ずしも知覚が反応時間に影響を与えるとは限りません。
したがって、これはきちんとしたテーマではなく、さらに、モニターが実際にこれらの高いフレームレートで画像を出力できるかどうかも考慮する必要があります。多くは 60 Hz を超えず、ビジー氏は 120 Hz で宣伝されているモニターが本当にそれほど高速に表示できるかどうか疑問に思っています (米国での真剣に詳細なテストによると)。 TFTCentral 、確かにそうです）。また、コンソールでレンダリングされる 1 秒あたり 30 フレーム (多くの場合、それよりも低い速度) でゲームを楽しんだことがある者として、ビジュアル ディスプレイの他の側面が私の視覚認識とよりよく結びつく可能性があるという彼らの示唆には共感できます。
一方、プロチームからは、フレームレートに関する客観的な経験や、それがプレイヤーのパフォーマンスにどのような影響を与えるかについて聞きたいと思っています。おそらく彼らは、この分野における科学の現在の考え方を裏付けるか、矛盾するでしょう。ゲーマーが視覚に関してそれほど特別であるならば、おそらく私たちはそれについての新たな理解を先頭に立って取り組むべきでしょう。
