Оптимальная частота кадров в играх. Сколько кадров в секунду

FPS означает кадры в секунду, т.е. кадры в секунду. Это можно сравнить с тактовой частотой монитора, т.е. частотой обновления. Однако он зависит от возможностей компьютера, в отличие от тактовой частоты, которая зависит от производительности экрана.

Кадры в секунду — что это такое и как использовать при съёмке видео

Кадры в секунду или fps (frames per second) — это количество кадров, которые камера снимает за одну секунду. Устройство записывает кадры и объединяет их в один. Это распознается мозгом как движение.

В большинстве случаев видео записывается с двумя стандартными частотами кадров: 24 кадра в секунду и 30 кадров в секунду. Однако современные камеры имеют множество альтернативных частот кадров, включая 30, 60, 120 и 240 кадров в секунду. Все они анализируются ниже.

Как появилась стандартная частота кадров

Минимальная частота кадров, при которой человеческий разум воспринимает изображение как движение, составляет 16 кадров в секунду. Различные ученые уже много лет спорят об оптимальной частоте кадров. Например, американский изобретатель Томас Эдисон рекомендовал 46 кадров в секунду.

Однако пленка была слишком дорогой, чтобы работать с такой скоростью, поэтому число кадров неуклонно снижалось, пока наконец не достигло промышленного стандарта — 24 кадра в секунду.

24 кадра в секунду

Долгое время стандартной частотой кадров было 24 кадра в секунду. 23,98, если быть точным. Это число было выбрано как минимально возможная частота кадров, чтобы движение объектов в кадре напоминало «плавное движение». Такие изображения выглядят ярко и впечатляюще, как будто все происходит на самом деле.

Выбор 24 кадров в секунду был также обусловлен финансовыми и техническими ограничениями. Таким образом, кинокомпании экономили деньги на фильме.

Чем чаще 24 кадра в секунду использовались в высокобюджетных фильмах, тем больше людей ассоциировали эту частоту кадров с кино. Так был создан «кинематографический» образ.

Большинство художественных фильмов, рекламных роликов и короткометражных фильмов снимаются с такой частотой кадров.

Сегодня наши фильмы состоят из 1 500 изображений и воспроизводятся со скоростью 12 кадров в секунду. Таким образом, 1 500 кадров/12 кадров в секунду = 125 секунд. Поэтому для создания двухминутного фильма требуется всего 1 500 кадров.

Что такое частота кадров?

По сути, частота кадров — это количество изображений, которые видеокарта может выдать за единицу времени. Обычно она измеряется в кадрах в секунду и часто обозначается аббревиатурой FPS. Это интерпретируется как (кадров в секунду).

Например, если игра производит один кадр в секунду, на экран будет выводиться только одно изображение в секунду. Это больше похоже на слайд-шоу, чем на процесс в реальном времени, и вполне воспроизводимо. Поэтому, как правило, чем больше кадров в секунду отображается на экране, тем более плавным будет результат.

Диапазоны частоты кадров

Хотя человеческий глаз — очень чувствительный орган, он с трудом различает несколько кадров в секунду. По этой причине, а также в связи с железными стандартами, частота кадров обычно округляется до следующего значения.

• 30 FPS – целевая производительность актуальных консолей и слабых ПК. Имейте в виду, что лаги становятся заметны только при частоте ниже 24 кадров в секунду, поэтому любое значение выше 24 можно считать играбельным.
• 60 FPS – целевое значение большинства игровых ПК. На консолях со стабильной частотой кадров в 60 FPS могут работать только менее требовательные или лучше оптимизированные игры.
• 120 FPS – частота кадров, доступная только на мониторах с частотой обновления 120-165 Гц, а достичь ее в требовательных играх без снижения настроек способны лишь самые мощные игровые ПК. На консолях пока недостижима.
• 240 FPS – столько осилят лишь самые быстрые мониторы с частотой обновления 240 Гц. Максимально возможное значение для современных дисплеев.

Обратите внимание, что чем выше частота кадров, тем меньше человеческий глаз замечает разницу. Например, большинство людей могут отличить 60 FPS от 30 FPS, но часто им трудно отличить 120 FPS от 240 FPS, даже если экраны расположены на одной линии.

Какая частота кадров оптимальна для игр?

И теперь мы, наконец, подошли к главному вопросу: в чем разница между 120 FPS и 240 FPS? Но простого ответа не существует. Почему бы и нет

Не в последнюю очередь потому, что не все игры имеют идеальную частоту кадров. В дополнение к личным предпочтениям, можно приблизительно определить следующее

• 30 FPS – вполне подойдет для одиночных и более кинематографичных игр.
• 60 FPS – идеальная для большинства людей частота кадров – благодаря большей плавности игры становятся более отзывчивыми, что может предоставить преимущество в мультиплеере. Также хороша для игр, где важна реакция на анимации.
• 120 FPS – гораздо плавнее и отзывчивее, чем 60 FPS. Может предоставить значительное преимущество в соревновательных играх, хотя некоторые и в одиночных ценят большую отзывчивость, даже ценой ухудшения графики.
• 240 FPS – как и в случае со 120 FPS, значение в 240 FPS может потребоваться разве что киберспортсменам, готовым вложиться в монитор с частотой обновления 240 Гц. Очевидно, что это значение вдвое выше, но реально заметить разницу между 120 и 240 FPS гораздо сложнее, чем между 30 и 60 или между 60 и 120 FPS.

Кроме того, при выборе целевой частоты кадров стоит учитывать следующие факторы

• Тип монитора – как уже было сказано, отобразить частоту кадров выше стандартных 60 в секунду способны лишь определенные мониторы с высокой частотой обновления. А выбор такого монитора может повлечь за собой отказ от других возможностей. Например, в мониторах с частотой обновления 144 и 240 Гц чаще всего используются TN-матрицы, у которых по сравнению с IPS и VA хуже цветопередача и углы обзора. Если вы хотите получше разобраться с различными типами матриц, посмотрите эту статью. Кроме того, стоит учитывать разрешение.
• Железо – если вы приобретаете монитор с высокой частотой обновления, вам также потребуется видеокарта, которая сможет обеспечить работу игр с высокой частотой кадров. Для AAA-игр с высокими настройками графики она может быть очень дорогой.
• Игры – достичь 120 FPS в последних AAA-играх непросто, но про киберспортивные игры типа CS: GO, Overwatch, Dota 2 и т.д. этого не скажешь. Если вы играете в основном в них или другие хорошо оптимизированные игры, которым для трехзначной частоты кадров сверхмощное железо не требуется, то дорогая видеокарта для монитора с частотой обновления 144 или 240 Гц вам не потребуется.

У многих людей очень высокий FPS. Индикатор показывает все 100 или 150 кадров в секунду. Единственная причина — заставить других пользователей завидовать более слабому материалу.

Телевизор

Когда было решено транслировать изображение по телевидению, возникла новая проблема. Отображение одного и того же кадра дважды было невозможным и технически довольно сложным. Кроме того, аналоговый сигнал необходимо было передавать по эфиру. Чем больше кадров, тем тяжелее файл. Это означало, что канал передачи данных должен быть шире, что увеличивало затраты. Поэтому они стали транслировать кадры пополам, то есть с половиной кадров. Изображение разбито на полосы, сначала показаны все нечетные, а затем все четные. Визуальная инерция играет свою роль, и весь кадр виден.

То же самое происходит и на телевидении, но гораздо быстрее.

По-умному это называется чересстрочной разверткой, обозначаемой буквой «i» от слова «interlaced». Переплетенное потоковое видео с разрешением 1920 x 1080 называется 1080i. Тот же клип с прогрессивной разверткой будет иметь разрешение 1080p. Это означает, что передается «прогрессивный» или полный кадр.

Чтобы избежать лишних шумов и упростить структуру телевизора, они решили обновлять полукадр на частоте электрической сети. В Европе этот показатель составляет 50 Гц. В результате получается 50 полукадров в секунду или 25 полных кадров в секунду. В США частота сети составляет 60 Гц, поэтому полукадры будут составлять 60 и 30 кадров в секунду соответственно.

И вроде бы все хорошо, но потом появляются цвета.

Далее по тому же каналу необходимо передать больше информации. Вам нужно передать черно-белое изображение, цветное изображение и звук со старого телевизора. И это было очень трудно сделать. Это происходит потому, что при добавлении информации о цвете в электромагнитный спектр, эти частоты накладываются на звук, вызывая помехи. Чтобы четко разделить цвет и звук, они решили уменьшить частоту полукадров на 0,1%.

60 кадров в секунду — 0,1% = 59,94 кадров в секунду 59,94 кадров в секунду / 2 = 29,97 кадров в секунду

Эта система передачи со странной частотой кадров называется NTSC и используется в США и некоторых других странах.

В Европе таких сложностей не было, и PAL, созданный для решения проблемы цвета, вскоре был принят в качестве стандарта. Поэтому скорость съемки составляла 25 кадров в секунду, и до сих пор составляет.

>30 FPS

Так зачем снимать фильм с частотой 60 кадров в секунду? Смысл в том, чтобы размыть внезапное движение камеры в направлении объекта съемки. Степень размытия зависит от расстояния, пройденного объектом за один кадр. Кроме того, чем больше кадров в секунду, тем менее размытым будет результат.

1 секунда/25 кадров в секунду = 0,041 секунды/60 кадров в секунду = 0,016

Единственная разница между 25 и 60 FPS заключается в плавности движения. Интенсивные движения выглядят в фильме менее размытыми. Это делает изображение более реалистичным. Ключевые моменты.

25 кадр

Представьте, что вы получаете 24-страничную книгу с 23 белыми страницами и одной красной. Если вы мгновенно перелистаете книгу, вы обязательно заметите, что страницы разного цвета. Если в книге 25 страниц, ничего не изменится. Страницы не становятся невидимыми и не влияют на ваше подсознание: вместо 1/24 секунды вы переворачиваете страницы за 1/25 секунды. Вот в чем разница. Даже при наличии более 100 страниц глаз воспринимает одну из них по-разному. То же самое происходит и с видео.

Наше зрение не ограничено считыванием определенного количества кадров в секунду. Разница между кадрами ощущается при 200 или 500 кадрах в секунду.

Поняв, как работают различные частоты кадров, вы сможете правильно интегрировать их в свой рабочий процесс и получить максимальную отдачу от каждого видео.

Информация для видеоблогеров и стримеров

Второй вывод касается видеоблогеров и стримеров, специализирующихся на играх. YouTube, самый популярный видеохостинг, отмечает, что ролики с частотой 60 кадров в секунду по отдельности занимают более высокое место, чем более низкое.

Однако более высокого FPS трудно добиться с помощью клипов — обычные видеопроцессоры не обеспечат его без первых «танцев с бубном».

Следовательно, нет разницы в частоте записи игр. Конечным результатом является то же самое «типичное» видео 60 FPS. Для Twitch, YouTube и других распространенных стриминговых сервисов та же частота 60 кадров в секунду — используется для передачи.

Зрители, по необходимости, не увидят, что вы играете со скоростью 200 кадров в секунду. Качество искусственно снижается.

Почему необходимо такое ограничение? Это оптимальное соотношение с учетом количества стримеров и общей нагрузки на сервер. Увеличение FPS требует большей вычислительной мощности, что не всегда приемлемо.

Сотни «воннаби» на одного стримера могут реально приносить доход сайту.

Вы также найдете полезные публикации ‘MSI AMD Radeon RX 570 Armor OC Review’ и ‘Как выглядит артефакт и что это такое’. Мы надеемся, что вы поделитесь этой публикацией в социальных сетях. До завтра!

Устранить размытость очень просто — стоит только увеличить частоту кадров, и изображение станет намного чище. Это очень полезно при съемке некоторых видов спорта (например, NASCAR или бейсбол).

Влияет ли частота кадров на размер файла видео?

Да! Частота кадров, с которой вы снимаете видео, оказывает большое влияние на размер файла. Это разумно: если вы снимаете минуту видео со скоростью 30 кадров в секунду, вы фактически создаете видео, в котором 1800 отдельных изображений собираются вместе.

С другой стороны, если вы хотите снять одноминутное видео со скоростью 60 кадров в секунду, у вас будет 3 600 изображений. Это, по сути, удваивает количество фотографий и, следовательно, примерно удваивает вес конечного файла.

Еще одним фактором, влияющим на размер видео, является разрешение, из которого вы его извлекаете. Видео Full HD со скоростью 120 кадров в секунду весит больше, чем видео 4K со скоростью 24 кадра в секунду.

Это зависит от настроек камеры. Обычно устройство указывает количество снимков в секунду, которые могут быть сделаны с определенным разрешением/ритмом кадров.

Влияет ли частота кадров на качество видео?

Качество видео зависит только от разрешения, в котором оно отрисовано. Как правило, чем выше уровень анализа изображения, тем выше его качество. Однако самое высокое разрешение изображения (например, 4K) означает больший размер файла. FPS влияет только на плавность видео — не на резкость.

Заключение

Сначала все элементы рамки кажутся немного запутанными. На наш взгляд, лучший способ победить их — попробовать все варианты.

Подумайте о своем видео и снимайте со скоростью 24, 30, 60 или 120 кадров в секунду. Затем проверьте материал. Это поможет вам понять, как именно видео влияет на самую высокую частоту кадров.

• Видео со скоростью 24 кадра в секунду будет выглядеть более кинематографичным и используется для съёмки фильмов.
• 30 кадров в секунду подходит для съёмки спорта и прямых трансляций. Такие ролики выглядят естественно.
• Контент, отснятый при 60 и 120 кадрах может выглядеть немного странно и неестественно (из-за более высокой частоты), поэтому используется для наложения slow motion эффекта.

Поняв, как работают различные частоты кадров, вы сможете правильно интегрировать их в свой рабочий процесс и получить максимальную отдачу от каждого видео.