Quanti FPS può realmente vedere l'occhio umano?


TUTTE LE DOMANDE DA PORSI QUANDO SI PARLA DI FRAMERATE

L'occhio umano può vedere veramente sopra i 100 FPS?

Quanti FPS servono per essere dei professionisti su CS?

Le prestazioni cambiano se aumentano gli FPS?

I gaming monitor a 144 hz servono veramente?

Prima di rispondere a queste domande è importante partire da un presupposto:
OLTRE I 200 FPS L'OCCHIO UMANO NON VEDE
I test eseguiti su alcuni degli occhi più allenati del mondo, ovvero quelli dei piloti di caccia militari, hanno dimostrato che essi riuscivano a percepire un oggetto solo se compariva con una frequenza di almeno 1 fotogramma ogni circa 230. Questo significa che anche se aumentassimo il numero di fotogrammi, la percezione di quelle immagini non avrebbe il tempo di fissarsi sulla retina e venire percepito dal cervello. Ci sono infatti dei limiti fisici della visione da considerare, come appunto il tempo affinchè la luce passi dalla cornea fino a diventare informazione percepita dalla corteccia cerebrale e il nostro cervello può elaborare quell'informazione solo ad una certa velocità.

Questo però è solo uno degli aspetti di come funziona l'occhio umano, infatti la prima cosa da capire è che percepiamo diversamente i diversi aspetti della visione. Rilevare il movimento non è lo stesso che rilevare la luce. Un'altra cosa è che le diverse parti dell'occhio si comportano diversamente. La visione periferica è diversa dalla visione centrale.
Inoltre, l'insieme di ciò che percepiamo è maggiore di quello che il singolo elemento del nostro sistema visivo può raggiungere. Questo significa che l'elaborazione del cervello nel suo complesso determina l'acquisizione dell'immagine, al di là della percezione fisica dell'occhio di distinguere due linee.

Distinguere una fonte luminosa da un elemento in movimento è la chiave per interpretare quanti FPS sono importanti per un gamer. Ad esempio una luce pulsante con una frequenza molto elevata, equivale ad una luce continua se questa punto non si muove. Se invece tale punto si sposta, la differenza si nota molto di più, sopratutto per la nostra visione periferica, la migliore per quanto concerne la percezione del movimento.
L'occhio infatti è fatto in modo da mettere bene a fuoco al centro dell'immagine e di percepire bene il movimento in periferia. La spiegazione è che se dobbiamo scappare da qualche minaccia e stiamo correndo, non ci importa di mettere a fuoco bene gli oggetti, ma è importante vedere bene intorno a noi per poter scappare. Viceversa se dobbiamo fare un lavoro di precisione saremo fermi e dobbiamo vedere bene i dettagli.

La visione periferica ci permette di vedere artefatti del movimento a un framerate molto superiore dei 200 FPS. E' proprio questo tipo di percezione che permette al nostro cervello di notare la differenza tra un monitor a 30 FPS e uno a 60FPS. Artefatti del movimento e quindi la fluidità dell'immagine possono essere percepiti con una freaquenza molto alta, anche superiore ai 300 FPS.
Il punto è che tali artefatti non sono realmente percepiti come immagini, ma sono percepiti dal cervello solamente come un "fastidio" percettivo, non potendo realmente distinguere ciò che è stato visto.

Quando cerchiamo e categorizziamo elementi come bersagli in uno sparatutto in prima persona, stiamo monitorando più bersagli e rilevando il movimento di piccoli oggetti. In questo caso, la frequenza temporale ottimale per distinguerli è tra 7 e 13 Hz (3 - 12 FPS). Oltre a questi valori, la nostra sensibilità al movimento diminuisce significativamente. Vi sembra troppo poco?

Purtroppo è vero che il nostro cervello, quando vuole fare una ricerca visiva o semplicemente interpretare la direzione del movimento, può usare solo 13 immagini al secondo di un flusso continuo, tutti i frame aggiuntivi non sono realmente elaborati.
Questo è stato dimostrato dal ricercatore Rufin van Rullen nel 2010 e possiamo anche noi sperimentarlo tramite l'effetto "ruota del vagone", che è quell'effetto che abbiamo quando vediamo una ruota a raggi ruotare in senso contrario anche se in realtà il veicolo sta andando avanti. Questo avviene perchè i raggi superano gli FPS massimi che possiamo percepire e crea alterazioni della percezione. Lo standard cinematografico di 24hz è basato su questo concetto.

È chiaro dalla letteratura che l'essere umano non può vedere nulla oltre i 20 Hz - 10FPS, inteso come distinguere due frame diversi l'uno dall'altro.
In conclusione solo perché puoi vedere la differenza tra un 30  FPS e 200 FPS, non significa che tu possa essere migliore nel gioco, dopo 24 Hz non migliorerai la tua percezione, ma avrai solo un'esperienza fenomenologica diversa.
Detto questo, le prestazioni aumentano perchè la tua esperienza complessiva è migliore, ma non certo perchè quello che vedi a 60 FPS non puoi vederlo a 30 FPS.

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