Trang chủ Công Nghệ 30fps vs 60fps: mắt bạn nhìn được bao nhiêu khung hình một giây?

30fps vs 60fps: mắt bạn nhìn được bao nhiêu khung hình một giây?

Tốc độ khung hình (FPS) có lẽ đã quá quen thuộc với các game thủ chúng ta, và đồng thời ta cũng phải thừa nhận tầm quan trọng của nó. Nó chính là thiết bị đo lường cốt lõi để ta đánh giá các thiết bị phần cứng của mình cũng như các khía cạnh kĩ thuật của một trò chơi. Một bộ đếm khung hình không bao giờ nói dối. Nó luôn báo cáo lại một con số đơn giản và rõ ràng nhất.

Nhưng liệu bạn có thể thấy tốc độ khung hình cao không? Một thắc mắc từ rất lâu đã gây nên khá nhiều bàn cãi trong cộng đồng. Bỏ qua các tranh cãi đó, thì đây là một câu hỏi khá thú vị, khi nó liên quan đến việc chúng ta trải nghiệm các tựa game. Tốc độ khung hình tối đa mà mắt con người có thể thấy được là bao nhiêu? Liệu ta có nhận thức được sự khác nhau giữa 30Hz và 60Hz? Giữa 60Hz và 144Hz? Và đến khi nào việc cố đạt tốc độ khung hình cao hơn sẽ trở nên vô nghĩa?

Câu trả lời khá là phức tạp và lộn xộn. Bạn có thể sẽ không đồng ý với một phần của nó, và một số sẽ làm bạn phẫn nộ. Các chuyên gia về mắt và nhận thức thị giác, thậm chí những người đã từng chơi game, sẽ có những nhận thức khác nhau về những gì quan trọng đối với dòng chảy các hình ảnh của máy tính và mức hiển thị của màn hình. Nhưng mắt của con người và nhận thức là một thứ khá lạ kì, và nó không hoạt động như bạn cảm giác.

Các khía cạnh của tầm nhìn

Điều đầu tiên ta phải hiểu là chúng ta tiếp cận nhiều khía cạnh của tầm nhìn mỗi người khác nhau. Việc phát hiện chuyển động không giống với việc phát hiện ánh sáng. Một điều nữa là các bộ phận khác nhau của mắt sẽ hoạt động khác nhau. Vị trí trung tâm của tầm nhìn của bạn sẽ hoạt động tốt hơn trong việc phân loại các vật hơn là bao quát chúng. Phải mất thời gian để ánh sáng có thể đi qua giác mạc và trở thành thông tin để mà não bộ của bạn có thể phản ứng, và não bộ của chúng ta chỉ có thể xử lý các thông tin đó với một tốc độ nhất định.

Tuy nhiên có một khái niệm quan trọng khác: toàn bộ những gì mà ta nhận thức lớn hơn tất cả những gì mà hệ thống thị giác của chúng ta có thể cảm nhận. Điều này là điều cơ bản cần biết để hiểu được nhận thức của chúng ta về tầm nhìn.

“Bạn không thể dự đoán hành vi của cả hệ thống dựa trên một tế bào, hay một nơ-ron,” theo Jordan Delong. Delong là trợ lý giáo sư tâm lý tại trường cao đẳng St Joseph ở Rensselaer, và phần lớn nghiên cứu của ông là về các hệ thống thị giác. “Chúng ta thật sự có thể nhận thức được sự vật, như bề rộng của một hoặc hai đường thẳng, nhỏ hơn so với những gì mà một tế bào thần kinh có thể làm, và đó là do việc chúng ta có trung bình hàng ngàn và hàng ngàn các tế bào nơ-ron . Não của bạn có thể chính xác hơn hẳn so với một bộ phận của nó.”

Và cuối cùng, chúng ta rất đặc biệt. Các người chơi game vi tính thường có những đôi mắt rất tốt. “Nếu bạn đang làm việc với các game thủ, nghĩa là bạn đang hoạt động với một nhóm người khá là kì lạ mà có lẽ đang hoạt động ở mức cao nhất,” theo Delong. Đó là do việc nhận thức tầm nhìn có thể được cải thiện, và các trò chơi hành động sẽ đặc biệt tốt trong việc huấn luyện tầm nhìn.

Adrien Chopin, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về khoa học nhận thức đã nói: “Các trò chơi khá là độc nhất, chúng là một trong các cách duy nhất mà ta có thể cải thiện hầu như mọi khía cạnh của tầm nhìn, cũng như độ nhạy tương phản, khả năng tập trung, và việc theo dõi nhiều đối tượng.” Nó hữu dụng đến mức, nhiều trò chơi đã được sử dụng trong các quá trình vật lý trị liệu cho mắt.

Cho nên, trước khi nổi giận với việc các nhà nghiên cứu nói về những tốc độ khung hình nào bạn có thể nhận thức và không nhận thức được, hãy tự hào về một việc: nếu bạn chơi nhiều tựa game hành động, bạn có thể nhận thức rõ hơn về khung hình hơn người bình thường.

Nhận thức chuyển động

Bây giờ hãy chuyển qua các số liệu. Điều đầu tiên cần nghĩ đến là tần số nhấp nháy. Hầu hết mọi người nhận thức được một nguồn sáng đang nhấp nháy như là một sự chiếu sáng ổn định ở tốc độ 50 đến 60 lần một giây, hoặc hertz. Một số người có thể phát hiện ra ánh sáng nhấp nháy trong bóng đèn huỳnh quang 60Hz, và hầu hết mọi người chỉ thấy được các vết mờ nhấp nháy khi nhìn các đèn hậu LED trên các chiếc xe hơi hiện đại.

Nhưng điều này chỉ cho ta thấy một phần của câu đố trong việc nhận thức các dòng chảy hình ảnh mượt mà của game. Và nếu bạn đã nghe qua về các nghiên cứu về các phi công máy bay chiến đấu mà trong đó họ đã cho thấy được khả năng nhận thức được một hình ảnh lóe lên trên màn hình trong 1/250 giây, điều này vẫn khá khác với việc nhận thức được các dòng chảy hình ảnh mượt mà trên các game vi tính. Đó là bởi vì các tựa game đưa ra các hình ảnh chuyển động, và do đó sẽ ảnh hưởng đến các hệ thống hình ảnh khác nhau, đến những bộ phận mà đơn giản chỉ xử lý ánh sáng.

Ví dụ, có một thứ được gọi là định luật Bloch. “Về cơ bản, nó là một trong số ít các định luật về nhận thức,” theo Giáo sư Thomas Busey, Vụ phó Vụ khoa học Tâm lý và Trí tuệ của Đại học Indiana. Nó nói rằng sẽ có sự trao đổi giữa cường độ và thời gian trong một tia sáng kéo dài dưới 100ms. Bạn sẽ có được một nano giây của một ánh sáng cực kỳ sáng và nó sẽ xuất hiện như một phần mười giây của một ánh sáng mờ. Ông nói: “Nói chung, hầu hết mọi người sẽ không thể phân biệt giữa các kích thích ngắn ngủi, sáng và các kích thích dài, mờ trong khoãng thời gian một phần mười giây. Nó hơi giống mối quan hệ giữa tốc độ màn trập và khẩu độ trên máy ảnh: Bằng cách để cho nhiều ánh sáng đi vào một khẩu độ rộng và đặt một tốc độ màn trập ngắn, bức ảnh của sẽ bị phơi sáng tương đương với việc để cho một lượng nhỏ ánh sáng đi vào một khẩu độ hẹp và đặt tốc màn trập dài.

Tuy nhiên, trong khi chúng ta gặp rắc rối khi phân biệt cường độ ánh áng dưới 10ms, chúng ta có thể nhận ra các tạo vật của một chuyển động cực kỳ nhanh. Delong nói rằng: “Chúng phải rất cụ thể và đặc biệt, nhưng bạn có thể thấy các tạo vật ở 500 fps nếu bạn muốn.”

Việc này cũng liên quan đến cách mà chúng ta nhận thức nhiều loại chuyển động khác nhau. Nếu bạn đang ngồi yên và xem những thứ trước mặt di chuyển, đó là một tín hiệu khá khác với cách nhìn của bạn khi bạn đang di chuyển. “Chúng tập trung vào những nơi khác nhau” theo Delong. “Phần chính giữa của tầm nhìn của bạn, khu vực hố thị giác, đồng thời cũng chi tiết nhất, khá yếu kém trong việc phát hiện chuyển động, nên khi bạn đang quan sát những vật ở giữa màn hình di chuyển, độ làm tươi (refresh rate) thực sự không quan trọng; bạn không thể nhìn thấy được bằng phần đó của mắt bạn.

Nhưng ở khu vực ngoại vi của mắt, việc phát hiện chuyển động khá tốt. Với một màn hình làm đầy tầm nhìn ngoại vi của ta tại mức 60Hz hoặc hơn, nhiều người cho biết họ có cảm giác mạnh mẽ rằng họ đang vận động cơ thể. Đó là lí do tại sao các headset VR, có thể hoạt động được ở tầm nhìn ngoại vi, lại liên tục cập nhật nhanh đến thế (90Hz).

Nhưng ta cũng phải xem xét một số điều khi ta chơi, ví dụ, một game bắn súng ở góc nhìn thứ nhất. Chúng ta liên tục kiểm soát mối liên hệ giữa chuyển động chuột và chế độ xem trong vòng lặp phản hồi động cơ nhận thức, chúng ta đang điều hướng và di chuyển qua một khu vực 3D, và chúng ta cũng đang tìm kiếm và theo dõi kẻ thù. Do đó, chúng ta sẽ liên tục cập nhật sự hiểu biết của mình về môi trường xung quanh với các thông tin thị giác. Busey nói rằng những lợi ích của các hình ảnh mượt mà đến từ nhận thức của chúng ta về chuyển động quy mô thay vì các chi tiết nhỏ.

Nhưng chúng ta có thể nhận thức được chuyển động nhanh đến mức nào? Sau mọi thứ bạn đọc bên trên, bạn có thể đoán rằng không có câu trả lời chính xác. Nhưng có một số câu trả lời chắc chắn, như sau: bạn nhất định có thể nhận thức được sự khác biệt giữa 30Hz và 60Hz.

Chúng ta có thể thấy được tốc độ khung hình nào?

“Chắc chắn 60 Hz sẽ tốt hơn 30 Hz”, Burey nói. Vậy một tuyên bố trên internet đã được giải quyết. Và chúng ta còn có thể nhận thức được chuyển động ở tốc độ cao hơn như một nguồn sáng nhấp nháy ở 60 Hz, và có thể còn cao hơn như vậy nhiều, nhưng sẽ không có một con số cụ thể.

“Theo tôi nghĩ, khi bạn đạt được trên 200 fps nó sẽ cảm giác như một chuyển động thực tế thông thường” Delong cho biết. Nhưng thông thường, ông cảm thấy phần lớn mọi người không còn cảm thấy được sự thay đổi về độ mượt bắt đầu từ mức 90 Hz trở lên. “Dĩ nhiên, vẫn có những người tinh ý phát hiện ra những thay đổi nhỏ nhặt nhất, nhưng đối với hầu hết chúng ta, nó hoàn toàn cảm giác như nhau.”

Chopin nhìn nhận vấn để khá là khác. Ông nói: “Rõ ràng chúng ta không thể nhìn được những gì từ 20 Hz trở lên”. Ban đầu, khá là quái lạ khi nghe tuyên bố này, nhưng dần lập luận của ông bắt đầu có ý nghĩa hơn.

Ông giải thích rằng, khi chúng ta tìm kiếm và phân loại các yếu tố trong các trò chơi bắn súng góc nhìn thứ nhất như các mục tiêu, chúng ta đang theo dõi nhiều mục tiêu, và phát hiện chuyển động của các vật nhỏ. “Ví dụ như, nếu bạn lấy việc phát hiện chuyển động của các vật nhỏ, tần số tạm thời tối ưu mà bạn có thể phát hiện là gì?”

Và nhiều nghiên cứu đã phát hiện ra rằng câu trả lời là từ 7 đến 13 Hz. Sau đó, độ nhạy cảm của chúng ta đối với chuyển động giảm đáng kể. “Khi bạn muốn thực hiện tìm kiếm trực quan, hay theo dõi nhiều hình ảnh hoặc chỉ giải thích hướng đi của chuyển động, bộ não của bạn chỉ chứa được 13 hình ảnh trong một dòng chảy liên tục thứ hai, vì vậy bạn sẽ ‘trung bình’ các hình ảnh nằm giữa khác thành một hình ảnh duy nhất”.

Được phát hiện bởi nhà nghiên cứu Rufin vanRullen vào năm 2010, điều này thực sự xảy ra trong não của chúng ta: bạn có thể nhìn thấy các hoạt động xung ổn định ở 13Hz trong EEG, và khẳng định này càng được củng cố thêm khi mà chúng ta có thể trải nghiệm hiện tượng ‘bánh xe quay ngược’, một hiệu ứng thường thấy khi bạn ghi hình lại các chuyển động của một vật đang quay. Khi chiếu lại, đoạn phim cho thấy dường như vật thể đang quay theo hướng ngược lại. “Não bộ cũng làm điều tương tự,” Chopin nói. “Bạn có thể thấy điều này mà không cần camera. Với tất cả nghiên cứu, chúng ta sẽ không nhận thấy được sự khác biệt giữa 20 Hz và cao hơn. Đến 24 Hz vẫn được, đây là tiêu chuẩn của ngành phim. Nhưng vượt qua đó thì không có ý nghĩa gì cả.”

Điều quan trọng mà Chopin đang cố chỉ ra ở đây là việc não bộ chỉ tiếp nhận các thông tin thị giác mà nó có thể xử lý. Ông ấy không nói rằng chúng ta không thể nhận thấy sự khác biệt giữa 20 Hz đến 60 Hz. “Chỉ vì bạn có thể thấy được sự khác biệt, không có nghĩa bạn sẽ chơi hay hơn”, ông nói. Có một sự khác biệt giữa sự hiệu quả và trải nghiệm.

Và trong khi Busey và DeLong thừa nhận tính thẩm mỹ của một tốc độ khung hình mượt mà, không ai trong số họ cảm thấy tốc độ khung hình là tất cả đối với công nghệ game như cách chúng ta hằng nghĩ. Đối với Chopin, độ phân giải quan trọng hơn nhiều.

Đối với DeLong, độ phân giải cũng rất quan trọng, nhưng chỉ vùng nhỏ và trung tâm của mắt mới quan tâm đến nó, vùng này chỉ chiếm vài độ trong vùng quan sát của bạn. “Một trong những thứ hấp dẫn tôi nhất là việc theo dõi chuyển động mắt. Tại sao chúng ta không để độ phân giải hoàn chỉnh ở những nơi mà mắt ta thật sự cần?” Nhưng mối quan tâm chính của ông là tỉ lệ tương phản. “Khi ta thấy các vật thật sự đen và các các vật sáng trắng, nó thật sự rất hấp dẫn,” ông nói.

Những gì chúng ta thật sự biết

Sau tất cả, chúng ta đã biết được những gì? Rằng não bộ cực kì phức tạp, và sẽ không có câu trả lời phổ quát áp dụng cho tất cả mọi người.

  • Một số người có thể nhận thức được nguồn sáng nhấp nháy ở 50 hay 60 Hz. Và ở tần số cao hơn sẽ khó để cảm nhận được.
  • Chúng ta phát hiện chuyển động tốt hơn ở phần ngoại vi của tầm nhìn.
  • Cách ta nhận thức một hình ảnh lóe lên khác với một chuyển động liên tục.
  • Các game thủ sẽ có khả năng có các đôi mắt nhạy cảm nhất trong việc nhận thức những thay đổi hình ảnh.
  • Chỉ vì ta có thể nhận thức được tốc độ khung hình không có nghĩa ta sẽ có thời gian phản ứng nhanh hơn.

Vậy, đây không phải là một chủ đề rõ ràng, và trên hết tất cả những điều này, chúng ta phải cân nhắc xem màn hình của chúng ta có khả năng cho ra các hình ảnh ở tốc độ khung hình cao không. Nhiều màn hình sẽ không vượt quá mức 60Hz, Và Busey thắc mắc rằng liệu các màn hình được quảng cáo có thể chạy ở 120Hz có thật sự hiển thị nhanh đến thế không (theo vài kết quả kiểm tra tại TFTCentral, chúng thực sự làm được).

Theo PCGAMER

BÌNH LUẬN

Bình lậun
Nhập tên của bạn

Tin hot trong tuần

Tin xem nhiều nhất