Кадры в секунду (FPS) в телевидении, кино и играх

Для того чтобы мы могли видеть видео и фильмы в плавном режиме, необходимо определенное количество изображений, следующих друг за другом в быстрой последовательности. Эта последовательность измеряется в кадрах в секунду (FPS).

В зависимости от носителя в последовательности изображений используется разное количество кадров, поэтому фактические значения иногда значительно превышают значения, которые могут быть обнаружены человеком. Хотя частота кадров или частота кадров уже давно являются привычными терминами в видеотехнологиях, FPS стал особенно важен в качестве измерения в играх. Часто упоминается стандартное значение 60 FPS. Что скрывается за разными терминами, какой эффект оказывает на человеческий глаз большое количество изображений в последовательности и каково минимальное количество FPS?

FPS означает кадры в секунду. Это число является частотой кадров или частотой кадров, которая указывает на скорость последовательности изображений в видео.

Частота кадров напрямую указывает на то, отображается ли фильм или видеофайл плавно для глаза или кажется замедленной съемкой. Общее правило таково: чем выше частота кадров, тем более утонченным является движение в видео. Более высокая частота кадров обычно лучше, чем более низкая.

Для человеческого глаза высокая частота кадров в секунду перестает быть значимой выше определенного значения. На самом деле этот предел не так уж высок. Наш мозг может обрабатывать только около 16-18 кадров в секунду для плавного взаимодействия изображений. Чем больше кадров в последовательности изображений, тем более плавным кажется изображение человеческому глазу.

В кино- и видеотехнике установился стандарт 24 кадра в секунду. Такая частота кадров гарантирует, что мы воспринимаем видео из последовательности изображений как гладкую общую картину.

В зависимости от носителя информации, кадры в секунду существенно различаются. Ниже приведен обзор распространенных частот кадров в различных медиа:

В играх FPS является важным критерием, который часто подчеркивается в обзорах игр. В отличие от других видов медиа, таких как кино или телевидение, где частота кадров определяется уже во время рендеринга, в компьютерной или консольной игре изображение постоянно пересчитывается, например, когда персонаж перемещается по игровому миру.

В результате частота кадров в играх колеблется и не остается постоянной при одном значении. Если окружающая среда в игре часто меняется и ее приходится быстро перезагружать, например, в гоночном симуляторе, этот эффект пересчета может привести к рывкам, если FPS слишком низкая.

Другие критерии, такие как задержка, также улучшаются при более высокой частоте FPS. Это означает, что ввод через контроллер, клавиатуру или мышь также обрабатывается чаще в выходном изображении с большим количеством кадров в секунду. В результате ввод осуществляется более непосредственно и не рассчитывается сначала на пострендеренном изображении.

Это решающий фактор, особенно в таких играх, как шутеры от первого лица, поскольку он улучшает прицеливание. На практике более высокая частота кадров, например, 120 FPS, приводит к более точным выстрелам. Это одна из причин, по которой особенно высокая частота кадров используется в киберспорте — трехзначные значения FPS там в порядке вещей.

Большинство игр плавно работают уже при 30 FPS, но в зависимости от жанра рекомендуется более высокая частота кадров в секунду, поскольку это позволяет избежать заиканий. Симуляторы или стратегические игры в реальном времени стабильно работают с частотой кадров 30, в то время как шутеры от первого лица, гоночные игры или захватывающие прыжки и бег лучше работать с частотой кадров 60, чтобы гарантировать плавность игрового процесса.

Основное различие между платформами заключается в том, что консоли используют фиксированный состав оборудования по сравнению с ПК, в то время как ПК имеют очень индивидуальные комбинации в четырех стенах геймера. Взаимодействие отдельных компонентов ПК влияет на общую производительность, поэтому лучшая видеокарта определенно может вызвать заметный скачок кадров в секунду.

На консолях стандартом обычно является 30 или 60 FPS, но в зависимости от разработчика у геймеров есть возможность выбрать один из двух вариантов FPS в настройках. Обычно это влияет на общую производительность. Например, более высокая частота кадров в секунду влияет на производительность графики, что впоследствии может снизить качество игры.

Старые консоли, такие как PlayStation 3 или Xbox Classic, способны воспроизводить игры только в режиме 30 FPS. На современных поколениях консолей от Sony и Microsoft в некоторых играх уже возможна частота 120 кадров в секунду, а стандартом для всех современных систем является стабильная частота 60 кадров в секунду. Такая частота кадров также возможна для многих игр на смартфонах высокого класса.

Для ПК 60 FPS обычно является стандартом для современных устройств. Игровые компьютеры, с другой стороны, часто достигают 120 FPS во время игры из-за обычно очень мощных компонентов.

В принципе, 60 FPS служит эталоном для плавного игрового процесса, где также — как уже говорилось ранее — присутствует более прямой ввод. При 30 FPS могут возникать задержки, что может привести к заметной задержке ввода в играх, насыщенных действием. 120 FPS еще не является стандартом для игр, но он снижает задержки, поэтому эта настройка рекомендуется для высокопроизводительных систем ПК. Однако жанр также играет важную роль.

За исключением мощных систем, которые ограничивают количество кадров, высокий FPS в играх не имеет реальных недостатков. Чем больше кадров в секунду выдает игра, тем плавнее игровой процесс. Это выгодно для создателей контента при создании видеороликов для YouTube и других видеоплатформ, для стриминга на порталах, таких как Twitch, или для игр, насыщенных действием, таких как шутеры или спортивные игры.