Visuaaliset ärsykkeet mitataan ruutuina sekunnissa. Toisin sanoen, kun katselet ympärillesi, silmäsi näkevät visuaalisia vihjeitä, jotka liikkuvat tietyllä nopeudella, ja tätä nopeutta kutsutaan kuvaksi sekunnissa.
Kuinka monta kuvaa sekunnissa luulet näkeväsi?
Jotkut asiantuntijat sanovat, että ihmissilmä voi nähdä 30-60 kuvaa sekunnissa. Jotkut väittävät, että ihmissilmä ei todellakaan pysty havaitsemaan yli 60 kuvaa sekunnissa.
Tämä saattaa saada sinut ihmettelemään, miksi videopelien kehittäjät tekevät yhä monimutkaisempia pelejä, mukaan lukien virtuaalitodellisuuspelejä, paljon korkeammalla kuvanopeudella. Tämä johtuu siitä, että voimme itse asiassa nähdä enemmän kuin ymmärsimme.
Kuinka aivomme käsittelevät todellisuutta
Ensinnäkin on tärkeää muistaa, kuinka voit alun perin nähdä kuvia.
- Valo kulkee silmän etuosassa olevan sarveiskalvon läpi, kunnes se osuu linssiin.
- Linssi keskittää sitten valon pisteeseen silmäsi takaosassa paikassa, jota kutsutaan verkkokalvoksi.
- Sitten silmäsi takaosassa olevat fotoreseptorisolut muuttavat valon sähköisiksi signaaleiksi, kun taas sauvoiksi ja kartioksi tunnetut solut havaitsevat liikkeen.
- Näköhermo kuljettaa sähköiset signaalit aivoihisi, jotka muuntavat signaalit kuviksi.
Todellisuus ja näytöt
Kun katsot baseball-ottelua katsomolta tai pidät silmällä jalkakäytävälläsi pyörällä ajavaa lasta, silmäsi – ja aivosi – käsittelevät visuaalista syötettä yhtenä jatkuvana tietovirtana.
Mutta jos katsot elokuvaa televisiosta, katselet YouTube-videota tietokoneellasi tai jopa pelaat videopeliä, tilanne on hieman erilainen.
Olemme melko tottuneet katsomaan videoita tai ohjelmia, joita toistetaan 24–30 ruudun sekunnissa. Filmille kuvatut elokuvat kuvataan 24 ruutua sekunnissa nopeudella. Tämä tarkoittaa, että 24 kuvaa välähtää silmiesi ohi joka ikinen sekunti.
Mutta kaikella näkemälläsi ei ole samaa kuvaa sekunnissa.
Kotisi televisioissa ja tietokoneissa on todennäköisesti nopeampi ”virkistystaajuus”, joka vaikuttaa siihen, mitä näet ja miten näet sen. Virkistystaajuus on kuinka monta kertaa näyttösi päivittyy uusilla kuvilla sekunnissa.
Jos pöytätietokoneesi näyttösi virkistystaajuus on 60 Hz – mikä on vakiona – se tarkoittaa, että se päivittyy 60 kertaa sekunnissa. Yksi kuva sekunnissa vastaa suunnilleen 1 Hz.
Kun käytät tietokonenäyttöä, jonka virkistystaajuus on 60 Hz, aivosi käsittelevät näytön valoa yhtenä tasaisena virtana jatkuvan välkkyvän valosarjan sijaan. Korkeampi taajuus tarkoittaa yleensä vähemmän välkkymistä.
Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että ihmissilmä voi havaita korkeammat ns. välkyntänopeudet kuin aiemmin on luultu.
Aiemmin asiantuntijat väittivät, että useimpien ihmisten maksimi kyky havaita välkyntä vaihteli välillä 50-90 Hz tai että ihmisen näkemien kuvien enimmäismäärä sekunnissa oli noin 60.
Miksi sinun on tiedettävä välkyntänopeudesta? Se voi olla häiritsevää, jos pystyt havaitsemaan välkyntänopeuden yhden jatkuvan valon ja kuvien virtauksen sijaan.
Kuinka monta FPS:ää ihmissilmä näkee?
Saatat ihmetellä, mitä tapahtuu, jos katsot jotain todella korkealla FPS-nopeudella. Näetkö todella kaikki ne kehykset, jotka vilkkuvat? Loppujen lopuksi silmäsi ei liiku niin nopeasti kuin 30 liikettä sekunnissa.
Lyhyt vastaus on, että et ehkä pysty tietoisesti rekisteröimään näitä kehyksiä, mutta silmäsi ja aivosi voivat olla tietoisia niistä.
Otetaan esimerkiksi 60 ruutua sekunnissa nopeus, jonka monet ovat hyväksyneet ylärajaksi.
Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että aivosi voivat itse asiassa pystyä tunnistamaan kuvia, joita näet paljon lyhyemmän ajan kuin asiantuntijat uskoivat.
Esimerkiksi Massachusetts Institute of Technologyn vuonna 2014 tekemän tutkimuksen kirjoittajat havaitsivat, että aivot voivat käsitellä kuvaa, jonka silmäsi näkee vain 13 millisekunnin ajan, mikä on erittäin nopea käsittelynopeus.
Se on erityisen nopeaa verrattuna hyväksyttyyn 100 millisekuntiin, joka näkyy aikaisemmissa tutkimuksissa. Kolmetoista millisekuntia tarkoittaa noin 75 kuvaa sekunnissa.
Onko olemassa ihmissilmän FPS-testiä?
Jotkut tutkijat näyttävät henkilölle nopeita kuvasarjoja ja pyytävät vastauksia nähdäkseen, mitä he pystyivät havaitsemaan.
Näin vuoden 2014 tutkimuksen tutkijat tekivät selvittääkseen, että aivot voivat käsitellä kuvaa, jonka silmäsi näki vain 13 millisekuntia.
Silmälääkäri voi tutkia silmäsi sisäisiä liikkeitä, joita kutsutaan silmänsisäisiksi liikkeiksi, nopealla elokuvauksella saadakseen lisätietoja silmäsi toimintanopeudesta.
Nykyään älypuhelimet pystyvät jopa tallentamaan nuo hienovaraiset liikkeet hidastetun videon avulla. Tämän tekniikan avulla puhelin voi tallentaa enemmän kuvia lyhyemmässä ajassa.
Teknologian kehittyessä asiantuntijat voivat edelleen kehittää uusia tapoja mitata, mitä silmä pystyy näkemään.
Kuinka meidän näkemyksemme verrataan eläinten näkemykseen
Olet ehkä kuullut ihmisten väittävän, että eläimet näkevät paremmin kuin ihmiset. Osoittautuu, että se ei ole totta – ihmisen näöntarkkuus on itse asiassa parempi kuin monien eläinten, varsinkin pienten eläinten.
Sinun ei siis tarvitse olettaa, että kotikissasi näkee enemmän kuvia sekunnissa kuin sinä. Näet todennäköisesti yksityiskohdat paljon paremmin kuin kissasi, koirasi tai kultakalasi.
On kuitenkin olemassa muutamia eläintyyppejä, joilla on erittäin hyvä näöntarkkuus, joka on jopa parempi kuin meillä. Tämä sisältää joitakin petolintuja, jotka voivat nähdä jopa 140 kuvaa sekunnissa.
Silmäsi ja aivosi tekevät paljon työtä kuvien prosessoimiseksi – enemmän kuin ymmärrätkään.
Et ehkä ajattele kuinka monta kuvaa sekunnissa silmäsi näkevät, mutta aivosi käyttävät kaikkia mahdollisia visuaalisia vihjeitä auttaakseen sinua tekemään päätöksiä.
Kun tutkijat jatkavat tutkimista, saatamme oppia lisää siitä, mitä silmämme ja aivomme pystyvät näkemään – ja ymmärtämään.
