Глаза, мозг, качество видео: размышления о 120fps, 8K, HDR, палочках, колбочках и «эффекте мыльной оперы»

    Я много писал в этом блоге о верности воспроизведения звука, а видео несправедливо обходил стороной и касался лишь косвенно. Решил исправить ситуацию — статья целиком и полностью посвящена проблемам качества изображения, высокой верности воспроизведения видео, а также их связи с человеческим зрением.



    В качестве безупречной верности воспроизведения видео можно принять такой технологический уровень, при котором картинку на мониторе будет невозможно отличить от окружающей действительности. Известно, что в настоящий момент ни традиционные телевизоры и проекторы, ни очки и шлемы виртуальной реальности не способны на такое, но уже прослеживаются закономерности и направления, в которых имеет смысл работать. Под катом я постараюсь определить наиболее значимые критерии качества воспроизведения в соответствии с тем, каким образом работает наше зрительное восприятие.

    Нейрофизиология зрительного восприятия


    Чтобы понять, насколько значимым является тот или иной критерий, необходимо иметь представление о том, как работает зрение и как мозг распознает и обрабатывает зрительные сигналы. На человеческой сетчатке существует крайне значимый участок — центральная ямка сетчатки. Именно этот участок, составляющий лишь 1 % всей площади зрительного сенсора, способен видеть и передавать изображение высокой четкости и детальности (т.е. обладает для этого достаточным количеством зрительных рецепторов: палочек и колбочек). При этом информация, приходящая от этого участка, загружает работой более половины нейронов зрительной зоны коры головного мозга.



    Одномоментно зрительная ямка способна охватить лишь 2 градуса зрительного поля. Более масштабная визуальная картина окружающего мира создается в зрительной зоне коры за счет отдельных “просканированных” участках информации, а также благодаря системе зрительной памяти. Процесс визуального “сканирования” происходит быстро, но всё же занимает определенное время. На данный момент нет единого мнения о том, разницу свыше какого разрешения человеческий глаз не способен определить.

    Обработка мозгом зрительной информации происходит быстро и незаметно для нас, но именно эта высокая скорость восприятия и обработки позволяет нам хорошо замечать разницу между разной частотой смены кадров и ряд других особенностей, которые сигнализируют мозгу о том, что изображение липа и не является действительностью. При этом можно сказать, что всё изображение действительности, которое мы видим — это продукт регулярной деятельности мозга, несколько отстающий по времени (на миллисекунды) от событий, происходящих в текущий момент. Значит можно утверждать, что наши глаза живут в очень недалеком прошлом.



    Важным аспектом является частота смены кадров. Иллюзия непрерывного движения возникает уже при частоте 13 — 17 кадров в секунду. При этом известно, что человеческое зрение способно фиксировать объекты на экране, появившиеся на доли секунды (от 1/16 до 1/220 секунды). Эта способность индивидуальна и особенно хорошо развита у киберспортсменов и видеоинженеров. По данным профессора Стюарта Энстоса, мозг способен сокращать «задержку» зрительного восприятия до 10-15 миллисекунд.

    Палочки практически не восприимчивы к цветам, а колбочки медленнее палочек. Грубо, можно сказать, что «максимальным FPS” в человеческом зрении обладают палочки. В центре сетчатки сконцентрированы как палочки, так и колбочки, что позволяет получать полноценную картинку, при этом “медленные” колбочки формируют в большей степени цветовосприятие, а палочки в основном фиксируют движение.

    Основным физическим ограничением скорости визуального восприятия считается инертность рецепторов сетчатки (палочек и колбочек), в основном они определяют временную задержку при передаче информации от глаза к мозгу. Массачусетский технологический измерил минимальную инертность фоторецепторов для передачи визуальной информации — она составила 13 мс (что соответствует 77 fps), подтвердив данные Энстоса. Также известно о минимальной «палочко-колбочковой» инертности, которая составляет 20 мс(что соответствует 50 fps). Говоря проще — физиологическое ограничение скорости зрительного восприятия — 77 fps, а цветового восприятия — 50 fps.

    Однако, существуют данные эмпирических наблюдений, свидетельствующих, что картинка 50 fps и, например, 96 fps визуально отличаются интенсивностью цветов и субъективной оценкой четкости изображений. Этой разницей оправдывают создание фильмов и другого контента с частотой выше 77 fps.

    Некоторые авторы пишут о том, что мозг снабжен определенным алгоритмом, который обрабатывает зрительную информацию, и даже сравнивают его с алгоритмами обработки камер. В действительности сравнение не корректно, а понятие алгоритм применимо лишь при натягивании сетчатки на глобус. Наш мозг, как многие, полагаю, знают, аналоговая система, и в нем происходят электрохимические и биохимические процессы, определяющие результаты его деятельности. Это можно назвать алгоритмом, но он будет очень далёк от цифровых алгоритмов обработки данных.

    Таким образом, критерии, отвечающие за верность воспроизведения, напрямую связаны с тем, каким образом мы получаем зрительную информацию и как её воспринимает и обрабатывает мозг. Справедливо будет утверждать, что секрет реалистичности лежит в плоскости создания такой иллюзии, которую мозг не сможет идентифицировать как фейковое изображение. И тут есть большая проблема, данные о скорости восприятия реального и формирования вымышленного визуального образа изучены недостаточно, могут индивидуально варьироваться в достаточно широких пределах. и зависят от сотен физиологических факторов. По этой причине нормы качественного изображения обычно определяются эмпирически, точнейшим методом научного тыка.

    Разрешение


    Нередко, люди, только начинающие вникать в проблематику качества цифровой картинки, полагают, что его единственным значимым критерием является разрешение. Отчасти можно с ними согласиться, так как детальность картинки в первую очередь зависит от него. Сегодня ведутся споры о том, насколько в быту нужны форматы с разрешением выше, чем FullHD. При этом понятно, что добиться реализма в видео без высокого разрешения нельзя, хотя оно и не является единственным условием высокой верности воспроизведения.

    Из субъективного опыта можно сделать вывод, что если очень долго присматриваться и обращать внимание на детали, особенно когда речь идёт о проекторах и действительно больших диагоналях экрана, использование 4K оправдано. Более того, сегодня 4K превращается в своеобразный стандарт для людей, заботящихся о качестве картинки, мол, с разрешением ниже даже неприлично покупать. Торговые компании и наша в том числе очень рады такому стереотипу — это позволяет нам заработать больше.



    Уже сегодня многие покупатели считают 8K необходимым злом. Как правило, такое желание возникает не от того, что покупателю реально заметна разница. Часто они просто хотят приобрести такое устройство, в котором не будут сомневаться, т.е. ради того, чтобы знать, что купленный телевизор или проектор создан на пределе технологических возможностей своего времени. Особую значимость разрешение приобретает в VR-системах, где стараются добиться погружения пользователя и стремятся создать максимально достоверную иллюзию действительности.

    Вопреки прогнозам здравомыслящих, но не очень прозорливых экспертов, вещание в 8K уже началось. В этом формате вещает RED и NHK, а возможно ещё кто-то, кого я не знаю, но эти стали пионерами. Опираясь на исследования в области VR, некоторые прочат 8K будущее и пишут о том, что этот формат имеет большую практическую ценность. Я не разделяю столь откровенного оптимизма, хотя убежден, что рано или поздно смогу обнаружить какие-то отличия от 4K и даже, что 8K не станет последним в гонке разрешений.



    Это не от того, что 8K действительно необходимо, но в связи с тем прогресс не должен останавливаться. Технологическая возможность увеличивать разрешение зависит от фактического размера пикселя, логично, что чем последний меньше, тем выше разрешение. Я сомневаюсь, что пиксели можно уменьшать бесконечно, рано или поздно этот процесс дойдет до физического ограничения.

    Проблемой высокого разрешения становится постоянно увеличивающийся объем видео, а соответственно, необходимость в постоянном наращивании пропускной способности каналов передачи данных. Если речь идёт о телевидении и регулярном вещании, колоссальные объемы данных высокого разрешения (даже 4K) порой вызывают лаги и искажения, что связано с недостаточным для вещания каналом.

    Динамический диапазон


    Способности нашего зрения к восприятию света и цветов различной интенсивности, различению большого количества оттенков сформировало ещё один критерий качества видеокартинки — динамический диапазон. Характеристика, фиксирующая отношение наиболее яркого цвета к менее яркому (но ещё не чёрному) в видеоконтенте. Высокий динамический диапазон и технологию его обеспечивающую сегодня принято называть HDR. Принято считать, что человеческий глаз способен определять динамический диапазон в пределах 1 000 000:1, а порой и выше. Такая способность зрения во многом обусловлена необходимостью различать габариты и очертания окружающих нас предметов, даже при не очень хорошем освещении.



    Известен эксперимент, отражающий важность динамического диапазона наравне с разрешением. Так, сравнению подверглись изображения 1080p SDR и UHD HDR, а затем 1080p HDR и UHD HDR. В первом сравнении разница была заметна невооруженным взглядом, но для второго случая не была очевидна. Субъективная оценка была таковой, что использование HDR воспринимается как улучшение качества (четкости, детальности, точности) картинки на 90%, по сравнению с SDR.

    Частота кадров в секунду


    В нашем блоге мы однажды уже касались вопроса частоты кадров в секунду. Объективно, высокая частота кадров в секунду однозначно делает изображение более реалистичным. Что доказал первый в мире фильм, снятый в 96fps, о котором мы уже писали. Характерно, что фильм был документальный. Не случайно, что именно частоты во много раз выше традиционного для кино 24fps, применяются в лучшей в мире серийной системе виртуальной реальности HTC vive pro. Как я уже упоминал, именно в VR существует острая необходимость в максимально реалистичном изображении.



    Рекорд документалки, о которой мы писали, был побит американской картиной «Долгий путь Билли Линна в перерыве футбольного матча» Энга Ли, где использовалась частота уже 120fps. Несмотря на прорывы в области частоты, большинство людей встречают нововведения с негодованием, обвиняя в эффекте “мыльной оперы”, “телевизионности”, “низкой кинематографичности”, “художественной злокачественности“ такой частоты. Мол, убивает нехорошая частота всю “тёплую ламповую магию кино”.

    Эффект объясним тем, что подавляющее большинство критиков отождествляют хорошее кино с тем, что уже видели, а видели они хорошее кино в кинотеатрах с 24fps. При этом повышение частоты у большинства ассоциируется с телесериалами, далеко не все из которых отличались сносным качеством. Стандарт настолько укоренился в человеческой культуре, что гарантировано отражается на восприятии и становится одним из критериев качества, хотя объективно таковым быть не должен.

    Итог


    Логичными слагаемыми верности воспроизведения как обычно стали вполне понятные, физически объяснимые характеристики, как и в случае со звуком. При этом по аналогии возникает запрос на архаику (в случае со звуком были теплые лампы) и резкая критика прогрессивного направления развития. Очевидно, должны пройти поколения до момента, когда хорошее кино и прочий видеоконтент будет восприниматься не через призму количества кадров в секунду, но по иным критериям. Возможно, я упустил какой-то из значимых факторов верности воспроизведения. Напишите мне об этом в комментариях. Буду признателен также за ваши личные представления о том, каким может быть видео будущего.

    Использован фотоконтент:
    www.quora.com/How-come-its-really-hard-to-look-directly-at-something-in-low-light-but-when-we-look-right-next-to-the-object-we-can-see-it-better
    data.cyclowiki.org/images/9/90/Centralnaya-yamka-setchatki.jpg
    www.provideomontaj.ru/tv-8k-chto-jeto-nuzhno-li-sejchas-pokupat-televizor-8k

    Джинса
    В нашем каталоге представлен широкий ассортимент проекторов, телевизоров и другого видео оборудования. Посетив наши шоурумы, вы сможете сравнить продукцию различных производителей и отдать свое предпочтение тем моделям, которые соответствуют вашим личным критериям выбора.
    Pult.ru
    Крупнейшая сеть Hi-Fi, High End в России

    Комментарии 47

      +2
      Я не могу совместить два ваших утверждения
      человеческое зрение способно фиксировать объекты на экране, появившиеся на доли секунды (от 1/16 до 1/220 секунды)
      и
      минимальную инертность фоторецепторов для передачи визуальной информации — она составила 13 мс (что соответствует 77 fps)
      Так 220 или 77 fps?
        0
        220 — предельное значение у физиологически тренированных (геймеры, монтажеры, видеоинженеры и т.п.)
        77 — значение зафиксированная в исследовании MTI
        77 условно можно считать пределом для среднестатистическго homo sapiens, не занятого специфическими видами деятельности.
          0
          77 условно можно считать пределом для среднестатистическго homo sapiens, не занятого специфическими видами деятельности.

          Но почему я без проблем вижу разницу между 75Гц моего монитора и 120Гц дисплея iPad Pro? Ни разу не геймер, не монтажер, не видеоинженер
            +3
            От того, что заметить нечто в одном из 77 кадров или 120 кадров в секунду и определить разницу в частоте мерцания — это разные вещи.
              0

              А в чем тогда смысл этого теста на частоту мерцания, если он всё равно не отражает реального положение дел?
              Ощущения > циферки, а по этим ощущениям условные 120Гц определенно приятнее, чем 77

                0
                «А в чем тогда смысл этого теста на частоту мерцания?»
                Это вы его проводите и говорите о том, что замечаете разницу, мне откуда знать в чем его смысл?
                120Гц определенно приятнее, чем 77

                Такие субъективные тесты должны быть «слепыми», т.е вы не должны знать где какое устройство и какая у них частота обновления. Тогда можно говорить о его ценности. Я предполагаю, что 120 действительно субъективно приятнее, но сам тест не корректен.
                  0
                  Это вы его проводите

                  А, неправильно понял ваши слова


                  Но даже если я и не смогу заметить что-то на кадре длительностью менее 1/77 секунды, так ли это важно? Одиночных кадров не бывает, а движения и анимации в своей сути являются плавными. И вот уже для них повышение фпс уменьшает разрывы между кадрами, делая картинку приятнее


                  Такие субъективные тесты должны быть «слепыми», т.е вы не должны знать где какое устройство и какая у них частота обновления.

                  Достаточно лишь сходить в любой магазин электроники к стенду с ноутбуками :)

              +3
              Вы используете эффект параллакса.
              Тоесть технически вы не можете отличить отдельные кадры, но за счет смещения вашего глаза вы можете «заметить», что что-то поменялося(что — сказать не можете).
              Это нужно было для выявления хищников в листве джунглей. Разницы в контенте по факту никакой, но мозг вам «намекает», что что-то не то.
                +3
                На интерфейсах можно и 200 Гц отличить: если поводить мышью, курсор распадётся на повторяющиеся изображения, расстояние между которыми зависит от частоты обновления. Вас же не удивляет, что вы видите молнию продолжительностью 50 микросекунд?

                Вот если в интерфейсах сделают motion blur, отличить 75 и 120 станет гораздо сложнее.
                  0
                  Видите в динамике (видео) или именно в статике, когда никаких действий с iPad не производите?
              +3
              большинство людей встречают нововведения с негодованием, обвиняя в эффекте “мыльной оперы”, “телевизионности”, “низкой кинематографичности”, “художественной злокачественности“ такой частоты.
              А меня наоборот, после качественных спортивных трансляций киношные 24 fps напрягают, словно пересел за старенький мерцающий ЭЛТ-шник.
                +3
                я считаю что 60 и 100 фпс должны стать минимальным стандартом для всех. это как например мп3 на 128кб было достаточно на первых порах, а потом люди стали замечать отличия
                  +2
                  Люди сразу замечали отличия. Даже между тем же 128 и 320 kbps. И тем более между wav и mp3. Просто по тем далеким временам хранить и передавать (тем более через сеть) mp3 в 320kbps было неоправданно «дорого» для большинства пользователей. А звук передавался тем же скайпом в основном в 32 или 64 kbps где-то до 2008-2009 года.
                  Я в 2000-х годах всё сразу оцифровывал в 320, потому что дома всегда были найшники Sennheiser. )
                    –3
                    Один знакомый звукоинженер тоже утверждал, что между 128 и lossless разница колоссальная, пока я не провёл ему слепой тест. :)
                      +3
                      на самом деле разница действительно огромная. Но сильно зависит от средств воспроизведения. Т.е. через телефон и китайские наушники скорее всего не будет разницы, так как сама аппаратура будет ограничителем. На студийном оборудовании — разница сильно заметна.
                        –3
                        Он говорил, что разница заметна и на встроенном звуке.

                        У нас были Realtek ALC S1220A, микшерный пульт в качестве усилителя, студийные мониторы (не помню модель) и наушники Sennheiser HD 598.
                          –1
                          Вы обрезали на входе все частоты, усилили их и воспроизвели на хороших наушниках, отличный тест:) Я в своих Audeze с кабелем Cipher (ЦАП и Усилитель в одном) слышу разницу даже уже не просто между качеством, слышно где лажали музыканты или звукорежиссеры при мастеринге, что сильно подрывает уверенность что качество можно наращивать бесконечно, даже сама музыка порой не записана для воспроизведения в высокой детализации, что расстраивает. Ближайшая аналогия как раз напрашивается с HD и 4K, если у вас в оригинале был фильм времен VHS то растянуть его на HD еще можно, но 4К из него получится очень условный, не будет ни деталей ни HDR, в видео нам помогают нейросети, не уверен что такие есть для аудио.
                          0
                          Лично я почти не различаю 192 kbps vs 320 kbps. А 128 kbps действительно простовато, но не уверен, что я сходу это замечу. Вот в сравнении 128 vs 192 — разница ощутима.
                          0
                          Раскройте нам «тайну» вашего теста! Исходником для конвертации в lossless был тот же 128kbps и неуёмное желание разыграть своего знакомого или дело было в самой некачественной встройке (да, я прочёл ваш следующий комментарий)? ;))
                            0
                            128 MP3 таки экстремально, а вот между Apple AAC кодеком с дефолтными настройками TVBR и lossless разницу уже вряд ли кто-то увидит без внимательного изучения спектрограммы :) Да и 320 MP3 c -q 0 -V 2 тоже неплохо выглядит (если из lossless источника его кодировать).
                              0
                              Есть такое дело. Но смотря на чем сравнивать. Если на встроенной звуковой карте low-сегмента, то да, даже на разных ушах услышать сложно. Возьмите любую более-менее нормальную звуковую карту.
                              Годах ещё в 00-х развлекались так, когда звуковые карты были внешними. На наушниках Genius бюджетных слышно разницы не было (их в принципе использовали просто воспроизвести звук и потому что у них был встроенный микрофон), далее на тех же Sennheiser или студийных Korg было всё очень хорошо слышно. И бульканье, и перегруз полученный при оцифровке. Да, 320 kbps и wav в слепую тяжело отличить. Но 128 и 320 (сделанные с wav или диска, а не путём повышения частоты дискретизации из 128-160 kpbs исходника) — различимы были легко, хотя опять же что на записи. Речь особой разницы не даст. Классика на одном рояле тоже. Оркестр уже различим.
                              По поводу различия wav и 320kpbs, тут не всегда ещё разницу можно было понять из-за возможного низкого битрейта wav файла, который был 400 kbps на один канал.

                              За loseless типа flac уже не скажу) в этот период уже стал «дохозяйкой» в плане потребления музыки, да и 320 которые начали активнее появляться в интернете меня полностью удовлетворяли.

                              PS: ссылка в письме «ответить на комментарий» не вывела всю переписку до.
                              Мой ответ повторил часть этой переписки. Сильно не пинайте.
                              0
                              Даже между тем же 128 и 320 kbps. И тем более между wav и mp3

                              Между 44khz/16bit wav и 320 mp3 разница существенно меньше, чем между 128 и 320 mp3. Настолько меньше, что заметить ее можно в принципе только на специально подобранном материале и зная, где искать — подавляющее большинство музыкантов и звукорежей, с-но, разницы не услышит. Аудиофилы тоже не услышат. Про обычных слушателей и говорить не стоит :)

                            0

                            Я думал, что 24 это достаточная для кино частота кадров, пока не отключил интерполяцию движения в настройках телевизора

                              0
                              После активного использования для кино уплавнялки SVP до 120 фпс на моём 120 Гц мониторе (разрешение 2560х1440), при возврате обратно на 24 к/с видео, я отчётливо вижу слайдшоу задних планов при поворотах видеокамеры (т.е. панорамировании). И это меня уже сильно напрягает, вплоть до отказа от просмотра подобного контента. Вот, что значит — уже привык.
                              +2
                              Как пример можно привести — съемки фильмов на «традиционную» пленочную киноаппаратуру и съемки на цифровые FullHD-камеры — в последнем случае появляется очень мощный «эффект реальности», который как раз и не нравится определенному проценту зрителей. А насчет обвинений в «мыльной опере», «телевизионности» и т.п. — они как раз и появились из-за того, что мыло-сериалы и прочее низкосортное г… стали снимать именно на цифру из-за ее дешевизны.
                                +3

                                Спасибо за статью! Всегда на первое место ставлю реализм, и увеличение числа кадров в кинематографе жду уже давно. При этом, в некоторых картинах с высокой динамикой и множеством мелких элементов (например, в фильмах о "трансформеров") будет очень уместным не только увеличение герцовки, но и экранного разрешения. По крайней мере в кинотеатрах imax, где хороший звук и большой экран, хочется больше, чем стандартные 1080р. А что касается частоты кадров, то 24 для упомяутых картин — неуместный архаизм. Для эффективного погружения в картину 3D очки уже не спасают, а вот хотя бы 60 кад/сек уже способны заставить зрителя забыть о том, что он находится в кинотеатре.

                                  +1
                                  Хм, а почему не 50? (это так — у меня профиль работы связан с видеонаблюдением — так там на камерах задается параметр с какой частотой сети работаем — 50 или 60 герц — чтобы от лампочек не было мерцания)
                                  P.S. — обычно в картинах с высокой динамикой на мелкие элементы как-то не смотрят
                                  и P.P.S. — как раз на фильмах с медленными сценами очень радует повышенное разрешение — дома есть канал RTG в двух вариантах — SD (576i) и HD (1080i) — второй вариант как раз больше нравится для просмотра пейзажей и красот.
                                    +1

                                    60 — вроде как стандарт для видео. Хотя встречал фильмы на торрентах и в 48. Без конкретных примеров слова не столь сильны, но утверждаю, что с мелкими деталями любое видео будет правдоподобнее. Это как уровень освещенности в графике — малозаметная глазу, но кардинально влияющая на общее впечатление.


                                    И ради объективности — технологии должны быть уместны. RTG я бы и в 4к120ф посмотрел, а фильм типа "день сурка" раскроет свое повествование и в 576i.

                                      0
                                      скорее всего как-раз привязка 50-60 сделана именно под «национальные особенности». Это как PAL/SECAM и NTSC
                                    0
                                    While still not matching the theoretical resolution of traditional IMAX film, which is estimated at up to 12 thousand lines of horizontal resolution on the 65mm camera negative (12K) and approximately 6 thousand on a 35mm release print (6K),[22] the new laser system features dual-4K resolution projectors, each capable of displaying four times the detail of one Digital IMAX projector. Like Digital IMAX, images from the two projectors are projected superimposed on each other with a half-pixel offset, using super-resolution imaging, which makes the perceived resolution greater than 4K.

                                    en.wikipedia.org/wiki/IMAX#Digital_projection_2
                                    0
                                    Я сомневаюсь, что пиксели можно уменьшать бесконечно, рано или поздно этот процесс дойдет до физического ограничения.

                                    Совершенно верно, но для телевизоров и мониторов до этого очень далеко, потому что у хороших смартфонов с диагональю 6 дюймов разрешение от 2К. У телевизоров с таким размером пиксела, как у смартфонов, будет огромное разрешение.
                                      +1
                                      Ага, и цена…
                                        +1
                                        У телевизоров с таким размером пиксела, как у смартфонов, будет огромное разрешение.
                                        Телевизору он и не нужен. Retina — это не про линейный размер пикселя, а про угловой.
                                        0
                                        Я сомневаюсь, что пиксели можно уменьшать бесконечно, рано или поздно этот процесс дойдет до физического ограничения.
                                        Технология производства microled (выращивание светодиодов прямо на кремниевой подложке) позволяет в теории получать плотность в сотни и даже тысячи пикселей на миллиметр, то есть с огромным запасом. Рано или поздно, когда технология отработается и цена снизится, благодаря плотности упаковки, дойдёт до того, что светодиодами можно будет управлять по принципу DLP-проекторов, вкл-выкл, а «логический» пиксель получать массивом 1-битных физических. В таком случае само понятие «разрешение» может стать чисто условным.
                                          +1
                                          Странно, что не написали про цветовой охват. Ведь в идеале дисплеи должны стремиться к передаче всего видимого диапазона цветов. А так же на фоне всего этого великолепия удручают интерфейсы вывода видео. Ведь хочется и 4к и 120фпс и хдр, а может это сейчас только hdmi 2.1, который пока не очень распространён.
                                            0
                                            Не последний материал на эту тему, писал спонтанно, всё что казалось наиболее очевидным.
                                            hdmi 2.1 -безусловно перспективен.
                                            +1
                                            Эффект объясним тем, что подавляющее большинство критиков отождествляют хорошее кино с тем, что уже видели, а видели они хорошее кино в кинотеатрах с 24fps

                                            похожее слышал про излишнее увлечение размытием заднего фона на фото, потому что это ассоциируется с качественными линзами зеркальных фотоаппаратов.
                                              +1
                                              Помню давненько читал: у многих меломанов было неприятие CD-Audio, из-за _неестественной_ тишины в паузах. Ящитаю, пусть валят на свои восковые валики граммофоны и немое чёрно-белое кино, в конце концов вымрут всё же.
                                              +1
                                              Хорошая статья.

                                              Однако, существуют данные эмпирических наблюдений, свидетельствующих, что картинка 50 fps и, например, 96 fps визуально отличаются интенсивностью цветов и субъективной оценкой четкости изображений. Этой разницей оправдывают создание фильмов и другого контента с частотой выше 77 fps.

                                              Это можно объяснить эффектом Брока-Зульцера.
                                              entokey.com/temporal-properties-of-vision/#Fig2
                                              Короткие вспышки высокой интенсивности воспринимаются субъективно ярче, чем длинные вспышки той же интенсивности.
                                                0

                                                возможно скажу фигню, но… почему нельзя рассматривать палочки/колбочки в рамках системы? То есть, понятно, что одна палочка может слать новый импульс только через 20мс, но ведь данные в мозг передаются не пакетом всей картинки за раз, а параллельно. Ничто же не мешает мозгу заметить/воспринять, что сигнал о движущейся красной точке первый раз пришел от одной палочки, а через 1 мс пришел уже от соседней (ну условно), еще через 1мс от третьей и т.д. и тем самым создается эффект её движения намного быстрее. Да, очевидно, что на первых палочках останется остаточный красный шлейф на протяжении 20мс, но это уже совсем другая история… главное-то ведь, что передний фронт изображения точки движется куда быстрее, чем обозначенное время реакции единичной палочки.


                                                Это я к тому, что пусть осмысленного значения мы можем и не различать в миллисекундных движениях, но видеть-то мы его видим при комплексном анализе относительных задержек от палочек, точнее мы осознаём, что субъективно движение объекта в видео со 120fps всё же намного ближе к реальности с её условно бесконечным fps, и будет давать нам ощущение натуральности картинки. А настоящим пределом лимита fps уже будет частота обработки сигналов в самом мозге (если это понятие вообще применимо, так как зрительный образ в нашем сознании возможно точно так же может обновляться не покадрово, а опять же точечно в параллельном режиме)

                                                  0
                                                  протяжении 20мс, но это уже совсем другая история… главное-то ведь, что передний фронт изображения точки движется куда быстрее, чем обозначенное время реакции единичной палочки.

                                                  В целом верно, но с оговоркой. Имеет значение также время на обработку сигналов, который выполняет достаточно большая группа клеток зрительной коры, время реакции которых тоже разное,. Кроме того, тут следует учитывать физиологическую натренированность о которой я уже писал. Кто-то и осознавать способен достаточно быстро, например какой-нибудь геймер играющий в шутеры.
                                                  0
                                                  Лично обращаю больше внимание на содержание фильма (видеоматериала). а не на его разрешение оптическое или цветовое. Весь смысл статьи именно в том, чтобы мы смотрели именно высокие разрешения. Подозреваю, это связано с тем, что автор от этого станет больше зарабатывать (ну, получать).
                                                  Мне лично это всё не нужно от слова совсем. Но помешать автору я не могу, поэтому пусть старается в свою сторону, а я — в свою. Ведь именно так велит высший закон рынка — каждый сам за себя!
                                                  Но не надо сюда примазывать физиологию и удовлетворение её потребностей. Как то смотрел в уютнейшем электронном кинотеатре «Мир искусства» (давно, в Москве, не исключено, что ещё существует) картину Антониони «Профессия: репортёр». Экран был проекционным, шириной, оценочно, метра 3-4. В конце захватывающего своей красочностью зрелища вдруг задумался. а откуда луч света в тёмном царстве вырывался? Оказывается, из нормального DVD-проектора. А диск был обычным лицензионным DVD!!! И всё! Я не отличил его от качественной киноплёнки! И не хочу отличать. Главное — впечатления, а не нагревание руки по поводу гигапикселов!
                                                    0
                                                    Вопрос реалистичности динамического изображения имеет еще один аспект, о котором авторы не упомянули. Наше зрение обрабатывает окружающее не кадрами, а непрерывно, и нейроны не синхронизированы между собой. Собственно, это и дает возможность замечать очень быстрые изменения — в любой момент времени есть некоторая часть рецепторов, которая получит сигнал, и передаст его нейронам, и конечно, чем интервал короче, тем меньше информации нейроны получат. Плюс каждый из глаз постоянно меняет свои характеристики в зависимости от условий — фокусное расстояние, дифрагму, оптическую ось. Так что перспективы реалистичности лежат в прямом воздействии на зрительные нервы, а не подсовывании фейковых картинок :). Этот тупик принципиально непреодолим для массовой продукции — люди разные, и 16К 200 fps MegaHDR картинка все равно может не быть достаточно реалистичной, если не отслеживать движения и состояния глаз, и не адаптировать ее соответсвенно.
                                                      0
                                                      и нейроны не синхронизированы между собой.
                                                      Вы с сильно ошибаетесь по поводу синхронизации в первую очередь. Именно синхронизация определённых групп нейронов определяет селективные процессы внимания, в частности затрагивающие зрение. Если бы читали статью нейробиолога П. Фраеса «Modulation of Oscillatory Neuronal Synchronization by Selective Visual Attention» в журнале Science от 2001 года, вы бы знали, что нейроны зрительной коры, синхронизируются обеспечивая процесс селективного внимания, как и любые другие нейроны сенсорных зон. При этом в случае с зрительными нейронами, если рецептивное поле содержит объект внимания, усиливается синхронизиронизация с локальным потенциалом (на γ-частоте), прочие нейроны, реагирующие на другие объекты вне внимания, синхронизированы слабее. Этот способ избирательного усиления, через синхронизацию вероятно является альтернативой повышению частоты срабатывания нейронов (автор отмечает, что она, как правило, не меняется в зависимости от направления внимания).

                                                      Учитывая, что существует частоты срабатывания нейронов, мы можем говорить о том, что процесс восприятия не является в полном смысле непрерывным, как вы пытаетесь его представить в своём комментарии. Также следует учитывать, что восприятие адаптивно, а соответственно изменение условий о которых вы пишете не настолько критично для восприятия картинки как реалистичной, по сравнению с частотой обновления и динамическим диапазоном изображения. Про прямое воздействие на зрительные нервы можно будет говорить тогда, когда будет полностью раскрыт механизм формирования сенсорными нейронами целостного зрительного образа. На сколько я знаю до этого момента достаточно далеко.
                                                      Убедительно прошу, пишите о том, что знаете наверняка.
                                                        0
                                                        Спасибо за развернутый комментарий. Упомянутую вами статью я не читал, я основываюсь на физиологии зрения, которую изучал в медунивере, и других материалах. Если статья о внимании, то это более высокий уровень абстракции в физиологии зрения, которого я (да и вы в статье) не касались. Вы же пишете о нейронах зрительной коры, а я имел в виду в первую очередь нейроны сетчатки. В любом случае, синхронизация в нейронных ансамблях известна давно, как и то, что это абсолютно не то же самое, что синхронизация физических осцилляторов.
                                                        Учитывая, что существует частоты срабатывания нейронов
                                                        — не совсем понятно, что вы понимаете под срабатыванием. Есть предел частоты прохождения импульса по отростку, он обусловлен физически временем на реполяризацию.
                                                        мы можем говорить о том, что процесс восприятия не является в полном смысле непрерывным
                                                        вы сейчас о каком уровне восприятия писали? о перцептивном или опознавательном? Перцепция квантуется на уровне рецепторов, а опознавание не происходит на уровне одного нейрона, и как другие психические процессы, происходит непрерывно.
                                                        Про прямое воздействие на зрительные нервы можно будет говорить тогда, когда
                                                        ну да, а сейчас об этом что, нельзя говорить? Пока, как вы сами совершенно верно выразились, не будет полностью раскрыт механизм формирования зрительного образа, мы можем получить лишь суррогат реальности, способный обмануть восприятие лишь в идеальных для этого суррогата условиях. Технически обеспечить подстройку видео под саккады ничуть не проще, чем подключаться к глазным нервам, а без такой подстройки реалистичности не получить.
                                                        Убедительно прошу, пишите о том, что знаете наверняка.
                                                        прекрасно, я бы вас попросил поступать аналогично.
                                                          0
                                                          Смотрите, вы пишете дословно
                                                          Наше зрение обрабатывает окружающее не кадрами, а непрерывно, и нейроны не синхронизированы между собой.
                                                          тут ничего не было сказано о том периферические нейроны имеются ввиду или речь о зрительной коре. Я отметил, что тезис об «отсутствии синхронизации» не верен. На периферическом уровне им и не нужно синхронизироваться, синхронизация важна для обработки сигнала, а не для его передачи нервными волокнами.
                                                          Про восприятие.
                                                          а опознавание не происходит на уровне одного нейрона, и как другие психические процессы, происходит непрерывно.
                                                          по Рубинштейну перцептивность свойство любого восприятия, «опознаватльного» в том числе. Вы, на сколько я могу судить из написанного, под перцептивным восприятием понимаете зрительные ощущения. Происходит путаница с понятием восприятие, так как в той терминологии, которую вы используете под восприятием понимают несколько больше, чем в той которую использую я. Нейрофизиологи и нейропсихологи ругаются по поводу терминов не первый десяток лет (мы, надеюсь, не станем).
                                                          В силу терминологического различия нам, как древним грекам, следовало бы уговориться о терминах.
                                                      0
                                                      Вы, на сколько я могу судить из написанного, под перцептивным восприятием понимаете зрительные ощущения

                                                      Не только зрительные, но это действительно терминологический больше вопрос. Я имел в виду низшие уровни, условно докорковые, применительно к зрению это нейроны сетчатки. Я знаю наверняка, что если фиксировать объект относительно сетчатки — он исчезает, перестает быть видимым, и чтобы компенсировать это, глаз совершает микродвижения — саккады, чтобы экспонировать немного разные области сетчатки, причем это происходит и без участия внимания. Вы просили указать на критерии верности воспроизведения, которые упустили, я собственно и пытался это сделать :). Контент, не учитывающий адаптивность органа зрения, не может считаться реалистичным, как по мне. Т.е., видеоматериал и устройство его воспроизведения должны обеспечивать считывание саккад и адаптивно подстраивать контент (яркость, диапазон, детализацию, резкость при переносе глубины взора, др.). Сейчас именно одинаковость характеристик картинки по всему полю зрения и делает ее нереалистичной, ведь глаз по-разному видит поле зрения, вы же описали это.
                                                      Вот материал, который возможно будет вам интересен как особенности зрения, о которых не так часто упоминают производители медиа.

                                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                      Самое читаемое