Иллюзия движения. Иллюзия объема и глубины
Робот сообщает Вам: для этой статьи он уже подобрал похожие материалы.
Иллюзии движения
Перед вами две картинки, с иллюзией движения.На первой кажется, что круги, образованные узором, увеличиваются, приближаются к зрителю. На втором передано движение вглубь, вдаль от наблюдателя.
Секрет в том, что наш мозг, опираясь на накопленный опыт восприятия, принимает характерные для приближения / удаления параметры изображённых объектов за настоящее движение. Особенно это заметно на втором рисунке, где внутренняя часть узора повторяется, характерным образом искажаясь и уменьшаясь к центру, а мы воспринимаем это как движение вглубь (при этом внешняя часть узора как бы расширяется).
Иллюзорным может оказаться не только прямолинейной движение, но и вращение изображённых на рисунке объектов. На следующих картинках представлены иллюзии вращения.
Посмотрите на первый рисунок. Внешний и внутренний обручи вращаются в противоположных направлениях? А может, внешний обруч вращается вокруг внутреннего? Как бы не так! Они абсолютна неподвижны, а видимость вращения создаётся узором, нанесённым на обручи.
Иллюзия Китаоки
Эту иллюзию придумал японский психиатр Акиоши Китаока. Нажмите следующую картинку, чтобы увеличить её. Впечатление будет такое, что вращается каждый круг, образованный узором.
Секрет иллюзии - в узоре, имитирующем игру света и тени при вращении круглого плоского предмета; кроме того, узор соседних кругов имитирует движение противоположные стороны. Обратите внимание, если сосредоточиться на отдельно взятом круге, иллюзия вращения сразу пропадает. Впечатление усиливается множественностью кругов: задержав взгляд на одном круге и убедившись что он неподвижен, "краем глаза" мы улавливаем "вращение" соседних кругов.
А. Китаока считает, что восприятие скорости движения на этой картинке - своеобразный тест на психологическую уравновешенность. По его мнению, изображение неподвижно для уравновешенных и отдохнувших людей. Если вы видите движение, то вам нужно больше отдыхать и меньше нервничать. Если же вращение происходит с большой скоростью - пора к врачу.
Есть вероятность, что Вам будет полезна одна из этих ссылок:Обман зрения - картинки иллюзии с пояснениями
Не относитесь серьезно к оптическим иллюзиям, пытаясь понять и разгадать их, просто так работает наше зрение. Так человеческий мозг обрабатывает видимый свет отраженный картинок.
Необычные формы и сочетания этих картинок позволяют добиться обманчивого восприятия, в результате которого кажется, что предмет движется, меняет цвет или возникает дополнительная картинка.
Все изображения сопровождаются пояснениями: как и сколько нужно смотреть на картинку, чтобы увидеть то, чего нет на самом деле.
Для начала, одна из самых обсуждаемых иллюзий в сети - 12 чёрных точек. Фишка в том, что вы не можете увидеть их одновременно. Научное объяснение этому феномену обнаружено немецким физиологом Людимаром Германом в 1870 году. Человеческий глаз перестает видеть полную картину из-за латерального торможения в сетчатке.
Эти фигуры движутся с одинаковой скоростью, но наше зрение говорит нам об обратном. На первой гифке четыре фигуры движутся одновременно пока они примыкают друг к другу. После разъединения возникает иллюзия, что они движутся по черно белым полоскам независимо друг от друга. После исчезновения зебры на второй картинке можно убедится в синхронности перемещения желтого и синего прямоугольников.
Внимательно смотрите на черную точку в центре фото пока таймер отсчитывает 15 секунд, после чего черно белое изображение станет цветным, то есть трава зеленой, небо голубым и так далее. Но если вы не будете пялиться в эту точку (чтобы себя развеселить), то картинка останется черно белой.
Не отрываясь смотрите на крестик и вы увидите, как по фиолетовым кружкам побежит зеленое пятно, а потом они совсем исчезнут.
Если долго смотреть на зеленую точку, то желтые точки исчезнут.
Пристально смотрите на черную точку и серая полоса внезапно станет синей.
Если разрезать плитку шоколада 5 на 5 и переставить все куски в показанном порядке, то появится лишний кусочек шоколада. Проделайте этот трюк с обычной шоколадкой и она никогда не закончится. (Шутка).
Из этой же серии.
Сосчитайте футболистов. Теперь подождите 10 секунд. Упс! Части картинки всё те же, но куда-то исчез один футболист!
Чередование черных и белых квадратиков в составе четырех кругов создает иллюзию спирали.
Если смотреть в середину этой анимационной картинки, то пойдете по коридору быстрее, если перевести взгляд вправо или влево, то медленней.
На белом фоне серая полоса выглядит однородной, но стоит белому фону смениться, как серая полоса сразу приобретает множество оттенков.
Лёгким движением руки вращающийся квадрат превращается в хаотично движущиеся линии.
Анимация получается в результате накладывания на рисунок черной сетки. На наших глазах статичные предметы начинают двигаться. Даже кошка реагирует на это движение.
Если смотреть на крестик в центре картинки, то периферическое зрение превратит звездные лица голливудских актеров в уродов.
Две картинки Пизанской башни. На первый взгляд кажется, что башня справа наклоняется больше, чем башня слева, однако на самом деле обе эти картинки одинаковые. Причина кроется в том, что визуальная система человека рассматривает два изображения как часть единственной сцены. Поэтому нам кажется, что обе фотографии не симметричны.
В какую сторону едет поезд в метро?
Вот так простым изменением цвета можно добиться того, что картинка оживёт.
Смотрим ровно 30 секунд не моргая, затем переводим взгляд на чье-нибудь лицо, предмет или на другую картинку.
Разминка для глаз… или для мозга. После перестановки частей треугольника, внезапно, появляется свободное место.
Ответ прост: на самом деле фигура не является треугольником, «гипотенуза» нижнего треугольника представляет собой ломаную линию. Это можно определить по клеткам.
На первый взгляд кажется, что все линии изогнуты, однако на самом деле они параллельны. Иллюзия была обнаружена Р. Грегори в кафе Wall (Стена) в Бристоле. Поэтому этот парадокс называется "Стена в кафе".
Смотрите тридцать секунд на середину картинки, после чего переместите взгляд на потолок или белую стену и поморгайте. Кого вы увидели?
Оптический эффект, создающий у зрителя ложное представление о том, как стоит стул. Иллюзия обусловлена оригинальной конструкцией стула.
Английское NO (НЕТ) превращается в YES (ДА) с помощью изогнутых букв.
Каждый из этих кругов вращается против часовой стрелки, но если зафиксировать взгляд на одном из них, то будет казаться, что второй круг вращается по часовой стрелке.
3 D рисунок на асфальте
В какую сторону вращается колесо обозрения? Если посмотреть налево, то по часовой стрелке, если налево, то против часовой стрелки. Возможно у вас будет наоборот.
В это трудно поверить, но квадраты в центре неподвижны.
Обе сигареты, на самом деле, одинакового размера. Просто наложите на монитор две линейки к сигаретам сверху и снизу. Линейки будут параллельны.
Аналогичная иллюзия. Конечно же, эти сферы одинаковы!
Капельки колышутся и “плывут”, хотя на самом деле они остаются на своих местах, а движутся только колонны на заднем фоне.
» - прим. пер.)
Введение
Вы могли слышать термин кадры в секунду (FPS), и что 60 FPS - действительно хороший ориентир для любой анимации. Но большинство консольных игр идут на 30 FPS, а кинофильмы обычно записывают на 24 FPS, так зачем же нам стремиться к 60 FPS?Кадры… в секунду?
Ранние времена кинопроизводства
Съёмки голливудского фильма 1950 года «Юлий Цезарь» с Чарлтоном Хестоном
Когда первые кинематографисты начали снимать кино, многие открытия делались не научным методом, а путём проб и ошибок. Первые камеры и проекторы управлялись вручную, а плёнка была очень дорогой - настолько дорогой, что при съёмке старались использовать наименьшую возможную частоту кадров, лишь бы сэкономить плёнку. Этот порог обычно находился между 16 и 24 FPS.
Когда на физическую плёнку наложили звук (аудиотрек) и воспроизводили его одновременно с видео, то управляемое вручную воспроизведение стало проблемой. Выяснилось, что люди нормально воспринимают переменный фреймрейт для видео, но не для звука (когда изменяется и темп, и высота тона), так что кинематографистам пришлось выбрать постоянную скорость для того и другого. Выбрали 24 FPS, и сейчас, спустя почти сто лет, он остаётся стандартом в кино. (В телевидении частоту кадров пришлось слегка изменить из-за того, как ЭЛТ-телевизоры синхронизируются с частотой электросети).
Кадры и человеческий глаз
Но если 24 FPS еле приемлем для кино, то какой оптимальный фреймрейт? Это хитрый вопрос, потому что оптимальной частоты кадров нет.
Восприятие движения - это процесс выведения скорости и направления элементов сцены на основании зрительных, вестибулярных и проприоцептивных ощущений. Хотя процесс кажется простым для большинства наблюдателей, он оказался сложной проблемой с вычислительной точки зрения и чрезвычайно трудно объяснимым с точки зрения нейронной обработки. - Википедия
Глаз - это не камера. Он не воспринимает движение как серию кадров. Он воспринимает непрерывный поток информации, а не набор отдельных картинок. Почему тогда кадры вообще работают?
Два важных феномена объясняют, почему мы видим движение, когда смотрим на быстро сменяющиеся картинки: инерция зрительного восприятия и фи-феномен (стробоскопическая иллюзия непрерывного движения - прим. пер.).
Большинство кинематографистов думают, что единственной причиной является инерция зрительного восприятия , но это не так; хотя и подтверждённая, но не доказанная с научной точки зрения инерция зрительного восприятия является феноменом, согласно которому остаточное изображение, вероятно, сохраняется примерно 40 миллисекунд на сетчатке глаза. Это объясняет, почему мы не видим тёмное мерцание в кинотеатрах или (обычно) на ЭЛТ.
Фи-феномен в действии. Заметили движение на картинке, хотя на ней ничего не двигается?
С другой стороны, многие считают именно фи-феномен истинной причиной того, что нам видится движение за отдельными изображениями. Это оптическая иллюзия восприятия непрерывного движения между отдельными объектами, если их быстро показывают одно за другим. Но даже фи-феномен подвергается сомнению , и учёные не пришли к единому мнению.
Наш мозг очень хорошо помогает подделывать движение - не идеально, но достаточно хорошо. Серия неподвижных кадров, имитирующих движение, создаёт разные перцептивные артефакты в мозге, в зависимости от частоты кадров. Таким образом, частота кадров никогда не будет оптимальной, но мы можем приблизиться к идеалу.
Стандартные фреймрейты, от плохих к идеальным
Чтобы лучше понять абсолютную шкалу качества фреймрейта, предлагаю посмотреть обзорную таблицу. Но помните, что глаз - сложная система и он не распознаёт отдельные кадры, так что это не точная наука, а просто наблюдения разных людей за прошедшее время.| Фреймрейт | Восприятие человеком |
|---|---|
| 10-12 FPS | Абсолютный минимум для демонстрации движения. Меньшие значения уже распознаются глазом как отдельные изображения. |
| < 16 FPS | Создаются видимые заминки, у многих такой фреймрейт вызывает головные боли. |
| 24 FPS | Минимальный терпимый фреймрейт для восприятия движения, экономически эффективный |
| 30 FPS | Намного лучше, чем 24 FPS, но не реалистичный. Это стандарт для видео NTSC из-за частоты переменного тока |
| 48 FPS | Хорош, но недостаточен для истинной реалистичности (хотя Томас Эдисон думал иначе). Также см. . |
| 60 FPS | Зона наилучшего восприятия; большинство людей не воспримут дальнейшего повышения качества выше 60 FPS. |
| ∞ FPS | К настоящему времени наука не смогла доказать или наблюдением обнаружить теоретический лимит человека. |
Демо: как выглядит 24 FPS в сравнении с 60 FPS?
60vs24fps.mp4Благодарю своего друга Марка Тёнсинга за создание этого фантастического сравнения.
HFR: перемонтаж мозга с помощью «Хоббита»
«Хоббит» был популярным кинофильмом, снятым на двойном фреймрейте 48 FPS, который называется HFR (high frame rate). К сожалению, не всем понравился новый вид. Этому было несколько причин, главная из них - так называемый «эффект мыльной оперы ».Мозг большинства людей обучен воспринимать 24 полных кадра в секунду как качественное кино, а 50-60 полукадров (чересстрочные телесигналы) напоминают нам телеэфир и разрушают «эффект плёнки ». Схожий эффект создаётся, если активировать интерполяцию движения на вашем ТВ для материала 24p (прогрессивная развёртка). Она многим не нравится (несмотря на то, что современные алгоритмы довольно хороши в рендеринге плавных движений без артефактов, что является главной причиной, почему критики отвергают эту функцию).
Визуализация захвата Motion Blur. Via Википедия
Так почему бы его просто не добавить?
Motion blur значительно улучшает анимацию в играх и на веб-сайтах даже на низких фреймрейтах. К сожалению, его внедрение слишком дорого обходится. Для создания идеального motion blur вам понадобилось бы снять в четыре раза больше кадров объекта в движении, а затем осуществить временнýю фильтрацию или сглаживание (вот отличное объяснение от Хьюго Элиаша). Если для выпуска приемлемого материала на 24 FPS вам нужно делать рендеринг на 96 FPS, то вместо этого вы можете просто поднять фреймрейт, так что зачастую это не вариант для контента, который рендерится в реальном времени. Исключениями являются видеоигры, где заранее известна траектория движения объектов, так что можно рассчитать приблизительный motion blur , а также системы декларативной анимации вроде CSS Animations и, конечно, CGI-фильмы как у Pixar.
60 Гц!= 60 FPS: частота обновления и почему она важна
Примечание: герц (Гц) обычно используется, когда говорят о частоте обновления, в то время как показатель кадров в секунду (fps) - устоявшийся термин для покадровой анимации. Чтобы не путать их, мы используем Гц для частоты обновления и FPS для фреймрейта.Если вы задаётесь вопросом, почему на вашем ноутбуке так некрасиво выглядит воспроизведение дисков Blu-Ray, то часто причина в том, что фреймрейт неравномерно делится на частоту обновления экрана (в противоположность им, DVD конвертируются перед передачей). Да, частота обновления и фреймрейт - не одно и то же. Согласно Википедии, «[..] частота обновления включает в себя повторное рисование идентичных кадров, тогда как фреймрейт измеряет, как часто исходный видеоматериал будет выдавать полный кадр новых данных на дисплей». Так что фреймрейт соответствует количеству отдельных кадров на экране, а частота обновления соответствует числу раз, когда изображение на экране обновляется или перерисовывается.
В идеальном случае частота обновления и фреймрейт полностью синхронизированы, но в определённых ситуациях есть причины использовать частоту обновления в три раза выше фреймрейта, в зависимости от используемой проекционной системы.
Новая проблема у каждого дисплея
КинопроекторыМногие думают, что во время работы кинопроекторы прокручивают плёнку перед источником света. Но в таком случае мы бы наблюдали непрерывное размытое изображение. Вместо этого для отделения кадров друг от друга здесь используется затвор , как и в случае с кинокамерами. После отображения кадра затвор закрывается и свет не проходит до тех пор, пока затвор не откроется для следующего кадра, и процесс повторяется.
Затвор кинопроектора в действии. Из Википедии .
Однако это не полное описание. Конечно, в результате такого процессы вы увидите-таки фильм, но мерцание экрана из-за того, что экран остаётся тёмным 50% времени, сведёт вас с ума. Эти затемнения между кадрами разрушат иллюзию. Для компенсации проекторы на самом деле закрывают затвор два или три раза на каждом кадре.
Конечно, это кажется нелогичным - почему в результате добавления дополнительных мерцаний нам кажется, что их стало меньше ? Задача в том, чтобы уменьшить период затемнения, который оказывает непропорциональный эффект на зрительную систему. Порог слияния мерцания (тесно связанный с инерцией зрительного восприятия) описывает эффект от этих затемнений. Примерно на ~45 Гц периоды затемнения должны составлять менее ~60% времени показа кадра, вот почему эффективен метод двойного срабатывания затвора в кино. Более чем на 60 Гц периоды затемнения могут составлять более 90% времени показа кадра (необходимо для дисплеев вроде ЭЛТ). Вся концепция в целом немного сложнее, но на практике вот как можно избежать мерцания:
- Использовать иной тип дисплея, где нет затемнения между кадрами, то есть он постоянно отображает кадр на экране.
- Применить постоянные, неизменяемые фазы затемнений с продолжительностью менее 16 мс
Мониторы и телевизоры ЭЛТ работают, направляя электроны на флуоресцентный экран, где содержится люминофор с низким временем послесвечения . Насколько мало время послесвечения? Настолько мало, что вы никогда не увидите полное изображение! Вместо этого в процессе электронного сканирования люминофор зажигается и теряет свою яркость менее чем за 50 микросекунд - это 0,05 миллискунды ! Для сравнения, полный кадр на вашем смартфоне демонстрируется в течение 16,67 мс.
Обновление экрана, снятое с выдержкой 1/3000 секунды. Из Википедии .
Так что единственная причина, почему ЭЛТ вообще работает - это инерция зрительного восприятия. Из-за длительных тёмных промежутков между подсветками ЭЛТ часто кажутся мерцающими - особенно в системе PAL, которая работает на 50 Гц, в отличие от NTSC, работающей на 60 Гц, где уже вступает в действие порог слияния мерцания.
Чтобы ещё более усложнить дело, глаз не воспринимает мерцание одинаково на каждом участке экрана. На самом деле периферийное зрение, хотя и передаёт в мозг более размытое изображение, более чувствительно к яркости и обладает значительно меньшим временем отклика. Вероятно, это было очень полезно в древние времена для обнаружения диких животных, прыгающих сбоку, чтобы вас съесть, но это доставляет неудобства при просмотре фильмов по ЭЛТ с близкого расстояния или под странным углом.
Размытые ЖК-дисплеи
Жидкокристаллические дисплеи (LCD), которые классифицируются как устройства выборки и хранения , на самом деле довольно удивительные, потому что у них вообще нет затемнений между кадрами. Текущее изображение непрерывно демонстрируется на нём, пока не поступит новое изображение.
Позвольте повторить: На ЖК-дисплеях нет мерцания, вызванного обновлением экрана, независимо от частоты обновления .
Но теперь вы думаете: «Погодите, я недавно выбирал телевизор, и каждый производитель рекламировал, чёрт побери, более высокую частоту обновления экрана!» И хотя в основном это чистый маркетинг, но ЖК-дисплеи с более высокой частотой обновления решают проблему - просто не ту, о которой вы думаете.
Зрительное размытие в движении
Производители ЖК-дисплеев всё повышают и повышают частоту обновления из-за экранного или зрительного motion blur . Так и есть; не только камера способна записывать размытие в движении, но ваши глаза тоже могут! Прежде чем объяснить, как это происходит, вот две сносящие крышу демки , которые помогут вам почувствовать эффект (нажмите на изображение).
Это явно не то, что нам нужно. К счастью, есть решение!
Решение: Vsync
Разрыв экрана можно устранить с помощью Vsync, сокращённо от «вертикальная синхронизация». Это аппаратная или программная функция, которая гарантирует, что разрыва не произойдёт - что ваше программное обеспечение может отрисовать новый кадр только тогда, когда закончено предыдущее обновление экрана. Vsync изменяет частоту изъятия кадров из буфера вышеупомянутого процесса, чтобы изображение никогда не изменялось посередине экрана.Следовательно, если новый кадр ещё не готов для отрисовки на следующем обновлении экрана, то экран просто возьмёт предыдущий кадр и заново отрисует его. К сожалению, это ведёт к следующей проблеме.
Новая проблема: джиттер
Хотя наши кадры больше не разрываются, воспроизведение всё равно далеко не плавное. На этот раз причина в проблеме, которая настолько серьёзна, что каждая индустрия даёт ей свои названия: джаддер, джиттер , статтер, джанк или хитчинг, дрожание и сцепка. Давайте остановимся на термине «джиттер».Джиттер происходит, когда анимация воспроизводитеся на другой частоте кадров по сравнению с той, на которой её снимали (или предполагали воспроизводить). Часто это означает, что джиттер появляется, когда частота воспроизведения нестабильная или переменная, а не фиксированная (поскольку бóльшая часть контента записывается с фиксированной частотой). К сожалению, именно это происходит при попытке отобразить, например, контент 24 FPS на экране, который обновляется 60 раз в секунду. Время от времени, поскольку 60 не делится на 24 без остатка, приходится один кадр показывать дважды (если не использовать более продвинутые преобразования), что портит плавные эффекты, такие как панорамирование камеры.
В играх и на веб-сайтах с большим количеством анимации это даже более заметно. Многие не могут воспроизводить анимацию на постоянном, делящемся без остатка фреймрейте. Вместо этого частота смены кадров у них сильно изменяется по разным причинам, таким как независимая друг от друга работа отдельных графических слоёв, обработка ввода пользовательских данных и так далее. Вас это может шокировать, но анимация с максимальной частотой 30 FPS выглядит гораздо, гораздо лучше, чем та же анимация с частотой, которая изменяется от 40 до 50 FPS.
Борьба с джиттером
При преобразовании: «телекинопроектор»
«Телекинопроектор » - метод преобразования изображения на киноплёнке в видеосигнал. Дорогие профессиональные конвертеры вроде тех, что используются на телевидении, осущестьвляют эту операцию в основном с помощью процесса, который называется управление вектором движения (motion vector steering). Он способен создавать очень убедительные новые кадры для заполнения промежутков. В то же время по-прежнему широко используются два других метода.Ускорение
При преобразовании 24 FPS в сигнал PAL на 25 FPS (например, ТВ или видео в Великобритании) обычной практикой считается просто ускорить оригинальное видео на 1/25 секунды. Так что если вы когда-нибудь гадали, почему «Охотники за привидениями» в Европе на пару минут короче, то вот ответ. Хотя метод работает на удивление хорошо для видео, он ужасно отражается на звуке. Вы спросите, насколько хуже может быть ускоренный на 1/25 звук без дополнительного изменения высоты тона? Почти на полтона хуже.
Возьмём реальный пример крупного провала. Когда Warner выпустила в Германии расширенную Blu-Ray коллекцию «Властелина колец», они использовали для немецкого дубляжа уже скорректированную PAL-версию звуковой дорожки, которая была предварительно ускорена на 1/25 с последующим понижением тона для исправления изменений. Но поскольку Blu-Ray идёт на 24 FPS, им пришлось выполнять обратное преобразование видео, так что они снова его замедлили. Конечно, с самого начала плохой идеей было выполнять такое двойное преобразование, из-за потерь, но что ещё хуже, после замедления видео для соответствия частоте кадров Blu-Ray они забыли изменить обратно тон на звуковой дорожке, так что все актёры в фильме внезапно стали звучать сверхдепрессивно, разговаривая на полтона ниже. Да, это реальная история и да, она очень оскорбила фанатов, было много слёз, много плохих копий и много потерянных денег после большого отзыва дисков.
Мораль истории: изменение скорости - не самая лучшая идея.
Pulldown
Преобразовать киноматериал для NTSC, американского телевизионного стандарта, не получится простым ускорением, потому что преобразование 24 FPS в 29,97 FPS соответствует ускорению на 24,875%. Если только вы по-настоящему не любите бурундучков, это будет не лучшим вариантом.
Вместо этого используется процесс под названием 3:2 pulldown (среди прочих), который стал самым популярным методом преобразования. В рамках этого процесса берут 4 оригинальных кадра и преобразуют их в 10 чересстрочных полукадров или 5 полных кадров. Вот иллюстрация, которая описывает процесс.
3:2 Pulldown в действии. Из Википедии.
На чересстрочном дисплее (то есть ЭЛТ) видеополя посредине отображаются в тандеме, каждый в чересстрочном варианте, поэтому они состоят из каждой второй строки пикселей. Оригинальный кадр A разбивается на два полукадра, оба из которых отображаются на экране. Следующий кадр B тоже разбивается, но нечётное видеополе отображается дважды, так что этот кадр распределяется по трём полукадрам. И, в сумме, мы получаем 10 распределённых по видеополям полукадров из 4 оригинальных полных кадров.
Это работает достаточно хорошо при показе на чересстрочном экране (таком как ЭЛТ-телевизор) примерно с 60 видеополями в секунду (практически полукадрами), поскольку полукадры никогда не показываются вместе. Но такой сигнал выглядит ужасно на дисплеях, которые не поддерживают полукадры и должны составить вместе 30 полных кадров, как в самом правом столбце на иллюстрации вверху. Причина провала в том, что каждый третий и четвёртый кадры слепляются из двух разных кадров оригинала, что приводит к тому, что я называют «Франкенфрейм». Это особенно ужасно выглядит на быстром движении, когда имеются значительные отличия между соседними кадрами.
Так что pulldown выглядит изящно, но это тоже не универсальное решение. Тогда что? Неужели нет идеального варианта? Как выясняется, он таки есть, и решение обманчиво простое!
При показе: G-Sync, Freesync и ограничение максимальной частоты кадров
Вместо того, чтобы бороться с фиксированной частотой обновления, конечно, гораздо лучше использовать переменную частоту обновления, которая всегда синхронизирована с фреймрейтом. Это именно то, для чего предназначены технологии Nvidia G-Sync и AMD Freesync . G-Sync - модуль, встроенный в мониторы, он позволяет им синхронизироваться с выдачей GPU вместо того чтобы заставлять GPU синхронизироваться с монитором, а Freesync достигает той же цели без модуля. Это действительно революционные технологии, которые устраняют необходимость в «телекинопроекторе», а весь контент с переменным фреймрейтом, вроде игр и веб-анимаций, выглядит намного более плавным.К сожалению, и G-Sync, и Freesync - относительно новые технологии и ещё недостаточно широко распространились, так что если вы как веб-разработчик делаете анимации для веб-сайтов или приложений и не можете себе позволить использовать полноценные 60 FPS, то лучше всего будет ограничить максимальный фреймрейт, чтобы он без остатка делился на частоту обновления - практически во всех случаях наилучшим ограничением будет 30 FPS.
Заключение и последующие действия
Так как достичь пристойного баланса с учётом всех желаемых эффектов - минимального размытия в движении, минимального мерцания, постоянной частоты кадров, хорошего отображения движения и хорошей совместимости со всеми дисплеями - без особого обременения GPU и дисплея? Да, сверхбольшие фреймрейты могут снизить размытие в движении, но большой ценой. Ответ ясен и после чтения этой статьи вы должны его знать: 60 FPS .Теперь, когда вы умнее, приложите все усилия, чтобы запустить весь анимированный контент со скоростью 60 кадров в секунду.
b) Если вы Android-разработчик
Сверьтесь с нашими «Лучшими практиками для производительности » в официальном разделе Android Training, где мы собрали для вас список самых важных факторов, узких мест и хитростей оптимизации.c) Если вы работаете в киноиндустрии
Записывайте весь контент на 60 FPS или, ещё лучше, на 120 FPS, чтобы можно было свести его к 60 FPS, 30 FPS и 24 FPS в случае необходимости (к сожалению, для добавления поддержки 50 FPS и 25 FPS (PAL) придётся поднять частоту кадров до 600 FPS). Воспроизводите весь контент на 60 FPS и не извиняйтесь за «эффект мыльной оперы». Эта революция потребует времени, но она случится.15.11.2016 16.11.2016 by Vlad
Оптическая иллюзия — впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман зрения. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии с давних времен интерпретировались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи. Некоторые зрительные обманы давно уже имеют научное объяснение, другим до сих пор не нашли объяснения.
Не относитесь серьезно к оптическим иллюзиям, пытаясь понять и разгадать их, просто так работает наше зрение. Так человеческий мозг обрабатывает видимый свет отраженный от картинок.
Необычные формы и сочетания этих картинок позволяют добиться обманчивого восприятия, в результате которого кажется, что предмет движется, меняет цвет или возникает дополнительная картинка.
Оптических иллюзий огромное множество, но мы постарались собрать для вас самые интересные, безумные и невероятные. Будьте осторожны: некоторые из них могут вызвать слезоточивость, тошноту и дезориентацию в пространстве.
12 чёрных точек
Для начала, одна из самых обсуждаемых иллюзий в сети — 12 чёрных точек. Фишка в том, что вы не можете увидеть их одновременно. Научное объяснение этому феномену обнаружено немецким физиологом Людимаром Германом в 1870 году. Человеческий глаз перестает видеть полную картину из-за латерального торможения в сетчатке.
Невозможные фигуры
В свое время этот жанр графики получил такой широкое распространение, что даже получил собственное название – импоссибилизм. Каждая из таких фигур кажется вполне реальной на бумаге, но существовать в физическом мире попросту не может.
Невозможный трезубец
Классический бливет – пожалуй, самый яркий представитель оптических рисунков из категории «невозможные фигуры». Как ни пытайся, определить, где берет начало средний зубец, не получится.
Другой яркий пример – невозможный треугольник Пенроуза .
Он же в виде так называемой «бесконечной лестницы» .
А также «невозможный слон» Роджера Шепарда.
Комната Эймса
Вопросы оптических иллюзий интересовали Адельберта Эймса-младшего с раннего детства. Став офтальмологом, он не прекратил свои исследования восприятия глубины, результатом которых и стала знаменитая комната Эймса.
Как работает комната Эймса
В двух словах эффект комнаты Эймса можно передать так: кажется, что в левом и правом углу ее задней стены стоят два человека – карлик и великан. Разумеется, это оптический трюк, и на самом деле эти люди вполне обычного роста. В действительности помещение имеет вытянутую трапециевидную форму, но из-за ложной перспективы оно кажется нам прямоугольным. Левый угол сильнее удален от взора посетителей, чем правый, а потому стоящий там человек кажется таким маленьким.
Иллюзии движения
Эта категория оптических трюков представляет наибольший интерес для психологов. Большинство из них основано на тонкостях сочетания цветов, яркости объектов и их повторе. Все эти уловки вводят в заблуждение наше периферическое зрение, в результате чего механизм восприятия сбивается, сетчатка фиксирует изображение прерывисто, скачкообразно, и мозг активирует участки коры, отвечающие за распознавание движения.
Плывущая звезда
Сложно поверить, что эта картинка – не анимированный gif-формат, а обыкновенная оптическая иллюзия. Рисунок был создан японским художником Кая Нао в 2012 году. Ярко выраженная иллюзия движения достигается благодаря противоположенной направленности узоров в центре и по краям.
Существует довольно много подобных иллюзий движения, то есть статических изображений, кажущихся подвижными. Например, знаменитый вращающийся круг .
Движущиеся стрелки
Лучи из центра
Полосатые спирали
Движущиеся фигуры
Эти фигуры движутся с одинаковой скоростью, но наше зрение говорит нам об обратном. На первой гифке четыре фигуры движутся одновременно пока они примыкают друг к другу. После разъединения возникает иллюзия, что они движутся по черно белым полоскам независимо друг от друга.
После исчезновения зебры на второй картинке можно убедится в синхронности перемещения желтого и синего прямоугольников.
Иллюзии-перевертыши
Самый многочисленный и веселый жанр рисунков-иллюзий строится на перемене направления взгляда на графический объект. Самые простые рисунки-перевертыши нужно просто развернуть на 180 или 90 градусов.
Лошадь или лягушка
Медсестра или старуха
Красавица или уродина
Симпатичные девушки?
Переверните изображение
Девушка/старуха
Одно из самых популярных двойственных изображений было опубликовано в 1915 году в карикатурном журнале «Puck». Подпись к рисунку гласила: «Моя жена и теща».
Самые известные оптические иллюзии: девушка-старуха и профили-ваза
Старики/мексиканцы
Пожилая супружеская пара или поющие под гитару мексиканцы? Большая часть сперва видит стариков, и лишь потом их брови превращаются в сомбреро, а глаза – в лица. Авторство принадлежит мексиканскому художнику Октавио Окампо, создавшему немало картинок-иллюзий подобного характера.
Влюбленные/дельфины
Удивительно, но трактовка этой психологической иллюзии зависит от возраста человека. Как правило, резвящихся в воде дельфинов видят дети – их мозг, еще не знакомый с сексуальными взаимоотношениями и их символами, просто не вычленяет в этой композиции двух любовников. Люди постарше, напротив, сначала видят пару, а уж потом дельфинов.
Список таких двойственных картинок можно продолжать бесконечно:
Этот кот спускается или поднимается по лестнице?
В какую сторону открыто окно?
Вы можете изменить направление, просто подумав об этом.
Иллюзии цвета и контраста
К сожалению, человеческий глаз несовершенен, и в своих оценках увиденного мы (сами того не замечая) часто опираемся на цветовое окружение и яркость фона объекта. Это ведет к очень интересным оптическим иллюзиям.
Серые квадраты
Оптические иллюзии цветов – одни из самых популярных видов обмана зрения. Да-да, квадраты A и B окрашены в один и тот же цвет.
Такая уловка возможна благодаря особенностям работы нашего мозга. На квадрат B падает тень без резких границ. Благодаря более темному «окружению» и плавному градиенту тени кажется, что он значительно темнее квадрата A.
Зеленая спираль
На этой фотографии всего три цвета: розовый, оранжевый и зеленый.
Голубой цвет здесь лишь обман зрения
Не верите? Вот что получится, если заменить розовый и оранжевый на черный.
Без отвлекающего фона видно, что спираль полностью зеленая
Платье бело-золотое или сине-черное?
Впрочем, основанные на восприятии цвета иллюзии не редкость. Взять к примеру хотя бы покорившее в 2015 году интернет бело-золотое или черно-синее платье. Какого же цвета на самом деле было это загадочное платье, и почему разные люди воспринимали его по-разному?
Разъяснение феномена платья очень простое: как и в случае с серыми квадратами, все зависит от несовершенной хроматической адаптации наших органов зрения. Как известно, сетчатка человека состоит из двух видов рецепторов: палочек и колбочек. Палочки лучше фиксируют свет, а колбочки – цвет. У каждого человека соотношение колбочек и палочек разное, поэтому определение цвета и формы объекта немного отличается в зависимости от доминирования того или иного вида рецепторов.
Те, кто увидел платье бело-золотистым, обратили внимание на ярко освещенный задний фон и решили, что платье находится в тени, а значит, белый цвет должен быть темнее обычного. Если же платье показалось вам сине-черным, значит, ваш глаз в первую очередь обратил внимание на основной цвет платья, который на этой фотографии действительно имеет синий оттенок. Затем ваш мозг рассудил, что золотистый оттенок – черный, посветлевший из-за направленных на платье лучей солнца и плохого качества фото.
В действительности платье было синее с черными кружевами.
А вот другая фотография, поставившая в тупик миллионы пользователей, которые никак не могли решить, стена перед ними или же озеро.
Стена или озеро? (правильный ответ – стена)
Оптические иллюзии на видео
Балерина
Эта безумная оптическая иллюзия вводит в заблуждение: сложно определить, какая нога фигуры является опорной и, как следствие, понять, в какую сторону вращается балерина. Даже если вам это удалось, во время просмотра видео опорная нога может «меняться» и девушка словно начинает вращаться в другую сторону.
Если вы без труда смогли зафиксировать направление движения балерины, это говорит о рациональном, практичном складе вашего ума. Если же балерина вращается в разные стороны, это значит, что у вас бурное, не всегда последовательное воображение. Вопреки распространенному мнению, на главенство правого или левого полушария это никак не влияет.
Лица-монстры
Если долго смотреть на крестик в центре, то периферическое зрение пугающе исказит лица знаменитостей.
Оптические иллюзии в дизайне
Обман зрения может стать эффектным подспорьем для тех, кто хочет придать изюминку своему жилищу. Очень часто в дизайне применяются «невозможные фигуры».
Казалось, что невозможный треугольник обречен остаться лишь иллюзией на бумаге. Но нет – дизайнерская студия из Валенсии увековечила его в виде эффектной минималистичной вазы.
Книжная полка, вдохновленная невозможным трезубцем. Автор – норвежский дизайнер Бьорн Бликстад.
А вот стеллаж, вдохновленный одной из самых известных оптических иллюзий – параллельными прямыми Иоганна Цельнера. Все полки параллельны друг другу – иначе какой был бы толк от такого шкафа – но даже тем, кто давно приобрел такой стеллаж, сложно избавиться от впечатления наклонных линий.
Тем же примером вдохновлялись и создатели «коврика Цельнера ».
Интерес для любителей необычных вещей представляет стул дизайна Криса Даффи. Кажется, что он опирается исключительно на передние ножки. Но рискнув сесть на него, вы поймете, что тень, отбрасываемая стулом, и является его основной опорой.
Телеканал« 360» разобрался, некоторые картинки могут обмануть человека.
Следующая новость
Видеть, значит верить. Мы привыкли полностью полагаться на глаза, ведь их, кажется, не проведешь. Но при всей важности зрения, оно не такое уж и совершенное. Некоторые картинки способны обвести нас вокруг пальца и заставить видеть движение там, где его нет, или чувствовать головокружение, стоя на разрисованной, но абсолютно ровной поверхности. А все потому, что видим мы не глазами, а нейронами мозга, который обманываться только рад. Телеканал «360» разобрался в ошибках восприятия и в том, почему они происходят.
«Лицо на Марсе»
Пожалуй, самый яркий пример иллюзии космического масштаба — знаменитое «лицо на Марсе». Образ, похожий на человеческий лик, наделал много шума, и породил гипотезы об инопланетном происхождении. На самом же деле, отчетливо видимое лицо оказалось лишь игрой света и тени.
Человеческое сознание устроено так, что достраивает картинку.
«Из сочетания темных и светлых пятен возникает иллюзия объема, перспективное изменение масштаба и контрастности создает иллюзию глубины, наличие симметрии и асимметрии придает картинке статичность или динамичность», — рассуждает фотограф Станислав Ржевский.
В отличие от галлюцинаций иллюзии восприятия присущи каждому человеку с нормальным состоянием психики. Говоря простыми словами, иллюзия — это искажение формы, цвета, положения в пространстве. Но каждый из этих признаков не воспринимается самостоятельно, а только в совокупности.
Иллюзии движения
«Когда изображение искусственно модифицировано, например, смежные изображения заметно отличаются друг от друга, возникает иллюзия движения. Это достигается за счет контраста, мозг начинает думать, что картинка движется», — говорит психотерапевт Марк Сандомирский.
Доказательство — знаменитая иллюзия японского профессора психологии Акиоши Китаока «Вращающийся змей», подарившая создателю мировую славу. Посмотрите, картинка абсолютно статична. Это легко проверить, зафиксируйте взгляд в центре одного из кругов.
Иллюзия Китаока активирует зоны мозга, призванные наблюдать за действительно движущимися объектами, например, пейзажем из окна поезда.
«Такой эффект достигается за счет гиперконтрастного изображения, деталей, и, главное, из-за микродвижений глаз. Это физиология. Глаза всегда находятся в движении», — говорит нейрофизиолог Илья Ханыков.
Информация о контрасте, изменениях яркости крайне важна для нашего мозга, именно по этим параметрам мы распознаем оттенки цвета, фигуры, поэтому большинство иллюзий движения построены на повторе разноцветных фрагментов.
«Можно сказать, что мы вообще интерпретируем реальность через контрасты. Есть эффект усиления контраста для более убедительного поиска различий и создания значимых сигналов для нашей деятельности», — объяснил нейрофизиолог Илья Ханыков.
Это, например, видно в такой вот иллюзии.
«Если в полной темноте зажечь свечу, она ослепит. В этом случае увеличивается чувствительность, которая формируется на уровне нейронов. И этот эффект также вызван поиском контрастов», — сказал нейрофизиолог Илья Ханыков.
Иллюзия тени и света
Человеческий мозг не сомневается, если объект находится в тени, значит, он хуже освещен. Достаточно посмотреть на оптическую иллюзию профессора Массачусетского технологического института Эдварда Адельсона. Опубликованная в 1995 году она до сих пор заставляет нас, махнув рукой, говорить: «Да, ладно, не может быть!»
Может. Фишка этой картинки в том, что клетки шахматной доски, обозначенные буквами A и B, одного оттенка серого цвета, но благодаря тени и окружающей обстановке, кажутся абсолютно разными.
То, что клетки одинакового цвета, элементарно доказать. Распечатайте на принтере картинку, вырежете квадраты по контуру и приложите друг к другу.
«Светлая клетка, окруженная более темными, будет восприниматься светлее обычного, и наоборот, — так сам Адельсон объясняет данный эффект, — На рисунке светлая шахматная клетка (В) в тени окружена более темными. Это приводит к тому, что клетка (В) кажется нам светлее. Темные же шахматные клетки, окруженные светлыми вне падающей тени, кажутся нам более темными».
Восприятие цветов зависит от окружающей действительности. Один и тот же тон может выглядеть по-разному, в зависимости от фона, на котором он изображен. Плюс большую роль в восприятии цвета играет освещение.
«Серое пятно, помещенное в окружении цветных пятен, в иллюзорном восприятии приобретает некоторый тон, которого в действительности не существовало», — отмечает художник Станислав Ржевский
Какая из фигур темнее? Наверняка, вы ответите, не задумываясь. А теперь закройте середину пальцем и убедитесь в том, что ошиблись. Фигуры одинакового цвета.
Эти иллюзии показывают, насколько важна реакция мозга на восприятие цвета при наличии тени. Именно то, как мозг воспринимает фон, тень, освещение и расположение объекта формирует то, что мы видим. Вспомните, злосчастное платье. Одни видели бело-золотое, другие сине-черное. Разгадка тайны оказалась на поверхности — освещение и фон. Это и есть пример разницы зрительного восприятия.
Так и на картинке ниже. Вы уверены, что эти собаки разного цвета? А на самом деле они одинаковы.
А если нам не верите, убедитесь сами: загрузите картинку с лошадьми в графический редактор и уберите фон.
Цвет придумывает мозг
Стоит отметить, что технически цвета вообще не существует. Есть понятие света, сигналы которого получает и пытается распознать мозг, окрашивая это электромагнитное излучение в разные тона. По большому счету мир — монохромный, а цвета — исключительно творение мозга. Такое восприятие, говорят физиологи, было необходимо для выживания, что бы отличать груду камней от спящего бизона или медведя. Именно поэтому естественный отбор, эволюция и поддержали его.
Человеческий глаз обладает так называемым свойством цветопостоянства — в пределах широкого диапазона яркости освещения, восприятие тонов практически не изменяется.
«К примеру, цветные предметы выглядят практически одинаково при комнатном и уличном освещении. Однако по мере снижения интенсивности света, способность к сохранению цветопостоянства ослабевает», — отмечает фотограф Станислав Ржевский.
При очень слабом освещении отдельные цвета становятся неразличимы. И тогда эта самая оптическая иллюзия, то есть ошибка восприятия, помогает нам. На сетчатке формируется изображение, отличающееся от предмета, который его создал.
«Например, в темном парке на тропе мы видим движение и воспринимаем, например, опавший листок, как птичку или мышку, то есть живой объект. Только после мы понимаем, что он неживой. Такое восприятие было эволюционно выигрышно, потому что все, кто предполагал живой объект, с большей вероятностью выживали в столкновении с ним», — отмечает нейрофизиолог Илья Ханыков.
Иллюзия объема и глубины
Художественные приемы, позволяющие на плоскости создавать объемные предметы, с учетом их расположения в пространстве, открыли еще в античные времена. До сих пор для этого применяются различные виды перспективы и светотеневые акценты.
Перспектива сама по себе уже является обманом, потому что она создает иллюзию пространства на плоскости. Например, уходящая вдаль дорога или рельсы всегда изображаются линиями, стремящимися к сближению в одной точке. И кажется, что два одинаковых отрезка разные по размеру. А все потому, что мозг воспринимает верхний отрезок как расположенный дальше, следовательно, представляет его большим по размеру.
Одним из первых миру это продемонстрировал итальянский психолог Марио Понцо в начале XX века: он доказал, что на восприятие размеров предметов влияют не только смежные объекты, но и глубина фона, и разработал классическую иллюзию, которая носит его имя.
Ярким примером иллюзии объема является направление в искусстве под названием оп-арт (от англ. optical art — «оптическое искусство»). Одним из его основоположников считается Виктор Вазарели, французский художник и скульптор.
Такие изображения, говорит психотерапевт Марк Сандомирский, искусственно модифицированы: «Иллюзия объема или пространства возникает за счет изменения пропорций этих псевдообъемных изображений. Они модифицированы очень тонко и заставляют мозг думать, будто бы картинка объемная».
Одна из таких модифицированных картин даже попала в книгу рекордов Гиннеса. Художники из 13 стран мира на асфальте создали гигантский 3D рисунок — 150 метров в длину, и около 15 метров в ширину, общей площадью — более двух тысяч метров.
В большинстве случаев такие рисунки делаются на горизонтальных поверхностях. И именно благодаря искаженным пропорциям, при просмотре с определенной точки мы видим не плоское изображение, а объемное. К слову, в Москве работает целый музей оптических иллюзий. Так что если вас не пугают обмороки и головокружения, отправляйтесь в мир искаженной реальности. А если «укачивает», тренируйте вестибулярный аппарат, ведь весь дискомфорт связан именно с ним.
«Глаза видят одно, от положения тела поступают другие сигналы, из-за этого несоответствия и возникает дискомфорт. Но самое приятное в этом то, что вестибулярный аппарат можно тренировать», — делится наблюдениями нейрофизиолог Илья Ханыков.
Психотерапевт, тренер Института групповой и семейной психологии и психотерапии Марк Сандомирский уточняет, что подобные картинки рассчитаны на человека с нормальным состоянием нервной системы, глаз, мозга и связи между ними.
«Если у человека есть проблемы со зрением, мозгом или координацией, а к этому могут присоединяться проблемы с органами равновесия, тогда восприятие подобных картинок либо не получается, либо становится чрезмерной нагрузкой для мозга и вызывает разного рода дискомфорт — головную боль, боль в глазах, зрительное утомление», — объяснил Сандомирский.
Очевидно, что таким людям, и в 3D-кино не сходить…
Иллюзия искажения
Оптические иллюзии художники и дизайнеры в XXI веке научились вписывать в интерьер. По их мотивам создают мебель и предметы декора. Так, например, автор стеллажа «180°» был вдохновлен иллюзией немецкого астрофизика Иоганна Цельнера, обнаруженной ученым в 1860 году. Горизонтальные линии искажены особым расположением квадратов, и, хотя они параллельны относительно друг друга, кажется, что каждая установлена под наклоном.
На рисунке Цельнера длинные линии кажутся не параллельными, но в действительности это не так. Весь фокус в том, что короткие линии образуют угол с длинными, и именно он создает впечатление, будто бы один конец длинной линии ближе к нам, чем другой.
Мозг возвращает нас в детство
Любые оптические иллюзии вызывают в человеке бурный поток эмоций.
«Все эти эффекты, несовпадение восприятия с реальностью, несовпадение зрительного впечатления с привычным опытом вызывают возрастную регрессию, то есть заставляют мозг переключаться в детское состояние», — говорит психотерапевт Марк Сандомирский.
По его словам, в самом раннем возрасте, в первые недели и месяцы жизни мозг только учился обрабатывать информацию, которую передают глаза, распознавать предметы и улавливать целостную картинку. А при просмотре искаженных и модифицированных картинок обычный навык нарушается, мозг оказывается в непривычном состоянии, полагая, что нужно переучиваться.
«Картинка приковывает внимание, взрослый, словно ребенок, воспринимает предметы с жадным любопытством, именно поэтому эффекты вызывают детские эмоции, ведь у ребенка они более живые и яркие чем у взрослого. То же самое лежит в основе оптических иллюзий и 3D кино», — заключил Марк Сандомирский.
Ольга Лисакова
Следующая новость