肉眼每秒能捕捉多少画面？游戏帧数达到最佳视觉效果的奥秘 _ 游民星空 GamerSky.com

　　越来越多的玩家开始注意帧数的议题，像是每秒有几帧、帧数是否稳定、掉帧的幅度有多大等等。然而比起游戏帧数，我们也该关注肉眼对帧数的接受度。人类的肉眼每秒能够捕捉多少画面？肉眼与帧数之间有着什么样的关系呢？

　　某些玩家习惯将帧数显示在画面角落，掌握游戏全程的帧数，一旦帧数出现任何异常，就开始感到焦虑，想要关掉占用资源的常驻程序，或是抱怨开发商没有将游戏优化。网络上有一派人认为60帧才是王道，另一派人觉得30帧就堪用了，大家对帧数都有自己的看法。

　　人类对帧数的感觉非常主观，而且不怎么精确。我们可以感知一定范围内的帧数，却无法凭肉眼算出精确的帧数。你该怎么分辨30Hz与60Hz的画面？你能够区分60Hz与120Hz的不同吗？你能够观察到多细微的帧数变化？游戏帧数到底该设定为多少，才能够达到最佳视觉效果？

肉眼可以感知帧数，但是必须用程序才能算出正确帧数

　　上面这些问题的答案不一而足，就算是专业的视觉学家或眼科医师，也不见得可以提出一套公认的满意答案。每个人的肉眼构造不同，视觉认知也不尽相同。眼前的景象是一回事，神经运作与大脑解析又是另外一回事。人类的视觉与感知能力既奇特且复杂，其运作原理还经常与我们的预期大相径庭。

　　外界的影像藉由光线反射，投射在我们的视网膜上。这些影像会被解析成信息，然后透过神经传入大脑，大脑再以极快的速度处理这些信息。一连串过程精巧绝伦，其原理足以写满好几本书。

PS4版的《最后生还者》提供60FPS与高画质30FPS两种显示模式

　　“你无法只经由一个细胞，或是一个神经元，来预测整个视觉系统的运作。”美国圣若瑟大学的心理学教授，研究领域为视觉系统的乔登．迪隆（Jordan DeLong）指出，”要感知一件单纯的事物，像是一条线的宽度，或是两条线的对齐程度，用一个神经元来处理就绰绰有余。可是若要感知整个视觉影像，通常必须动用成千上万的神经元。比起单一神经元，大脑可以对事物做出更具体的认知。”

　　某些人，如电竞选手与球类运动选手，其视觉格外敏锐。”若你与玩家共事，就等于和眼力超群的怪咖打交道。”迪隆表示，”视觉的感知能力可藉由后天训练获得，动作游戏就很适合用来训练视觉。”

电竞选手的视觉比常人更灵敏

　　“电子游戏很特别，因为电子游戏几乎可以全方位锻炼视觉感官，包含了敏感性、注意力，以及对象追踪能力。”主修认知科学的艾迪恩．肖邦（Adrien Chopin）这么表示。事实上，某些游戏还被拿来做为视觉疗法呢。

　　想深入了解肉眼与帧数的关系，就必须先认识频闪频率（Flicker Frequency）。大部分的人可以感知每秒50次至60次，也就是50Hz至60Hz的频闪。一般人在注视60Hz的LED光源时，若试着摇晃光源，或是摇晃自己的脑袋，就可以察觉频闪的影响：看见影像产生类似水波纹的晃动，以及程度不一的闪烁。

　　某些研究证实，部分战斗机驾驶员可以感知高达250Hz的频闪。

　　“想象一下，你眼前有一个持续闪动的光源。”印第安纳大学的心理与大脑科学系的教授，托马斯．波西（Thomas Busey）表示，”该光源先是发光一段时间，然后熄灭很长一段时间，如此周而复返，发光与熄灭的时间长度比约为1比10。如果该光源的频闪频率够高，人们就会认为该光源持续发亮，而看不出有任何闪烁。”

　　我们可以用另一个例子来做说明：照相机以极快的快门拍下连续影像，再依序将影像照顺序播放，每一张影像之间相隔一小段期间。如果影像间的相隔时间够短，我们就会看到一段平顺的影片，反之就是看到不甚协调的一连串影像，就像是在观赏幻灯片。

中心窝位于眼球底部，黄斑部的中央位置

　　值得注意的是，坐在椅子上的视觉感受，与走在路上的视觉感受并不相同。”中央窝（Fovea，黄斑部的中央位置）位于视网膜的中心，该部位可以感知到最丰富的影像细节。”迪隆说，”但是中央窝并不适合拿来感知影像动态，理由是过多的信息会干扰我们对动态的感受。如果你坐在椅子上，直盯着正前方的影像，就很难得到客观的动态观察结果。”

　　相较于眼睛正中央的中央窝，中央周边的位置比较适合观察影像动态。科学家做过实验，将60Hz的影像投射在受测者中央窝以外的位置，许多受测者都指出影像有闪烁的现象。要避免影像闪烁，就得提升画面更新率，当代VR装置总是习惯将更新率向上调整，原因就在这里（Oculus Rift为90Hz，PSVR为120Hz，皆高于一般显示器的60Hz）。

PSVR的画面更新率为120Hz，目的是避免影像闪烁

　　所以啰，我们玩游戏的时候（特别是FPS），有必要考虑更多的因素。玩家进行游戏时总是紧盯屏幕，接收丰富的视觉信息，再根据这些信息采取对应行动，利用鼠标与键盘输入指令，如此不断循环。比起精致的材质或逼真的渲染，流畅的画面才是帮助玩家融入游戏的关键。

　　玩家想要流畅的游戏画面，部分玩家追求更高的帧数，但是帧数应该设定为多少比较好呢？如同先前所言，”流畅”并没有一个绝对的标准，但是我们仍然可以找出一个普遍能够被接受的答案：30帧至60帧之间。

　　“60帧的视觉效果绝对高过30帧，这点无庸置疑。”波西说，”游戏理论上可以将帧数持续往上加，但是这么做并没有任何实质意义。就算开发商将帧数设为120帧，甚至是180帧，其视觉感受并不会比60帧来得好。”

FPS强调反应速度，所以玩家对帧数要求较高

　　“我的一贯看法是，当帧数冲上200帧，画面的动态就会十分接近现实世界的动态。”迪隆指出，”根据我的观察，极少数的人可以察觉90Hz的画面。帧数达人可能有办法指出高帧数的差异。然而对大部分的人来说，红酒再怎么看仍旧是红酒。”

　　肖邦对游戏帧数的看法与其他人截然不同。”根据文献的资料，我们无法分辨高于20Hz的画面。”肖邦说。肖邦的说法可能让你把嘴里的咖啡喷出来，可是他的解释还挺有说服力的。

　　肖邦认为，FPS的玩家不断重复做两件事：追踪多重目标，以及侦测小对象的动态。根据研究结果，如果要对对象进行动态侦测，该对象的理想时间频率应该是在7Hz至13Hz之间。如果超过这个范围，玩家对对象的敏感度就会明显下滑。

拍摄影片得选择分辨率与帧数

　　“当你想进行视觉搜索、进行多重视觉追踪，或是只想单纯推论出对象的动态方向时，由于你的大脑每秒只能处理13张连续画面，所以平均起来，你只能在这几张画面内执行你的动作。”肖邦这么表示。

　　一份2010年的研究报告指出，根据脑电图的感应资料，我们大脑的活动脉冲呈现稳定的13Hz，还有机会产生频闪观察效应（Wagon Wheel Effect，理应往前转的车轮看起来却在往后转的视觉效果）。我们眼睛所看到的影像，在脑海中可能以相反的顺序进行处理。简单地说就是一句话：我们的大脑无法顺利处理超过13Hz的视觉信息。

　　“所有的研究都指出，一旦视觉信息超过20Hz，大脑对信息的判读将不会产生任何差异。我们可以将画面设定为24Hz，这是电影的业界标准，可是在我的眼中，这么做没有任何价值。”肖邦说。

频闪观察效应又叫做马车轮效应，是一种视觉相关的奇特现象，轮子逆时针旋转，内轮却以顺时针缓慢旋转

　　肖邦以大脑的观点来解释帧数的影响，然而他并没有说我们无法察觉20Hz与60Hz的差异。”我们可以看出影像的差异，但是这不代表高帧数有助于进行游戏。”肖邦强调，”24Hz以上的画面没有实质帮助，只能提升我们的感官体验。”也就是说，影像的”有效性”不等于”感受度”。

　　波西与迪隆等人同意高帧数有助于提升游戏体验，然而他们都不认为帧数代表游戏的一切，肖邦则是认为分辨率比帧数重要得多。

　　“我们对时间的诠释众说纷纭，对空间的诠释却有近乎具体的共识。”肖邦说。

对一般人而言，60帧就很堪用了，更高的帧数没有实质意义

　　迪隆不怎么认同肖邦的见解。他认为分辨率的确有其重要性，却只是视觉成像系统的小环节，只有眼晴正中央的位置（中央窝）才需要在意分辨率。

　　“我所看过最精采的视觉体验，是利用眼球追踪技术达成的。”迪隆说，”既然要追求分辨率，为何不将这份精力用在眼睛真正需要分辨率的位置呢？”

　　迪隆认为画面的重点应该是对比率。”一旦我们能够看见真正的全白与全黑，眼前的光景想必会教人赞叹不已。”迪隆说。

《血源诅咒》无法冲上60帧乃一大遗憾

　　看完上面的论述，可以发现大家对帧数的观点莫衷一是，没有一套客观的正确答案。一般人的肉眼可以感知50Hz～60Hz的频闪，较高的画面更新率可以降低频闪的影响。肉眼正中央的位置适合观察影像细节，中央以外的位置适合感受影像动态。肉眼可以分辨画面的帧数差异，然而这不代表帧数和反应时间有实质关联性。

　　肉眼对帧数的感受十分主观，其观点见仁见智。就算专家学者用科学加以解释，我们也不见得能够接受他们的结论。我们玩家还是专心玩游戏就好，别去争论30帧与60帧的优劣了，追根究底的重责大任就交给专业的人去烦恼吧。