我們的肉眼每秒鐘能捕捉多少畫(huà)面？

越來(lái)越多的玩家開(kāi)始注意幀數(shù)的議題，像是每秒有幾幀、幀數(shù)是否穩(wěn)定、掉幀的幅度有多大等等。然而比起游戲幀數(shù)，我們也該關(guān)注肉眼對(duì)幀數(shù)的接受度。人類(lèi)的肉眼每秒能夠捕捉多少畫(huà)面？肉眼與幀數(shù)之間有著什么樣的關(guān)系呢？

某些玩家習(xí)慣將幀數(shù)顯示在畫(huà)面角落，掌握游戲全程的幀數(shù)，一旦幀數(shù)出現(xiàn)任何異常，就開(kāi)始感到焦慮，想要關(guān)掉占用資源的常駐程序，或是抱怨開(kāi)發(fā)商沒(méi)有將游戲優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)上有一派人認(rèn)為60幀才是王道，另一派人覺(jué)得30幀就堪用了，大家對(duì)幀數(shù)都有自己的看法。

人類(lèi)對(duì)幀數(shù)的感覺(jué)非常主觀(guān)，而且不怎么精確。我們可以感知一定范圍內(nèi)的幀數(shù)，卻無(wú)法憑肉眼算出精確的幀數(shù)。你該怎么分辨30Hz與60Hz的畫(huà)面？你能夠區(qū)分60Hz與120Hz的不同嗎？你能夠觀(guān)察到多細(xì)微的幀數(shù)變化？游戲幀數(shù)到底該設(shè)定為多少，才能夠達(dá)到最佳視覺(jué)效果？

↑↑↑肉眼可以感知幀數(shù)，但是必須用程序才能算出正確幀數(shù)

上面這些問(wèn)題的答案不一而足，就算是專(zhuān)業(yè)的視覺(jué)學(xué)家或眼科醫(yī)師，也不見(jiàn)得可以提出一套公認(rèn)的滿(mǎn)意答案。每個(gè)人的肉眼構(gòu)造不同，視覺(jué)認(rèn)知也不盡相同。眼前的景象是一回事，神經(jīng)運(yùn)作與大腦解析又是另外一回事。人類(lèi)的視覺(jué)與感知能力既奇特且復(fù)雜，其運(yùn)作原理還經(jīng)常與我們的預(yù)期大相徑庭。

外界的影像藉由光線(xiàn)反射，投射在我們的視網(wǎng)膜上。這些影像會(huì)被解析成信息，然后透過(guò)神經(jīng)傳入大腦，大腦再以極快的速度處理這些信息。一連串過(guò)程精巧絕倫，其原理足以寫(xiě)滿(mǎn)好幾本書(shū)。

↑↑↑PS4版的《最后生還者》提供60FPS與高畫(huà)質(zhì)30FPS兩種顯示模式

“你無(wú)法只經(jīng)由一個(gè)細(xì)胞，或是一個(gè)神經(jīng)元，來(lái)預(yù)測(cè)整個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)的運(yùn)作。”美國(guó)圣若瑟大學(xué)的心理學(xué)教授，研究領(lǐng)域?yàn)橐曈X(jué)系統(tǒng)的喬登．迪隆（Jordan DeLong）指出，”要感知一件單純的事物，像是一條線(xiàn)的寬度，或是兩條線(xiàn)的對(duì)齊程度，用一個(gè)神經(jīng)元來(lái)處理就綽綽有余。可是若要感知整個(gè)視覺(jué)影像，通常必須動(dòng)用成千上萬(wàn)的神經(jīng)元。比起單一神經(jīng)元，大腦可以對(duì)事物做出更具體的認(rèn)知。”

某些人，如電競(jìng)選手與球類(lèi)運(yùn)動(dòng)選手，其視覺(jué)格外敏銳。”若你與玩家共事，就等于和眼力超群的怪咖打交道。”迪隆表示，”視覺(jué)的感知能力可藉由后天訓(xùn)練獲得，動(dòng)作游戲就很適合用來(lái)訓(xùn)練視覺(jué)。”

↑↑↑電競(jìng)選手的視覺(jué)比常人更靈敏

“電子游戲很特別，因?yàn)殡娮佑螒驇缀蹩梢匀轿诲憻捯曈X(jué)感官，包含了敏感性、注意力，以及對(duì)象追蹤能力。”主修認(rèn)知科學(xué)的艾迪恩．肖邦（Adrien Chopin）這么表示。事實(shí)上，某些游戲還被拿來(lái)做為視覺(jué)療法呢。

想深入了解肉眼與幀數(shù)的關(guān)系，就必須先認(rèn)識(shí)頻閃頻率（Flicker Frequency）。大部分的人可以感知每秒50次至60次，也就是50Hz至60Hz的頻閃。一般人在注視60Hz的LED光源時(shí)，若試著搖晃光源，或是搖晃自己的腦袋，就可以察覺(jué)頻閃的影響：看見(jiàn)影像產(chǎn)生類(lèi)似水波紋的晃動(dòng)，以及程度不一的閃爍。

某些研究證實(shí)，部分戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員可以感知高達(dá)250Hz的頻閃。

“想象一下，你眼前有一個(gè)持續(xù)閃動(dòng)的光源。”印第安納大學(xué)的心理與大腦科學(xué)系的教授，托馬斯．波西（Thomas Busey）表示，”該光源先是發(fā)光一段時(shí)間，然后熄滅很長(zhǎng)一段時(shí)間，如此周而復(fù)返，發(fā)光與熄滅的時(shí)間長(zhǎng)度比約為1比10。如果該光源的頻閃頻率夠高，人們就會(huì)認(rèn)為該光源持續(xù)發(fā)亮，而看不出有任何閃爍。”

我們可以用另一個(gè)例子來(lái)做說(shuō)明：照相機(jī)以極快的快門(mén)拍下連續(xù)影像，再依序?qū)⒂跋裾枕樞虿シ牛恳粡堄跋裰g相隔一小段期間。如果影像間的相隔時(shí)間夠短，我們就會(huì)看到一段平順的影片，反之就是看到不甚協(xié)調(diào)的一連串影像，就像是在觀(guān)賞幻燈片。

↑↑↑中心窩位于眼球底部，黃斑部的中央位置

值得注意的是，坐在椅子上的視覺(jué)感受，與走在路上的視覺(jué)感受并不相同。”中央窩（Fovea，黃斑部的中央位置）位于視網(wǎng)膜的中心，該部位可以感知到最豐富的影像細(xì)節(jié)。”迪隆說(shuō)，”但是中央窩并不適合拿來(lái)感知影像動(dòng)態(tài)，理由是過(guò)多的信息會(huì)干擾我們對(duì)動(dòng)態(tài)的感受。如果你坐在椅子上，直盯著正前方的影像，就很難得到客觀(guān)的動(dòng)態(tài)觀(guān)察結(jié)果。”

相較于眼睛正中央的中央窩，中央周邊的位置比較適合觀(guān)察影像動(dòng)態(tài)。科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)，將60Hz的影像投射在受測(cè)者中央窩以外的位置，許多受測(cè)者都指出影像有閃爍的現(xiàn)象。要避免影像閃爍，就得提升畫(huà)面更新率，當(dāng)代VR裝置總是習(xí)慣將更新率向上調(diào)整，原因就在這里（Oculus Rift為90Hz，PSVR為120Hz，皆高于一般顯示器的60Hz）。

↑↑↑PSVR的畫(huà)面更新率為120Hz，目的是避免影像閃爍

所以啰，我們玩游戲的時(shí)候（特別是FPS），有必要考慮更多的因素。玩家進(jìn)行游戲時(shí)總是緊盯屏幕，接收豐富的視覺(jué)信息，再根據(jù)這些信息采取對(duì)應(yīng)行動(dòng)，利用鼠標(biāo)與鍵盤(pán)輸入指令，如此不斷循環(huán)。比起精致的材質(zhì)或逼真的渲染，流暢的畫(huà)面才是幫助玩家融入游戲的關(guān)鍵。

玩家想要流暢的游戲畫(huà)面，部分玩家追求更高的幀數(shù)，但是幀數(shù)應(yīng)該設(shè)定為多少比較好呢？如同先前所言，”流暢”并沒(méi)有一個(gè)絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，但是我們?nèi)匀豢梢哉页鲆粋€(gè)普遍能夠被接受的答案：30幀至60幀之間。

“60幀的視覺(jué)效果絕對(duì)高過(guò)30幀，這點(diǎn)無(wú)庸置疑。”波西說(shuō)，”游戲理論上可以將幀數(shù)持續(xù)往上加，但是這么做并沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)意義。就算開(kāi)發(fā)商將幀數(shù)設(shè)為120幀，甚至是180幀，其視覺(jué)感受并不會(huì)比60幀來(lái)得好。”

↑↑↑FPS強(qiáng)調(diào)反應(yīng)速度，所以玩家對(duì)幀數(shù)要求較高

“我的一貫看法是，當(dāng)幀數(shù)沖上200幀，畫(huà)面的動(dòng)態(tài)就會(huì)十分接近現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)態(tài)。”迪隆指出，”根據(jù)我的觀(guān)察，極少數(shù)的人可以察覺(jué)90Hz的畫(huà)面。幀數(shù)達(dá)人可能有辦法指出高幀數(shù)的差異。然而對(duì)大部分的人來(lái)說(shuō)，紅酒再怎么看仍舊是紅酒。”

肖邦對(duì)游戲幀數(shù)的看法與其他人截然不同。”根據(jù)文獻(xiàn)的資料，我們無(wú)法分辨高于20Hz的畫(huà)面。”肖邦說(shuō)。肖邦的說(shuō)法可能讓你把嘴里的咖啡噴出來(lái)，可是他的解釋還挺有說(shuō)服力的。

肖邦認(rèn)為，F(xiàn)PS的玩家不斷重復(fù)做兩件事：追蹤多重目標(biāo)，以及偵測(cè)小對(duì)象的動(dòng)態(tài)。根據(jù)研究結(jié)果，如果要對(duì)對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)偵測(cè)，該對(duì)象的理想時(shí)間頻率應(yīng)該是在7Hz至13Hz之間。如果超過(guò)這個(gè)范圍，玩家對(duì)對(duì)象的敏感度就會(huì)明顯下滑。

↑↑↑拍攝影片得選擇分辨率與幀數(shù)

“當(dāng)你想進(jìn)行視覺(jué)搜索、進(jìn)行多重視覺(jué)追蹤，或是只想單純推論出對(duì)象的動(dòng)態(tài)方向時(shí)，由于你的大腦每秒只能處理13張連續(xù)畫(huà)面，所以平均起來(lái)，你只能在這幾張畫(huà)面內(nèi)執(zhí)行你的動(dòng)作。”肖邦這么表示。

一份2010年的研究報(bào)告指出，根據(jù)腦電圖的感應(yīng)資料，我們大腦的活動(dòng)脈沖呈現(xiàn)穩(wěn)定的13Hz，還有機(jī)會(huì)產(chǎn)生頻閃觀(guān)察效應(yīng)（Wagon Wheel Effect，理應(yīng)往前轉(zhuǎn)的車(chē)輪看起來(lái)卻在往后轉(zhuǎn)的視覺(jué)效果）。我們眼睛所看到的影像，在腦海中可能以相反的順序進(jìn)行處理。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一句話(huà)：我們的大腦無(wú)法順利處理超過(guò)13Hz的視覺(jué)信息。

“所有的研究都指出，一旦視覺(jué)信息超過(guò)20Hz，大腦對(duì)信息的判讀將不會(huì)產(chǎn)生任何差異。我們可以將畫(huà)面設(shè)定為24Hz，這是電影的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，可是在我的眼中，這么做沒(méi)有任何價(jià)值。”肖邦說(shuō)。

↑↑↑頻閃觀(guān)察效應(yīng)又叫做馬車(chē)輪效應(yīng)，是一種視覺(jué)相關(guān)的奇特現(xiàn)象，輪子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)輪卻以順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)

肖邦以大腦的觀(guān)點(diǎn)來(lái)解釋幀數(shù)的影響，然而他并沒(méi)有說(shuō)我們無(wú)法察覺(jué)20Hz與60Hz的差異。”我們可以看出影像的差異，但是這不代表高幀數(shù)有助于進(jìn)行游戲。”肖邦強(qiáng)調(diào)，”24Hz以上的畫(huà)面沒(méi)有實(shí)質(zhì)幫助，只能提升我們的感官體驗(yàn)。”也就是說(shuō)，影像的”有效性”不等于”感受度”。

波西與迪隆等人同意高幀數(shù)有助于提升游戲體驗(yàn)，然而他們都不認(rèn)為幀數(shù)代表游戲的一切，肖邦則是認(rèn)為分辨率比幀數(shù)重要得多。

“我們對(duì)時(shí)間的詮釋眾說(shuō)紛紜，對(duì)空間的詮釋卻有近乎具體的共識(shí)。”肖邦說(shuō)。

↑↑↑對(duì)一般人而言，60幀就很堪用了，更高的幀數(shù)沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義

迪隆不怎么認(rèn)同肖邦的見(jiàn)解。他認(rèn)為分辨率的確有其重要性，卻只是視覺(jué)成像系統(tǒng)的小環(huán)節(jié)，只有眼晴正中央的位置（中央窩）才需要在意分辨率。

“我所看過(guò)最精采的視覺(jué)體驗(yàn)，是利用眼球追蹤技術(shù)達(dá)成的。”迪隆說(shuō)，”既然要追求分辨率，為何不將這份精力用在眼睛真正需要分辨率的位置呢？”

迪隆認(rèn)為畫(huà)面的重點(diǎn)應(yīng)該是對(duì)比率。”一旦我們能夠看見(jiàn)真正的全白與全黑，眼前的光景想必會(huì)教人贊嘆不已。”迪隆說(shuō)。

↑↑↑《血源詛咒》無(wú)法沖上60幀乃一大遺憾

看完上面的論述，可以發(fā)現(xiàn)大家對(duì)幀數(shù)的觀(guān)點(diǎn)莫衷一是，沒(méi)有一套客觀(guān)的正確答案。一般人的肉眼可以感知50Hz～60Hz的頻閃，較高的畫(huà)面更新率可以降低頻閃的影響。肉眼正中央的位置適合觀(guān)察影像細(xì)節(jié)，中央以外的位置適合感受影像動(dòng)態(tài)。肉眼可以分辨畫(huà)面的幀數(shù)差異，然而這不代表幀數(shù)和反應(yīng)時(shí)間有實(shí)質(zhì)關(guān)聯(lián)性。

肉眼對(duì)幀數(shù)的感受十分主觀(guān)，其觀(guān)點(diǎn)見(jiàn)仁見(jiàn)智。就算專(zhuān)家學(xué)者用科學(xué)加以解釋?zhuān)覀円膊灰?jiàn)得能夠接受他們的結(jié)論。我們玩家還是專(zhuān)心玩游戲就好，別去爭(zhēng)論30幀與60幀的優(yōu)劣了，追根究底的重責(zé)大任就交給專(zhuān)業(yè)的人去煩惱吧。