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Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

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  1. Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Vanger 19.02.13 - 19:44

    Ernstgemeinte Frage: Gibt es dazu Studien? Ab wie vielen Bildern pro Sekunde ist das menschliche Auge (oder, sofern da die Grenze weiter unten liegt, unser Gehirn) nicht mehr in der Lage eine Steigerung wahrzunehmen? Ich nein, ich möchte kein "Also ich kann dir bestätigen, dass 40 Hz anders aussehen als 120 Hz" sondern objektive Zahlen. Dazu wird es doch sicherlich Studien geben...

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  2. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Poison Nuke 19.02.13 - 19:58

    sicherlich, aber so eindeutig sind die auch nicht.

    Mach doch mal den einfachen Test, wie gerade schön in einem anderen Kommentar weiter unten geschrieben wurde, und beweg den Mauszeiger schnell über den Bildschirm und stelle die Bildwiederholfrequenz des Monitors auf verschiedene Werte... Bei mir geht es bis 120Hz. Man sieht dann schön deutlich, wie die Abstände zwischen den einzelnen Mauszeigern die man immer sieht, kleiner werden. Aber wenn du versuchst den Mauszeiger mit den Augen zu verfolgen, wird er trotzdem nie scharf sein, trotz 120Hz.

    Schnell genug wäre es, wenn man Objekte, die sich sehr schnell durch das Bild bewegen und einen hohen Kontrast haben (wie eben ein Mauszeiger, was natürlich das extremste Beispiel von allen ist), vollkommen scharf zu sehen sind während der Bewegung.

    Das könnte dann vermutlich bei ein paar tausend FPS der Fall sein.


    Effektiv bei normalen Bildinhalten ist es aber meist ab 120Hz richtig flüssig, wie auch viele Studien belegen. Schau einfach mal die anderen Threads durch, da liegen genug Links rum.

    Greetz

    Poison Nuke

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  3. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Lala Satalin Deviluke 19.02.13 - 23:03

    Man kann keine maximale Grenze festlegen. Die einzige Grenze ist die physikalische Reaktionszeit der Rezeptoren auf eine Helligkeits- oder Farbänderung. Wobei die Helligkeitsrezeptoren deutlich schneller reagieren als die Farbrezeptoren.

    Und der Übergang ist natürlich auch fließend und die Rezeptoren senden ihre Änderungsinformationen selbstständig an das Gehirn, sprich es wird nichts vom Gehirn abgetastet/abgefragt und somit haben wir keinen Nyquist-Shannon-Abtast-Problem bei dem menschlichen Auge.

    Grüße vom Planeten Deviluke!

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  4. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: 486dx4-160 20.02.13 - 00:01

    Das hängt vom Helligkeitsunterschied ab.
    Bei Extremen (Hell-Dunkel, z.B. Stroboskopblitze) sind es 60-70 Bilder/Sekunde, normal so um die 40 Bilder/Sekunde. Aus dem Augenwinkel raus etwas mehr.

    Das bezieht sich auf nicht-nachleuchtende Leuchtquellen. Wenn die Leuchtquelle nachleuchtet (CRTs, Glühlampen, Leuchtstoffröhren usw.) ist es weniger, hängt extrem davon ab wie lange das Ding nachleuchtet.

    Das hat aber nichts mit Bewegung von Objekten zu tun. Bei Filmen mit einem Projektor mit passend nachleuchtender Lampe reichen auch schon mal 20 Bilder um ruckelfreie Bewegung vorzuspielen. Das Auge baut da eine Bewegungsunschärfe ein.

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  5. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Natchil 20.02.13 - 00:03

    Es wird zwar gesagt mehr als 40 Fps bringt nichts, aber das empfinde ich nicht so. Es fühlt sich einfach ganz anders an wenn man mit mehr Fps spielt, und man merkt es deutlich.

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  6. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Satan 20.02.13 - 00:13

    Das liegt auch nicht daran, dass das Bild so stark ruckeln würde, sondern dass es immer etwas dauert, bis eine Mausbewegung auch tatsächlich auf dem Bildschirm sichtbar wird. Bei 40fps haben wir 25ms pro Frame, zwei mal das ganze sind bis zu 50ms, wenn man jetzt mal ganz optimistisch rechnet, dass alles, was man tut, wirklich sofort 1:1 in Aktionen im Spiel umgesetzt wird. Das ist schon nicht wenig. Bei 80fps wäre das dementsprechend die Hälfte.

    Und naja, flüssiger ist es in gewisser Weise auch, der Unterschied zwischen 40fps und 80fps ist im Direktvergleich sichtbar. Und bevor jetzt irgendwer kommt von wegen das Auge sieht doch nur 25fps... das Auge sieht gar keine FPS. Das Hirn kann nur zwei Ereignisse, die weniger als ~40ms auseinander liegen, nicht mehr als diskrete Ereignisse auseinander halten.

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  7. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: 486dx4-160 20.02.13 - 00:18

    Satan schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das liegt auch nicht daran, dass das Bild so stark ruckeln würde, sondern
    > dass es immer etwas dauert, bis eine Mausbewegung auch tatsächlich auf dem
    > Bildschirm sichtbar wird. Bei 40fps haben wir 25ms pro Frame, zwei mal das
    > ganze sind bis zu 50ms, wenn man jetzt mal ganz optimistisch rechnet, dass
    > alles, was man tut, wirklich sofort 1:1 in Aktionen im Spiel umgesetzt
    > wird. Das ist schon nicht wenig. Bei 80fps wäre das dementsprechend die
    > Hälfte.

    Und der Bildschirm braucht oft auch noch mal 1-5 Frames.
    Bei Spielen nehme ich aber ab ca. 25 Frames/Sekunde keine Verbesserung mehr wahr. Zumindest keine, die einem Doppelblindtest standhalten würde.

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  8. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: burzum 20.02.13 - 00:29

    486dx4-160 schrieb:
    ---------------------------
    > Und der Bildschirm braucht oft auch noch mal 1-5 Frames.
    > Bei Spielen nehme ich aber ab ca. 25 Frames/Sekunde keine Verbesserung mehr
    > wahr. Zumindest keine, die einem Doppelblindtest standhalten würde.

    http://boallen.com/fps-compare.html

    Wenn Du den Unterschied nicht siehst stimmt etwas nicht mit Dir oder ich und viele andere haben Superkräfte. ;)

    Ash nazg durbatulûk, ash nazg gimbatul, ash nazg thrakatulûk agh burzum-ishi krimpatul.

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  9. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Satan 20.02.13 - 00:47

    Naja, bei der kleinen Größe ist der *dramatische* Unterschied zwischen 30 und 60 da jetzt nicht erkennbar. Es ist etwas schärfer bei der Drehung, ja.

    Dramatisch wird der Unterschied schätzungsweise erst, wenn man das mal vergrößert. Aber das kann ich zumindest an dem Beispiel nicht direkt beurteilen - die 8 fps bei dem 30fps-Sample sehen genau so aus wie die 8 fps beim 60fps-Sample :) Da bringt der Flash Player meinem Phenom II x6 mit 4.1GHz im Turbo-Modus eben doch an seine Grenzen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.02.13 00:48 durch Satan.

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  10. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: JP 20.02.13 - 02:24

    Satan schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Naja, bei der kleinen Größe ist der *dramatische* Unterschied zwischen 30
    > und 60 da jetzt nicht erkennbar. Es ist etwas schärfer bei der Drehung,
    > ja.
    >
    > Dramatisch wird der Unterschied schätzungsweise erst, wenn man das mal
    > vergrößert. Aber das kann ich zumindest an dem Beispiel nicht direkt
    > beurteilen - die 8 fps bei dem 30fps-Sample sehen genau so aus wie die 8
    > fps beim 60fps-Sample :) Da bringt der Flash Player meinem Phenom II x6 mit
    > 4.1GHz im Turbo-Modus eben doch an seine Grenzen.


    Ich finde den Unterschied nicht extrem aber doch bedeutend genug, Natürlich nimmt man die Bewegung im 30fps Beispiel auch als eine zusammenhängende Bewegung wahr, aber gerade beim Fallen sieht man auch einen Unterschied.

    Aber die gesamte menschliche Wahrnehmung ist ein Gemisch aus bewusster und unbewusster Wahrnehmung, und die Grenzen sind oft einfach nicht quantifizierbar. Ich würde auch nicht wetten, dass, wenn man nun das 30hz und 60hz Beispiel unbedarften Betrachtern von der Straße zeigen würde, die das 60hz Beispiel als subjektiv besser wahrnehmen würden. Die Frage welches von beiden "besser" ist würde die meisten schon verwirren. Im direkten Vergleich würden die wohl beide Beispiele als gleich empfinden und auf Grund der verwirrenden Frage würden sie wohl eher raten. Wie gesagt, der wirkliche Nutzen von 30hz->60hz ist schwer quantifizierbar und den meisten sogar schwer vermittelbar, aber er ist vorhanden, wie man am Beispiel eigentlich gut sehen sollte.

    Aber das die unbewusste Ebene mindestens genauso Einfluss auf uns hat wie die bewusste ist ja nichts neues, einige würden sogar sagen, dass die unbewusste Ebene einen stärkeren Einfluss auf uns hat, besonders weil sie unbewusst ist. Und hier können grad die subtilen Dinge wie auch die Framerate den Unterschied zwischen dem "mitten drin Gefühl" und dem "war tolle Action, ey" ausmachen. Das wäre für mich mal interessant für eine Studie. Das man Filme oder Spiele unterschiedlichem Publikum mit unterschiedlichen Framerates vorführt und dann bewerten lässt. Ich kann mir vorstellen, dass die Bewertungen für die Version mit mehr Frames leicht positiver ausfallen könnte.

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  11. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Poison Nuke 20.02.13 - 03:06

    > wirkliche Nutzen von 30hz->60hz ist schwer quantifizierbar und den meisten
    > sogar schwer vermittelbar, aber er ist vorhanden, wie man am Beispiel
    > eigentlich gut sehen sollte.
    >
    > Aber das die unbewusste Ebene mindestens genauso Einfluss auf uns hat wie
    > die bewusste ist ja nichts neues, einige würden sogar sagen, dass die
    > unbewusste Ebene einen stärkeren Einfluss auf uns hat, besonders weil sie
    > unbewusst ist. Und hier können grad die subtilen Dinge wie auch die
    > Framerate den Unterschied zwischen dem "mitten drin Gefühl" und dem "war
    > tolle Action, ey" ausmachen. Das wäre für mich mal interessant für eine
    > Studie. Das man Filme oder Spiele unterschiedlichem Publikum mit
    > unterschiedlichen Framerates vorführt und dann bewerten lässt. Ich kann mir
    > vorstellen, dass die Bewertungen für die Version mit mehr Frames leicht
    > positiver ausfallen könnte.


    selbst ein Vergleich von 120Hz und 480Hz würde noch ein Ergebnis bringen, im Pro für den Test mit 480Hz. Allerdings müsste auch erstmal ein Spiel diese Framerate rendern und man sollte dann auch ein etwas größeres Bild haben und keine zu langsam bewegten Objekte.


    Die sinnvolle Grenze für die Bildwiederholrate ist genau dann erreicht, wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte des Bildinhaltes zur Bildgröße vom Auge verfolgt werden kann, ohne dass es "Geisterbilder" gibt, welche es auch bei 120Hz noch stellenweise deutlich sichtbar gibt.

    Es geht nicht darum, wie viele Bilder pro Sekunde man unterscheiden kann, es geht darum, wieviele Bilder pro Sekunde braucht das Auge, um keine Geisterbilder zu sehen... also Echos der vorherigen Frames.

    Greetz

    Poison Nuke

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  12. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: grorg 20.02.13 - 03:39

    Ab 15 fps fängt Tweening im Gehirn an, 130-140 fps nimmt das Auge mindestens noch mit, exakte Zahlen hatte da aber auch niemand
    - wurde mir im Psychologiestudium (Vorlesung Neurobiologie) erklärt.

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  13. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Casandro 20.02.13 - 07:18

    Das Problem ist weniger die Bildrate, sondern dass bei (billigen Consumer oder nicht Video) LCDs das Bild während den Bildern steht. Verfolgt man somit mit den Augen ein Objekt, so verwischt das Bild.

    Deshalb gibt es auch für professionelle Videoanwendungen spezielle Monitore die wieder flimmern. Dadurch wird die Netzhaut pro Bild nur einmal kurz belichtet und bewegte Objekte sind wieder scharf.

    Und ja, die Unterschiede zwischen 25, 50 und 100 Bildern pro Sekunde merkt man schon. Fernsehgeräte können ja inzwischen Zwischenbilder berechnen um die oben genannten Probleme auszugleichen.

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  14. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Vradash 20.02.13 - 07:41

    Natchil schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Es wird zwar gesagt mehr als 40 Fps bringt nichts, aber das empfinde ich
    > nicht so. Es fühlt sich einfach ganz anders an wenn man mit mehr Fps
    > spielt, und man merkt es deutlich.

    Diese Aussagen sind auch völliger Quatsch. Jeder Mensch mit gesunden Augen kann weitaus mehr als 30 FPS "wahrnehmen". (Ich würde sogar so weit gehen und sagen dass wir unbegrenzt viele Bilder pro Sekunde "wahrnehmen" können. Unsere Umgebung ist schließlich nicht mit einer Grafikkarte mit begrenzten Kapazitäten gerendert. ;) )

    Ich persönlich habe lediglich die Erfahrung gemacht dass der Unterschied für mich zwischen 60 und 120 Bildern pro Sekunde (letzteres mit 120Hz und V-Sync) kaum noch wahrnehmen kann und ich daher nicht mehr als 60 brauche.

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  15. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Lala Satalin Deviluke 20.02.13 - 08:47

    http://forum.golem.de/kommentare/pc-hardware/geforce-titan-nvidias-1.000-euro-grafikkarte-uebertaktet-monitore/maximale-bildwiederholungsfrage-des-auges/71023,3267394,3267606,read.html#msg-3267606

    Grüße vom Planeten Deviluke!

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  16. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Flying Circus 20.02.13 - 11:53

    Vradash schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > (Ich würde sogar so weit gehen und sagen dass wir unbegrenzt viele Bilder pro
    > Sekunde "wahrnehmen" können.
    > Unsere Umgebung ist schließlich nicht mit einer Grafikkarte mit begrenzten
    > Kapazitäten gerendert. ;) )

    Das nicht, aber das ist kein Argument; einen Vorteil davon, unbegrenzt viele Bilder pro Sekunde wahrnehmen zu können, hat man in freier Wildbahn wahrscheinlich nicht. Da kommt es in erster Linie darauf an, ob man eine Gefahr rechtzeitig wahrnimmt und noch Zeit hat, etwas zu unternehmen. Ab einer gewissen Geschwindigkeit der Gefahr (unabhängig davon, ob das ein Tier oder z.B. ein Geschoss ist) spielt es eh keine Rolle mehr, man kann eh nichts mehr machen, Stichwort Reaktionszeit und eigene Bewegungsgeschwindigkeit.

    Abgesehen davon: wenn ich meine Hand (noch nicht mal besonders schnell) vorm Gesicht hin- und herwedle, sehe ich auch nicht lauter Einzelbilder, sondern einen verwischten Bogen. ;-) Mag sein, daß mein Gehirn im Prinzip die Einzelbilder wahrnimmt und die dann "zusammenrechnet", aber im Endeffekt habe ich nichts davon.

    > Ich persönlich habe lediglich die Erfahrung gemacht dass der Unterschied
    > für mich zwischen 60 und 120 Bildern pro Sekunde (letzteres mit 120Hz und
    > V-Sync) kaum noch wahrnehmen kann und ich daher nicht mehr als 60 brauche.

    ACK.

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  17. Re: Maximale Bildwiederholungsfrage des Auges

    Autor: Poison Nuke 20.02.13 - 14:11

    Flying Circus schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Abgesehen davon: wenn ich meine Hand (noch nicht mal besonders schnell)
    > vorm Gesicht hin- und herwedle, sehe ich auch nicht lauter Einzelbilder,
    > sondern einen verwischten Bogen. ;-) Mag sein, daß mein Gehirn im Prinzip
    > die Einzelbilder wahrnimmt und die dann "zusammenrechnet", aber im
    > Endeffekt habe ich nichts davon.


    und jetzt verfolge die Hand mal mit dem Auge. Wenn du so wedelst dass dein Auge der Bewegung folgen kann, dann ist die Hand absolut scharf.
    Wenn nun auf einer statischen Anzeige ein Objekt sich schnell bewegen soll und dein Auge es verfolgen will, dann brauchst du idealerweise unendlich viele Bilder pro Sekunde. Und genau DAS ist der Grund für die ganzen FPS Diskussionen. Sobald sich etwas bewegt im Bild und man nicht einfach nur stur gerade aus schaut (das macht keiner), dann entspricht das abgehackte Bild nicht dem natürlichen Sehen.

    Und bei schnellen Bewegungen reichen halt nicht mal 120FPS aus. Obwohl das eine Zahl ist wo nicht zu schnelle Bewegungen noch scharf gesehen werden können.

    Allerdings bei einer großen Bildfläche und schneller Bewegung reichen auch 120fps nicht immer aus.

    Greetz

    Poison Nuke

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