¿Cuántos FPS puede ver realmente el ojo del ser humano?

¿Cuántos FPS puede ver realmente el ojo del ser humano?

Rodrigo Alonso

Actualmente, podemos encontrar en el mercado monitores y portátiles cuya frecuencia o tasa de refresco es superior a los 120 Hz. Dichos productos están optimizados para que la cantidad de frames por segundo ofrecidos por la tarjeta gráfica se sincronicen con el monitor y ofrecer una mejor experiencia. Pero realmente, ¿existe realmente una diferencia entre 30, 60 o 120 FPS? Veamos, por tanto, cuantos FPS ve el ojo humano.

En el mundo de los juegos, una de las preguntas que más se repiten es cuántos FPS puede ver el ojo humano. Hay quien dice que por encima de 40 no hay diferencia, y hay quien afirma que tener 120 o más FPS otorga una ventaja competitiva en algunos juegos. La verdad es que no hay una respuesta exacta, ya que difiere bastante entre la percepción de cada persona. Sobre todo, vamos a apoyarnos en expertos en cognición visual y óptica, que son los más capacitados para responder esta pregunta.

 

Los Fotogramas Por Segundo o FPS

Antes de nada, debemos saber que este valor expresa la cantidad de imágenes consecutivas que se muestran en pantalla en un segundo. Las siglas de FPS provienen del término inglés de Frames per Second.

Cuando jugamos a un videojuego o vemos un video, realmente lo que vemos es una sucesión de imágenes que pasan a gran velocidad que nos dan una sensación de movimiento. La verdad es que en realidad son imágenes estáticas que se muestran de manera consecutiva. Estas imágenes pasan tan rápido que las captamos como si fuera un movimiento. La velocidad a la que pasan se mide en imágenes por segundo, también denominado FPS.

 

Una sucesión de imágenes para crear sensación de movimiento

Un ejemplo que seguro has visto muchas veces, son los dibujos en movimiento en libretas. Este ejercicio que muchos hemos hecho de pequeños, de generar una secuencia de dibujos y pasarlas rápido da la sensación de movimiento. Realmente, en cada hoja hay una imagen, pero nuestro cerebro procesa que las imágenes se están movimiento.

Nuestro cerebro puede procesamos entre 10 y 12 imágenes por segundo de manera individual, pudiendo ver la imagen estática. Básicamente, serían entre 10-12 FPS. Pero esto es lo general, ya que cada persona tiene una capacidad diferente a otra.

Para que nos hagamos una idea, en el cine convencional se graba a 24 FPS y en el cine digital a 30 FPS. Se ha experimentado con tasas de 48 FPS para ofrecer escenas más fluidas, sobre todo cuando hay desplazamientos de cámara laterales y verticales.

 

El ojo humano no entiende de FPS

Un frame o cuadro es una imagen completa generada en una pantalla que se refresca a una velocidad determinada para darnos la sensación de movimiento. En el caso del ser humano nosotros no entendemos de frames por segundo, vemos la realidad de manera continua y no en una sucesión de imágenes. Por lo que hablar de la cantidad de FPS que puede ver el ojo humano es en principio un concepto falso.

Otra cosa es la velocidad de los fotogramas en una pantalla y es que se llega al punto en que el efecto de ver que una sucesión de imagenes y pasa a ser un continuo. Por lo que la pregunta no debería ser cuantos FPS puede ver nuestra visión, sino en que punto pasa a ser un continuo movimiento a nuestra limitada percepción y cuando pasa a ser demasiado rápida.

FPS ojo humano

 

La percepción del movimiento

Ahora vamos con algunos números. Lo primero en lo que debemos pensar es en la frecuencia de parpadeo de las imágenes: la mayoría de personas perciben una fuente de luz parpadeante como una iluminación constante a una velocidad de 50 a 60 veces por segundo, o hercios. Este es el motivo por el que casi todos los humanos vemos un monitor a 60 Hz como una imagen constante y no como una luz parpadeante, que es lo que en realidad es.

Pero esto solo ofrece una parte del rompecabezas cuando se trata de percibir las imágenes fluidas en un juego. Y si has oído hablar de los estudios sobre pilotos de combate, quienes han demostrado ser capaces de percibir imágenes en una pantalla mostradas solo durante 1/250 segundos, tampoco se trata de esa percepción de imágenes fluidas en un juego de PC. Esto se debe a que los juegos generan imágenes en movimiento y, por lo tanto, invocan distintos sistemas visuales a los que simplemente procesan la luz.

Imagen animada FPS ojo humano

Un ejemplo lo encontramos en la llamada Ley de Bloch. Esta ley dice que hay una compensación entre la intensidad y la duración de un destello de luz que dura menos de 100 ms. Puede tener un nanosegundo de luz increíblemente brillante y aparecerá igual que una décima de segundo de luz tenue. En general, las personas no pueden distinguir estímulos tenues, cortos, brillantes y largos en una décima de segundo.

Es un poco como la relación entre la velocidad de obturación y la apertura en una cámara: al dejar entrar mucha luz con una apertura amplia y establecer una velocidad de obturación corta, la fotografía tendrá igualmente una buena exposición que si se tomara con una pequeña cantidad de luz con apertura estrecha y estableciendo una velocidad de obturación larga.

 

La capacidad del ojo humano

Aunque el ojo humano tenga problemas para distinguir la intensidad de los destellos de luz de menos de 10 ms, podemos percibir artefactos y movimientos increíblemente rápido. Esto dependerá de la forma en la que se perciben las diferentes formas de movimiento: si estás sentado estando quieto y te pones a mirar cómo se mueven las cosas frente a ti, lo percibirás mucho mejor que si lo haces mientras caminas, ya que los estímulos son distintos.

First Person Shooter

También vale la pena considerar algunas de las cosas que hacemos mientras jugamos; por ejemplo, en un juego de tipo shooter controlamos constantemente la relación entre el movimiento del ratón y la vista en un bucle perceptivo de retroalimentación motora. En otras palabras, cuando movemos el ratón la visión ya sabe que la pantalla se va a mover, lo que nos permite reaccionar más rápidamente.

Por lo tanto, mientras jugamos estamos actualizando en todo momento la compresión del mundo del juego con información visual. Los expertos dicen que veremos un juego mucho más fluido cuando tenemos una percepción del movimiento a gran escala en lugar de en un punto en particular; dicho de otra manera, cuando estamos jugando mirando toda la pantalla en general tendremos una mejor sensación de fluidez que si estamos apuntando a una parte en concreto de la pantalla.

 

¿Qué dicen los expertos sobre cuantos fps ve el ojo humano?

Lo primero que debemos entender es que los seres humanos percibimos los diferentes aspectos de la visión de manera diferente dependiendo de la persona. Detectar un movimiento no es lo mismo que detectar la luz, ya que las diferentes partes del ojo funcionan de forma diferente, y un claro ejemplo de esto es que lo que tenemos en el centro de la visión (donde enfocamos) se ve más nítido que lo que tenemos en la periferia (por el «rabillo del ojo»). La luz que pasa por la córnea tarda cierto tiempo en convertirse en información sobre la que nuestro cerebro pueda actuar, y los cerebros solo pueden procesar la información a una velocidad determinada.

«No se puede predecir el comportamiento de todo el sistema en función de una sola célula o neurona.»- dice Jordan DeLong, profesor de psicología de la universidad St. Joseph en Rensselaer, EEUU,- «Realmente podemos percibir cosas, como el ancho de una o dos líneas paralelas y esto es mucho más de lo que podría hacer una neurona individual, ya que en realidad están actuando miles y miles de neuronas al unísono. En realidad, tu cerebro es muchísimo más preciso en su conjunto que una sola parte de él.»

Son muchos los estudios que afirman que los gamers tenemos una visión y una percepción bastante por encima de la media, ya que llevamos años «entrenando» nuestros ojos.

«Si trabajas con gamers, estás trabajando con una pequeña parte de la población que probablemente está operando muy cerca de los niveles máximos del ser humano, y esto se debe a que la percepción visual es algo que se puede entrenar, y los juegos de acción son particularmente buenos para ello. Los juegos son únicos, son una de las pocas formas de aumentar masivamente casi todos los aspectos de la visión, por lo que la sensibilidad al contraste, las habilidades de atención y el seguimiento de múltiples objetos simultáneamente son muy superiores. Este método es tan bueno que, de hecho, se utilizan juegos para terapias visuales.»- Adrien Chopin, investigador en ciencias cognitivas.

Así pues, antes de que nadie se enfade con los investigadores que hablan sobre las tasas de FPS que el ojo humano puede ver, debemos tener en cuenta que los estudios demuestran que los gamers tenemos una visión, nivel de atención y capacidad de seguimiento de objetos en movimiento mucho mayor de lo que tiene el ser humano «no gamer».

El gaming mejora los FPS del ojo humano

 

Entonces, ¿cuántos FPS ve realmente el ojo humano?

La pregunta del millón, ¿verdad? Realmente ni siquiera los expertos se ponen de acuerdo en esto, y esto es lo que dicen al respecto de cuántos FPS ve el ojo humano:

«Ciertamente, 60 Hz es mejor que 30 Hz, demostrablemente mejor, y es un reclamo que llevamos tiempo viendo por parte de los fabricantes de hardware. Dado que podemos percibir el movimiento a una velocidad mayor que la fuente de luz parpadeante a 60 Hz, el nivel debería ser más alto que eso, pero no creo que se mantenga en un número concreto. Ya sean 120 Hz o 180 Hz, no lo sé.»- Thomas Busey, profesor de la Universidad de Indiana en el departamento de neurología.

«Yo creo que, de manera normal, una vez que superas los 200 FPS el ojo humano ya ve las imágenes como si fueran de la vida real. En términos más regulares, el punto en el que la gente nota cambios en la suavidad de las imágenes en movimiento está en torno a los 90 Hz. Evidentemente esto es para el ser humano general, ya que como hemos dicho antes los gamers tienen una percepción mayor de estos cambios.»- Jordan DeLong, profesor de psicología de la universidad St. Joseph en Rensselaer.

«Está claro que cuando lees un libro no vemos nada más allá de 20 Hz, porque son imágenes estáticas, pero cuando hablamos de imágenes en movimiento en una pantalla no me atrevo a dar un dato concreto.»- Adrien Chopin, investigador en ciencias cognitivas.

streaming

Así pues, y después de todo, estas son las conclusiones que podemos sacar:

  • Los gamers tienen una mayor percepción visual y mejores reflejos.
  • Algunas personas perciben parpadeo con fuentes de luz a 50/60 Hz. Mayores frecuencias reducen el parpadeo.
  • Si vemos como imagen sólida un monitor a 60 Hz es que el ojo humano ve menos de 60 FPS.
  • La forma en la que percibimos las imágenes estáticas es diferente a como percibimos las imágenes en movimiento.
  • Simplemente por el hecho de que percibamos diferencias entre tasas de FPS no significa que los tiempos de reacción sean peores.

Como curiosidad a la hora de captar las imágenes, existe la interpolación de imágenes, estas son imágenes generadas a partir de la posición de los objetos de la imagen anterior y la siguiente. Si la imagen llevada a cabo por la interpolación la pudiésemos ver en detalle entonces sabríamos que es incorrecta, pero esta ocurre a la suficiente velocidad como para no dar tiempo a sacar los detalles, pero si para darnos la sensación a nivel mental de que existe movimiento.

 

En conclusión

Como hemos visto, por lo general el ojo es capaz de ver cuando existe una menor cantidad de FPS debido a como se expresa el movimiento, pero no distingue más allá de los 60 FPS, por lo que realmente no deberíamos notar una diferencia cuando los hercios de nuestras pantallas superan esta cantidad, siendo entonces, el valor máximo perceptible por el ojo humano. Pero aún así es posible que hayáis escuchado a ciertas personas decir que son capaces de notar la diferencia, por lo que entonces, la teoría no sería correcta.

Es por esto que al final, realmente todo esto es la teoría, y depende también de cada persona. Tu, ¿cuál crees que es el límite donde no podemos percibir más FPS o simplemente ya no es algo que marque una diferencia? Mucha gente dice que no puede tener un iPhone normal con 60 Hz y tiene que adquirir el Pro con sus 120 Hz, ¿tanto lo notamos? La ciencia dice que no, pero… ¿es verdad?

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  • Una plataforma tecnológica que opera con un proveedor de redes sociales observa un crecimiento en los usuarios de aplicaciones móviles y se da cuenta de que, en funciónde sus perfiles, muchos de ellos se conectan a través de conexiones móviles. La plataforma utiliza una tecnología nueva para mostrar anuncios con un formato óptimo para los dispositivos móviles y con un ancho de banda bajo a fin de mejorar su rendimiento.
  • Un anunciante está buscando una forma de mostrar anuncios en un nuevo tipo de dispositivo. El anunciante recopila información sobre la forma en que los usuarios interactúan con este nuevo tipo de dispositivo con el fin de determinar si puede crear un nuevo mecanismo para mostrar la publicidad en ese tipo de dispositivo.

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  • Una aplicación móvil de noticias deportivas ha iniciado una nueva sección de artículos sobre los últimos partidos de fútbol. Cada artículo incluye vídeos alojados por una plataforma de streaming independiente que muestra los aspectos destacados de cada partido. Si adelantas un vídeo, esta información puede utilizarse para determinar que el siguiente vídeo a reproducir sea de menor duración.

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