L’importanza di chiamarsi “Frame Rate”

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Inizio da quello che tutti vogliono sapere: il frame rate minimo affinché il sistema visivo umano non percepisca sfarfallii e un movimento fluido si attesta attorno ai 30 frame per secondo (fps). Ma se sono di più?

Partiamo analizzando come funziona il frame rate, che usando la denominazione italiana, è la frequenza dei fotogrammi. Esso si basa sul concetto di movimento apparente, usato sia nel cinema, sia in televisione, sia nei videogiochi. Vi ricordate quando da bambini guardavate i cartoni animati della Disney o dei Looney Toons? Quei cartoni animanti erano una serie di immagini, in cui un personaggio per dare una illusione di movimento veniva spostato di millimetro (o meno) in millimetro, e così noi vedevamo un movimento. In più si deve aggiungere la velocità, altro parametro essenziale per produrre un movimento fluido.

 

 

Ma come mai abbiamo una sensazione di movimento? La spiegazione non è univoca ma la più convincente è stata quella data da Wertheimer per cui il nostro cervello esegue un’operazione di unificazione dei singoli fotogrammi trasponendoli in un’immagine unica. Per quanto riguarda una spiegazione più fisiologica ci dobbiamo rifare alle capacità del nostro occhio, e del nervo ottico, di catturare le immagini e per quanto la corteccia visiva, di quanto riesca a tenerle in memoria. Il nostro sistema visivo riesce infatti a processare dalle 10 alle 12 immagini singole al secondo che poi vengono analizzate e messe in sequenza in un livello superiore della corteccia visiva, oltre a V1 (corteccia visiva primaria). Precedentemente si credeva fosse tutto compito del nervo ottico, come credeva Plateau, ma ciò venne dimostrato come infondato dallo stesso Wertheimer quando descrisse il fenomeno Phi”, ovvero un’incorporea percezione del movimento prodotto da una successione di immagini statiche. Il fenomeno Phi attiene al fenomeno della persistenza percettiva degli oggetti: noi tendiamo a integrare gli stimoli ambientali, catturati dai nostri organi di senso, come se questi fossero sempre originati da singoli oggetti anche quando essi non lo sono, ed è causa di alcune delle più famose illusioni visive e percettive. Wertheimer per spiegare ciò mise i partecipanti dell’esperimento al buio e davanti a loro si accendevano due lampadine differenti in due momenti differenti; egli notò che quando esse si accendevano una dopo l’altra in un ridotto spazio temporale, e quindi con una certa velocità, i soggetti le percepivano non come due luci differenti ma come un’unica luce che si spostava.

Il fenomeno non fu studiato solo dalla psicologia sperimentale ma anche dal noto fotografo inglese Muybridge che, fotografando con una batteria di 24 macchine fotografiche un fantino al galoppo del suo cavallo, e successivamente assemblando le 24 fotografie in una sequenza continua, scoprì quello che prima abbiamo descritto come movimento apparente.

Il frame rate per secondo nel tempo si è evoluto, ed è aumentato per dare la sensazione di un movimento sempre più fluido e sempre più vicino alla realtà, basti pensare che dai 24 frame per secondo dei primi film realizzati nel mondo cinematografico si è passato ai 90 frame dei visori che riduce notevolmente il motion blur, ovvero la sfocatura del movimento, e la motion sickness, ovvero la sensazione di nausea e disorientamento che si può avere usando i visori per la realtà virtuale.

In generale, per rispondere alla domanda che ho posto all’inizio ovvero se abbiamo più di una trentina di frame per secondo, più frame si hanno e meglio è, perché l’immagine apparirà sempre più fluida, più realistica e meno “scattosa”. Non si è ancora arrivati però a definire quale sia il limite massimo di percezione del frame rate.

Come ultima cosa vi voglio lasciare una piccola curiosità: spesso noi ci lamentiamo quando il nostro videogioco, da PUBG o dir si voglia, non “gira” a 60 fps, ma dovete sapere che stanno creando diversi monitor, e alcuni sono già in circolazione, per supportare i 144/240 fps. A quel punto anche Skyrim e i suoi cali di frame saranno solo un lontano ricordo.

 

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