News Bildwiederholrate: Kann das menschliche Auge wirklich fast 40.000 Hz sehen?

[LegacyTool]

Das Gehirn verarbeitet die Information und reagiert auch entsprechend auf Impulse. Genau deswegen kann man auch ein Lichtblitz wahrnehmen, selbst wenn er nur den Bruchteil einer Sekunde sichtbar war.

Bester Beitrag zum Thema, wollte ich auch schreiben. Ein Laserstrahl mit 10 Megawatt und 1 Nanosekunde Dauer aufs Auge würde man evtl auch sehen, wobei ich möchte das nicht ausprobieren.

Wo ist nun die Relevanz:
a) ein Monitor kann keinen beliebig hellen Blitz abgeben
b) brauchst du eine Grafikkarte (+CPU) die überhaupt einzelne Frames für 1000 Hz bereitstellen kann, und nicht einfach den letzten Frame wiederholt, darauf wirds nämlich hinauslaufen
c) man müsste tatsächlich mal messen maximale Helligkeit je Frame bis zu welcher FPS man noch was mitbekommt

 

[PCGH_Torsten]

Kann das Auge 40.000Hz sehen? Natürlich. Wäre das nicht so hätte noch niemand je einen Kamerablitz wahrgenommen (die auch so irgendwo um den Dreh 0,000001-0,0001s liegen, also anders ausgedrückt 10.000 - 100.000 Hz wovon dann einer hell ist).

"Etwas sehen" beinhaltet für gewöhnlich, dass man das Gesehene erkennt und abgrenzt. Man hat auch kein parkendes Auto "gesehen", wenn man einen 2 × 5 m Fleck freien Fleck Asphalt am Rande einer verschneiten Straße findet. Genauso wenig sieht ein Auge den Fotoblitz, nur weil es meldet "war den letzten Moment über nicht durchgängig dunkel". Die Studien haben dagegen nicht die durchschnittliche Lichtmenge variiert, sondern dessen Verteilung und konnten bis zum Äquivalent einer Bildwiderholrate von knapp 40 kHz Unterschiede in der Wahrnehmung feststellen; es wurden also zusätzliche Informationen gesehen.

In der Sakkaden-Untersuchung meiner Meinung nach aber nicht durch "das Auge", sondern durch den Sehapparat insgesamt, denn da wurde schlicht die zeitliche Abfolge der Helligkeitsänderungen in eine räumliche Spur quer über die Netzhaut umgewandelt. Dafür sind die 19 kHz nicht einmal sensationell: Wiki spricht von bis zu 700°/s, was bei 1' Normalsichtigkeit ein Umwandlung von 35.000 temporären Unterschiede in spatiale erlauben würde. Selbst wenn die Netzhaut nur 1 Hz zeitlich auflösen könnte, ergäbe sich also bei einer 35-kHz-Modulation noch ein anderes Muster (respektive überhaupt eins) als mit einer konstanten Lichtquelle. Kombiniert man das mit den 700 Hz temporaler Auflösung in der (in meinen Augen spannenderen) Studie, sollte das Augen selbst bei einem mit 24 MegaHertz modulierten Pixel noch differenzierte Nervenreize ausspucken.

Bringt aber nichts, denn unser Hirn kann nicht einmal 24 Fps vollständig auswerten. So ab 100 bis 200 Fps werden nicht einmal mehr grobe Änderungen im Gesehenen bewusst wahrgenommen. Alles darüber interessiert nur für Flimmern und Judder. Ersteres nehmen die meisten Menschen maximal bis 400 Hz die besten bis 800 Hz und das auch nur bei großflächigen Schwarz-Weiß-Wechseln ohne Übergang. Letzteres hängt nicht von der Wahrnehmung des Auges ab, das sieht beim tracken ja idealerweise gar keine Bewegung, sondern vom Bildinhalt. Man sollte halt keine Animationen mit >1 Pixel/Frame haben. Das ist, solange man GPUs (und VRAM) für QHD kaum bezahlen kann, sicherlich noch eine ganze Zeit lang mit weniger als 40 kHz gewährleistet.

 

[PureLuck]

Die Bewegungsunschärfe wird laut einer weiteren von techless erwähnten Studie ab 700 Hz unsichtbar.

Was sollen so hohe Herz-Zahlen zur Vermeidung von eventuell wahrgenommener Bewegungsunschärfe bringen, wenn aktuelle AA-Techniken das bewegte Bild "matschig" rendern?

 

[DarkWing13]

Am Ende geht es beim Gaming um das Schaffen einer Immersion.
Für mich sind dafür eine konsistente und gleichmäßige Bildausgabe am Wichtigsten.
Persönlich nehme ich ansonsten auch auf einem 60Hz Monitor war, ob der PC mir theoretische 90 oder 300FPS ausspuckt. Heutzutage durch Techniken wie MFG meist in Form fließenderer visuell wahrgenommenerer Bewegungen, in Kombination mit entsprechend geringer Latenz und Ansprechverhalten, welche MFG nicht immer bietet, würde es dann natürlich am Besten.
Ich will High-Hz Displays Ihren Nutzen nicht absprechen, aber oftmals kaschieren diese meine ich auch nur besser, wenn bspw. eine unregelmäßige Bildausgabe durch die GPU und PC ausgegeben wird.
Wie weit dann am Ende die menschliche Wahrnehmung von Hell auf Dunkel reicht, mag ich nicht zu beziffern.
Aber es gibt ja auch kein Spiel, was nur aus weißen und schwarzen Bildern im Wechsel besteht, somit ist dieser angeführte Vergleich für mich nicht wirklich relevant.

edit: Führen wir die Thematik gedanklich weiter -> Ist der Mensch in der Lage Lichtgeschwindigkeit wahrzunehmen? Ich würde sagen, definitiv ja!
(und trotzdem kann ich mich mit den farbigen Bildwechseln auf meinem Monitor bei nur 60 Aktualisierungen die Sekunde prima arrangieren^^)

Kann der Mensch Lichtgeschwindigkeit wahrnehmen?
Kommt darauf an wie man "wahrnehmen" definiert.
Beim betätigen eines Lichtschalters in einem dunklen Raum nimmt man die LG auch wahr, aber eben nicht sofort und direkt.
Die Entfernung von der Lampe muss zurückgelegt werden, das Licht im Auge weitergeleitet und in chem. Prozesse zum Gehirn weitergeleitet werden und dein Gehirn dir sagt: Ah,...Licht!
Es hängt also nicht nur vom Auge ab.
Wenn das Umgebungslicht der Energiesparlampe hochfrequent flackert könnte das auch negativ wahrgenommen werden.

 

[Stovi]

Einzig wichtig für die Evolution war, dass die Augen unserer Vorfahren dafür gereicht haben Beute zu machen und Feinde rechtzeitig zu erkennen!
Nur dank dessen haben wir es bis hierher geschafft und können uns diese digitalen Spielereien als evolutionären Luxus leisten.

 

[pbStoRm]

Dass ich tatsächlich merke, ob ich 144Hz oder 300Hz sehe, hätte ich nicht gedacht. Bis ich neben meinen 144Hz FHD-Monitor einen weiteren 300Hz HD-Monitor gestellt habe...
Allerdings macht es die Games nicht besser

 

[PCGH_Torsten]

Was sollen so hohe Herz-Zahlen zur Vermeidung von eventuell wahrgenommener Bewegungsunschärfe bringen, wenn aktuelle AA-Techniken das bewegte Bild "matschig" rendern?

Die Matschigkeit im Einzelbild hängt bei temporalen Verfahren von der Framerate ab. Ein Schmier ist also zum Beispiel immer 7 Frames lang – und wenn man 700 Fps hinter die 700 Hz packen kann, wäre das ziemlich wenig. Da es an dieser Stelle nicht um Reaktionszeiten geht und Artefakte anderer Techniken ebenso schrumpfen, wie Schmiere von TAA & Co, taugen auch interpolierende Verfahren für diese Bilder. Die 700 Fps sind also nicht komplett utopisch, sondern könnten beispielsweise mit 6× FG ausgehend von 120 echten Fps erreicht werden. Insbesondere im E-Sport-Sektor, wo das Erreichen der Grund-Framerate mangels Details leicht möglich ist, eine valide Option.

 

[Penman]

Ich halte es ja für fragwürdig, ob jemand jenseits der 144 Hz überhaupt noch Informationen verarbeiten kann, um daraus einen Bewegungsimpuls zu generieren.
300 FPS auf einen 144 Hz Monitor? Wie bereits ausgeführt wurde, entsteht eine Frame nicht regelmäßig. Aber unter der Annahme, dass es annähernd gleichmäßig ist, werden156 Frames ungesehen im Buffer überschrieben.
Es gibt da draußen immer noch mindestens einen Menschen (mit dem ich diskutiert habe), der meint, dass man unbedingt so viel FPS wie die Engine hergibt haben muss. Bei 300 kann man ein knapp 0,003 Sekunden frischeres Bild bekommen, wenn der Monitor nach knapp 0,00694s das Bild darstellt. Neue Daten vom Server, neuer Gamestate. Da könnte der Kopf eines Gegners schon einen Pixel sichtbar sein.

Absoluter Käse. Nicht mal die rückenmarkgesteuerten Reflexe sind so schnell geschweige denn die Eigenreflexe. Wie wie da jemand eine deutliche komplexere Information in noch weniger Zeit verarbeiten können. Placebo nenne ich das.

Ich schließe nicht völlig aus, dass das Gehirn etwas wahrnehmen kann, aber es ist doch eher Unwahrscheinlich, dass das mehr ergibt als "ok, da bewegt sich noch etwas". Hier wüsste ich auch gerne, ob sie die Frequenz langsam erhöht haben oder immer wieder abgeschaltet, abgelenkt und mit einer niedrigeren Frequenz verwirrt haben. Das Gehirn ist ja gut darin, in Irrglauben zu verfallen.

 

[Bl4ckR4v3n]

Was sollen so hohe Herz-Zahlen zur Vermeidung von eventuell wahrgenommener Bewegungsunschärfe bringen, wenn aktuelle AA-Techniken das bewegte Bild "matschig" rendern?

Tatsächlich eine Menge. Temporale verfahren leben davon die zeitliche Abfolge genau vorherzusagen. Je größer der Abstand vom Ausgangspixel desto härter schlagen fehler in der Berechnung durch. Wenn ich diese hohen Bildwiederholraten sinnvoll befeuert kriege sinken Abstände, fehler werden deutlich geringer und ich kann agressiver Frames verwerfen ohne negativen Effekt.

 

[PureLuck]

Tatsächlich eine Menge. Temporale verfahren leben davon die zeitliche Abfolge genau vorherzusagen. Je größer der Abstand vom Ausgangspixel desto härter schlagen fehler in der Berechnung durch. Wenn ich diese hohen Bildwiederholraten sinnvoll befeuert kriege sinken Abstände, fehler werden deutlich geringer und ich kann agressiver Frames verwerfen ohne negativen Effekt.

Das ist doch aber alles eine Frage des Renderns und nicht dessen, wie schnell das Panel ist, oder?
Wenn TAA bei berechneten bspw. 144 Frames in Bewegung matschig/unscharf wird, ist es doch Wurst, ob ich einen 144Hz oder 10.000Hz Monitor habe. Aber vielleicht bin ich auch einfach zu beschränkt das zu verstehen.

 

[Pu244]

Absoluter Käse. Nicht mal die rückenmarkgesteuerten Reflexe sind so schnell geschweige denn die Eigenreflexe. Wie wie da jemand eine deutliche komplexere Information in noch weniger Zeit verarbeiten können. Placebo nenne ich das.

Da ist durchaus was dran.

Wenn man (der Einfachheit halber) 100Hz hat, dann stellt der Monitor alle 10ms ein neues Bild dar. Wenn man nun etwas über 100FPS hat und nur volle Bilder darstellt, dann kann es sein, dass der Monitor ein 9,9ms altes Bild bekommt und dies dann 10ms darstellt. Geht man nun auf über 200Hz, dann bekommt der Monitor schlimmstenfalls ein 4,9ms altes Bild, das dann 10ms dargestellt wird. Die Zeit, nach der man schlimmstenfalls ein neues Bild bekommt, hat sich also um 25% reduziert.

Deshalb schwören CS:GO Profis und alle, die sich dafür halten, auf die doppelte Bildrate. Sprich: ein 540Hz Monitor sollte möglichst mit über 1080FPS versorgt werden.

Im wesentlich sind es zwei Fragen, die man trennen sollte (das betrifft auch das Thema der News):
1: kann man es wahrnehmen
2: ist man selbst bereit, dafür extra Geld auszugeben

Erstes kann man objektiv beantworten, egal ob 8K, 1000Hz oder eben doppelte FPS Zahl. Das zweite ist subjektiv und hängt vom eigenen Geldbeutel und der Bereitschaft ab.

 

[Hoagy]

Ob man das mitbekommt hängt von vielen Faktoren ab generell glaube ich hier aber eher dass du dann einfach ungünstige Szenarien hattest. Hast du bspw. Motion Blur aktiv ist die Hz Zahl fast egal weil das durch den Matsch garnicht auffallen kann.
Auch bei kleinen Bewegungen wird man die höheren Hz nicht groß bemerken erst wenn du schnelle und große Bewegungen hast merkt man diese Unterschiede sehr deutlich. Setzt aber auch voraus dass du das wirklich beachtest, sind diese im Hintergrund und du bist auf bspw. statischere Elemente auf dem Monitor fixiert kriegt man davon natürlich wenig mit.

Ich kann Motion Blur, DoF, etc. nicht ausstehen und schalte diese in jedem Spiel sofort ab. Schärfe ist mir sehr wichtig. Ebenso stört mich Tearing enorm, das nehme ich komischerweise selbst bei sehr hohen FPS wahr und es reißt mich sofort aus der Immersion.
Je nach Spiel merke ich höhere FPS auch geringfügig am Input Lag. In der visuellen Flüssigkeit erkenne ich aber ab ~80 FPS absolut keinen Unterschied mehr. Ich würde bei jedem Blindtest durchfallen (bzw. höchstens mal richtig raten).

 

[Bl4ckR4v3n]

Das ist doch aber alles eine Frage des Renderns und nicht dessen, wie schnell das Panel ist, oder?
Wenn TAA bei berechneten bspw. 144 Frames in Bewegung matschig/unscharf wird, ist es doch Wurst, ob ich einen 144Hz oder 10.000Hz Monitor habe. Aber vielleicht bin ich auch einfach zu beschränkt das zu verstehen.

Das Panel selbst hat darauf direkt keinen Einfluss, die Zahl der fps schon. Daher schrieb ich ja bewusst wenn man das befeuert kriegt. Wenn du nur 144frames hast bringt dir ein 500Hz Monitor nichts da dieser entweder nicht in dieser Frequenz läuft oder du fettes Tearing kriegst.

 

[Penman]

Deshalb schwören CS:GO Profis und alle, die sich dafür halten, auf die doppelte Bildrate. Sprich: ein 540Hz Monitor sollte möglichst mit über 1080FPS versorgt werden.

Wir haben jetzt Frames pro Sekunde und Refresh Rate. Pack noch die Tickrate von 64 oder meinetwegen 128 (Hz) drauf. Bei 512 FPS rendert das Spiel im Worst case 4x denselben Gamestate. Wobei fluide Bewegungen da möglicherweise doch noch einen Pixel des Gegners zu Anzeige bringen können. Aber 4x denselben Gamestate und dann kombiniert mit der Refreshrate verkomplizieren deine Rechnung noch einmal. Und dann natürlich noch die Netzwerklatenz.

Im wesentlich sind es zwei Fragen, die man trennen sollte (das betrifft auch das Thema der News):
1: kann man es wahrnehmen
2: ist man selbst bereit, dafür extra Geld auszugeben

Scheinbar ja. Die 5090 um 700 FPS in CS2 zu haben. Scheint kein durchschnittlicher Spieler zu sein, aber auch kein Profi. Ich halte es für Quatsch. Wenn man sich mal anschaut, welche Specs echte Profis verwenden, würde ich meinen, dass das Placebo ist. Da sind 3080 oder 4070 Ti Modelle gelistet. Also in 99,99% der Fällen wohl Wannabes mit zu viel Geld.

Wenn ich mir den Titel noch einmal anschaue: "fast 40000 Hz sehen". Nein. Wie schon vorher gesagt, halte ich es für eine Einbildung. Aber da die Methodik nicht offen liegt, ist das natürlich eine eventuell leicht widerlegbare Behauptung. Dennoch bleibe ich dabei, dass die allermeisten Menschen jenseits der 144 Hz keinen Unterschied mehr feststellen können. Denn - oh Wunder - moderne Scheinwerfer und viele andere elektrische Geräte benutzen PWM. Um Leute dazu zu bringen, dass sie sagen, sie sehen nur grau, reichen 200 Hz schwarz auf weiß wahrscheinlich schon aus. Ich halte dieses Forschungsergebnis für Quatsch und einen Nutzen sehe ich auch nicht (muss wohl zu schnell sein )

 

[Pu244]

Scheinbar ja. Die 5090 um 700 FPS in CS2 zu haben. Scheint kein durchschnittlicher Spieler zu sein, aber auch kein Profi. Ich halte es für Quatsch. Wenn man sich mal anschaut, welche Specs echte Profis verwenden, würde ich meinen, dass das Placebo ist. Da sind 3080 oder 4070 Ti Modelle gelistet. Also in 99,99% der Fällen wohl Wannabes mit zu viel Geld.

Diese Spiele gehen eigentlich immer auf die CPU, wenn man eine so hohe Bildwiederholrate anstrebt. Mit dem i7 6700K war es beispielsweise in CS:GO möglich, um die 500FPS zu haben. Moderne CPUs, wie der 14900K oder der 7800X3D sind da mit jenseits der 1000 FPS unterwegs.

Bei den Grakas geht es genügsamer zur Sache. In 1080p,in der Auflösung wird gezockt, hat schon meine alte GTX 670 2GB weit über 300FPS hinbekommen Eine 1080Ti sollte die 1000FPS locker schaffen. Vo daher ist es nicht ungewöhnlich so ein Paarung zu sehen: extreme CPU, mit moderater GPU.

Wenn ich mir den Titel noch einmal anschaue: "fast 40000 Hz sehen". Nein. Wie schon vorher gesagt, halte ich es für eine Einbildung.

Da geht es um das letzte winzig kleine bisschen, das man noch irgendwie, unter irgendwelchen obskuren Bedingungen wahrnehmen kann. Aber dann sind wir wieder bei der zweiten Frage:

Ist es das wert?

Definitiv nicht, die 40.000Hz in 1080p sind besser angelegt, wenn man einen 16K Monitor, mit "nur" 600Hz baut oder irgendwas noch niedrigeres.

 

[MeisterTom]

Mein Monitor hat 240 Hz. Das ist ein guter Wert, laut Ufo-Test deutlich schärfer als 120 Hz / FPS.