30p, 60p vai 120p – onko fps:ien jahtaamisessa mitään merkitystä ja erottaako ihmissilmä yli 60 kuvan nopeutta?

FPS eli frames per second viittaa siihen, kuinka monta kuvaa sekunnissa peli piirtää näytölle. Mainokset haluavat tyrkyttää pelaajille 60 tai korkeampia kuvanopeuksia, mutta niiden metsästämisessä mitään todellista järkeä?

Konsolipelaajalle vaihtoehdot ovat usein binääriset; joko 30p tai 60p, eli 30 kuvaa sekunnissa tai 60 kuvaa sekunnissa. Elokuvissa kuvanopeus on puolestaan 23,9 kuvaa sekunnissa, jonka vuoksi leffat näyttävät hieman pehmeimmiltä kuin vaikkapa tv-uutiset.

PC-pelaajat taas virittävät koneitaan tavoitellen 120, 144 tai jopa 240 fps:n taajuuksia – ja väittelevät kiivaasti siitä, kuinka paljon tällä on oikeasti merkitystä. Mutta mitä sanoo tieteellinen tutkimus ja ihmisen fysiologia?

Näköjärjestelmän rajat vastaan näyttöteknologian mahdollisuudet

Ihmisen silmä ei näe yksittäisiä ruutuja erikseen, vaan sulauttaa ne liikkeeksi – mutta kuinka nopeasti? Tutkimukset osoittavat, että visuaalinen sujuvuus paranee 60 fps:n asti selvästi, mutta yli 120 fps:n hyödyt alkavat hämärtyä. Vaikka jotkin terävät välähdykset voivat teoriassa erottua yli 200 Hz:n näytöillä, tavallinen pelikokemus ei yleensä vaadi niin korkeita taajuuksia.

Useissa laboratorio-olosuhteissa on todettu, että 30 fps:stä 60 fps:ään siirtyminen tuottaa huomattavasti sulavamman pelikuvan. 60→120 fps –hyppy tuo lisäetua lähinnä nopeissa, kilpapohjaisissa peleissä, kuten Call of Duty tai Fortnite, joissa reagointiajat ratkaisevat. Suurimmalle osalle pelaajista 60 fps on jo ”sweet spot”, jota korkeammalle menemisessä ei välttämättä ole hyötyä.

Kriittinen välkkymisraja

Ihmisen silmä ja aivot muodostavat jatkuvan kuvan vain, jos näytön päivitystaajuus ylittää tietyn rajan. Tyypillisesti perinteisten tutkimusten mukaan näköjärjestelmä sulauttaa valon välkkeet yhtenäiseksi noin 50–90 Hz:n välillä. Uusimman tutkimuksen mukaan terävillä reunakohteilla visuaalista välkkymistä voidaan kuitenkin havaita jopa yli 500 Hz:n taajuudella. Toisin sanoen, vaikka yksittäinen valo‐tai rakenneärsyke sulautuu leppeästi yli ~60 Hz:ssa, kovat kontrastit ja erittäin nopeatmuotoiset muutokset voivat paljastaa ruudunpäivityksen rajankin paljon tätä yläpuolella.

Suorituskyky vs. visuaalinen laatu: kumpi voittaa?

Modernit pelimoottorit tarjoavat pelaajalle valinnan; korkea ruudunpäivitys tai parempi grafiikka – mutta harvoin molemmat yhtä aikaa. Konsolit valitsevat usein 30 fps:n ”Quality Mode” –tilan, jossa saadaan käyttöön esimerkiksi ray tracing, tarkemmat tekstuurit ja pidemmät piirtoetäisyydet. Vastaavasti ”Performance Mode” typistää yksityiskohtia – joskus paljonkin, mutta piirtää pelin liukkaammalla 60 fps:n nopeudella.

Kysymys kuuluu, kumpi on tärkeämpää? Pelaajien subjektiivisissa testeissä selvisi, että 60 fps:ää pidettiin yleensä parempana kokemuksena kuin kauniimpaa 30 fps:n kuvaa. Tämä pätee erityisesti peleihin, joissa liikutaan ja reagoidaan nopeasti. Sen sijaan kerronnallisissa peleissä – The Last of Us, Red Dead Redemption 2 – monet pelaajat valitsevat mieluummin graafisesti rikkaamman kokemuksen.

Milloin 120 fps:stä on oikeasti hyötyä?

Korkeat ruudunpäivitykset eivät ole pelkkää silmänruokaa – ne vähentävät myös input lagia, eli viivettä ohjaimen liikkeen ja ruudulla tapahtuvan reaktion välillä. Tämä on kriittinen tekijä e-urheilussa. Ammattipelaajat voivat hyötyä jokaisesta millisekunnista. Tutkimukset osoittavat, että 120 fps:n kuva voi lyhentää vasteaikaa jopa 20 millisekunnilla verrattuna 60 fps:ään.

Tavallisessa olohuoneessa tätä eroa ei kuitenkaan yleensä huomata – erityisesti, jos käytössä ei ole 120 Hz:n näyttö. Moni pelaa edelleen televisiolla, joka rajoittaa ruudunpäivityksen 60 Hz:iin. Myös suurin osa tietokoneiden 4K-näytöistä rajoittaa kuvan 60 kuvaan sekunnissa. Tällöin investointi huippuluokan näytönohjaimeen ei tuota näkyvää hyötyä, ellei koko laitteistoketju tue korkeaa fps:ää.

Erikoistilanteet ja nopea reagointi

VR-ympäristössä korkea ruudunpäivitys on erityisen tärkeä. Jialin Wang ja kollegansa (2023) osoittivat, että noin 120 fps on kriittinen raja VR-laitteissa: tämän ylittäminen vähentää VR:n simulointipahoinvointia (kuten matkapahoinvointia muistuttavat oireet) ilman haitallisia vaikutuksia käyttökokemukseen.

120–180 fps paransivat VR-käyttäjien suorituskykyä merkittävästi verrattuna 60–90 fps:n sisältöön.

He havaitsivat, että 60 fps:n kohdalla käyttäjät joutuivat kompensoimaan puuttuvia visuaalisia tietoja arvailemalla kohteiden liikkeitä, kun taas yli 120 fps:n taajuuksilla tällaista ennakointia ei tarvittuscholar.xjtlu.edu.cn. Käytännössä tämä tarkoittaa, että VR-sovelluksissa ja kilpapelaamisessa kannattaa käyttää mahdollisimman korkeaa fps:ää (vähintään ~120 fps), jotta sekä reaktiot että mukavuus paranevat.

Äkilliset ja nopeat ilmiöt

Erittäin nopeat liikkeet, välähdykset ja korkean kontrastin reunat voivat vaatia yli tavanomaisen näkökyvyn ymmärtämän taajuuden. Esimerkiksi valon välähdyksiä tutkimalla on todettu, että tavallinen kynnys on ~60–90 Hz, mutta jos näytöllä on teräviä reunoja, ihmiset voivat havaita vilkkumista yli 500 Hz:n taajuudella.

Tämä tarkoittaa, että perinteiset “kuinka monta FPS:ää silmä näkee” –arviot eivät ota huomioon kaikkia ilmiöitä: erittäin nopeat tapahtumat voivat paljastaa animoinnin tai näyttöpäivittämisen rajat paljon yli satojen hertsien. Esimerkiksi kilpa-ajoissa, ammunta- tai urheilupelien studiomainoksissa korkeat ruudunpäivitykset varmistavat, että pienet reaaliaikaiset viiveet tai värinä efektit eivät häiritse käyttäjää.

Pelaa peliä, älä numeroita

Lopulta kysymys ei ole siitä, kuinka monta fps:ää peli piirtää, vaan siitä, miltä peli tuntuu ja näyttää pelaajalle itselleen. 60 fps tarjoaa suurimman kokemuksen sujuvuudessa, ja tämän ylittävä parannus on enemmän marginaalinen – paitsi kilpailullisissa olosuhteissa.

Jos pelaat sohvalla, tarinapohjaisia pelejä, ja haluat nähdä jokaisen auringonsäteen heijastuksen päähenkilön silmässä, valitse parempi grafiikka. Jos taas pelaat netissä, haluat maksimaalisen vasteen ja voit uhrata vähän tekstuuritarkkuutta ja peliobjektien määrää ja laatua, valitse korkein mahdollinen fps. Mutta älä osta näytönohjainta, koska Redditissä joku väitti näkevänsä eron 144 ja 240 fps:n välillä. Todennäköisesti hän valehteli – tai oli kyborgi.