关于“玩游戏到底需要多少帧（FPS）”的真相

FPS (Frame per second)能翻译为「每秒显示画面张数」或「帧率」，其常用于解释视频或游戏每秒能播放多少张影像，所以FPS越高，影像就会越流畅。而打游戏到底需要多少FPS呢？

虽然很多人讨论过这个问题，但可惜的是，因为游戏是电子类的衍生物，使得目前多数讨论仅谈论到「释放端」，也就是屏幕及软体技术的部分，而长期忽略「接受端」的人眼及人脑，所以小编将试着运用「演化」及「神经科学」的观点来切入此议题。

两只老虎，跑得快

在看完这个标题后，一定有人想说：「这个小编一定是脑子有坑！两只老虎会跟FPS有什么关系」。请各位先耐住性子，容小编先用一个「情境想像」来引导文章。

将时间倒转到一万年前，想像自己是远古的先祖，在一个夜黑风高的夜晚，手持着木棒在丛林中漫步，一切看似平静祥和，却未察觉自己早已被「两只老虎」盯上。而就在那瞬间，「两只老虎」朝向你扑去，请问脑中第一个闪过的念头会是什么？请作答：

1. 啊！卧槽！有什么东西冲过来？

2. 啊！卧槽！那是什么形状？

3. 啊！卧槽！那是什么颜色？

4. 死前回忆录：「喜欢隔壁的老王很久了，可是一直不好意思说出口」

基本上，会去选2. 3. 4.的朋友，应该是没办法在屏幕前看小编的废话了，因为在「物竞天择」的环境下，你的祖先是无法存活的。而为何第一个闪过的是「有什么东西在动」？而不是「那是什么形状或颜色」？这其实是一个演化的结果。

动态、明暗、色彩：

在远古时期，人类的祖先常常处于狩猎及被狩猎的生活。而在这样的环境下，生物若要生存，会优先演化出快速的「动态捕捉」来产生「警觉」，次要为「明暗」勾画出「型态及景深」，最后才是「色彩」的「辨识及填补」。

而也因为上述三者的「演化压力」不同，人脑对于「动态捕捉、明暗变化、颜色变化」其实是各有不同的敏锐度。个人虽未能找到人脑对于三者之精确FPS，学界也似乎尚未有这样的研究，但人脑对「动态捕捉」最为敏锐，其次是「明暗变化」，最后是「色彩变化」。而或许有读者会问：「人的视觉是以可见光为基础，为什么对明暗会较不敏锐？」，这是因为外部的「明暗变化」不等同大脑意识或感知到「明暗变化」，在我们意识到「明暗变化」前，会优先意识到「动态」。

可以尝试想像眼前有一对叶片，一片为红，另一片为蓝。当叶片开始高速旋转时，读者可以知道它在旋转，但看不清楚叶片的轮廓，而会看成近似圆形的图像。也分辨不清蓝跟红，会看成紫色。

而将上述的概念导回游戏中，游戏影像同样也可以划分出「动态、明暗、色彩」三个部分，所以当某些玩家宣称「游戏一定要60FPS」或「只需要30FPS」，这些其实只能说是简略或片面的描述。所以接下来，小编将依序用几个问题来厘清概念：

1.人对于画面的接收，不就像是个相机，影像就直接印在脑袋上？为何会将画面细分成「动态、明暗、色彩」？

解释：人眼像是个相机，但人脑不是。当影像传送进脑袋时，影像其实会先经过「细部划分」，然后再传到各负责部位进行影像整合，而也因为经过这样的途径，大脑对于「动态、光影、色彩」会有着不同的处理速度跟敏锐度。

2. 为何动作游戏或第一人称射击游戏要讲求60FPS？

解释：因为人脑对「动态捕捉」最为敏锐，如果游戏一直长时间处于动态，FPS就要高到某种程度以求流畅。

3.为何游戏影像从60FPS提升到90FPS时，玩家仅能感觉些微变化？甚至是没有变化？

解释：因为画面到60FPS左右，其实已差不多达到多数人对「明暗变化」及「色彩变化」的感知极限，再上去其实就只是「动态捕捉」的差异。

4.为何早期许多游戏用30FPS(甚至更低)就觉得顺畅，而当下游戏却不断强调60FPS？

解释：这问题能有三个解释。

A. 今日游戏不断往动态发展，像回合制等静态游戏则相对减少，而人脑对「动态捕捉」又最为敏锐，自然就会倾向将FPS拉高。

B.因为现在游戏的光影及色彩不断复杂化，而30FPS对部分玩家而言，画面不一定能够流畅表现。

C. 游戏互动性不断的深化及复杂化，所以画面的「即时回馈」就变得相当重要，自然就倾向拉高FPS。

所以游戏画面到底要多少FPS？这问题除了因个体差异会造成不同，也要看游戏内容而定。长期以来，多数人只将各种「视觉成分」压缩成一张画面来解释，只把重点放在屏幕频率及软体技术等，忽略了人脑并不是这样处理影像。若把影像拆成「动态、明暗及色彩」来看，长时间处于动态的游戏，FPS就会希望越高越好，静态游戏则可以低一点。而明暗及色彩也是，复杂的光影跟色彩就会希望FPS高。

以「神经科学」为根据

而接下来的文章内容，将会用「神经科学」的文献来连结上面的解释，而提出的文献都是网络上较容易搜寻到的，若有读者想延伸阅读，可以直接百度。

1.影像的分离：接受域(receptive field)、Magno系统、Parvo系统

早在1980年代，科学家就大略掌握到人对影像的处理过程。影像在进入「视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell)」之后，一种名为「接受域(receptive field)」的结构会接着分化影像讯息，然后分化的内容又会传到各负责区块，而这样的分化途径又以Magno及Parvo系统为最主要。

其中Magno系统主要负责「动态」跟「明暗对比」，且有相对较高的「传导速率」，但无法处理「颜色」。而Parvo系统主要负责「颜色」处理，但其「传导速率」相对较慢。而这两个路径的特质也符合上面所说，人脑对「动态」及「明暗」有较快的处理速率。

2. 「视锥细胞(cone cells)」的演化：「果子假说」及「嫩叶假说」

视锥细胞位于视网膜中，是构成「色彩视觉」的一大要素。而多数陆生哺乳类只有两种视锥细胞，但灵长类却几乎都有三种，这也代表着人类现有的「色彩视觉」其实是较近的演化结果。而学界也提出数种假说来解释这样的现象，其中两种为「果子假说」及「嫩叶假说」。

「果子假说」的解释为，因为随着生活范围的扩展，灵长类的祖先开始接触到大量不同的果子，而为了要从叶丛中辨识出不同颜色(或成熟)的果实，灵长类开始拥有三种视锥细胞。而「嫩叶假说」则解释为，因为哺乳类的体型逐渐增大，需要更有效率的摄食技巧，因此演化成三种视锥细胞，以方便挑选较嫩的叶子。而不管是叶子或果子，这些物体在时空上都是较「静态」的存在，这其实也间接指出人脑对「色彩变化」倾向较不敏锐。

3. 多数「视锥细胞(cone cells)」只能接受「光影」

承上述，视锥细胞是构成「色彩视觉」的一大要素。但在2016年，有学者发现了一个有趣现象，那就是多数视锥细胞其实只能感受「明暗」，而这结果也暗示着，相对于「色彩」，人类对「明暗」的敏锐有更高的需求。

结语

在看完上面的解析后，读者应该都能了解「人脑对于影像的处理」并不是「你丢我捡」这样简单，而是对影像各构成要素有不同的敏锐度，对动态最敏感，明暗为次要，色彩为最后。而有趣的是，儿歌「两只老虎」的歌词也恰巧与上述顺序相符，先是动态的「跑得快」，再来是明暗的「没耳朵跟尾巴」，也不知这样是一种巧合？还是一次「潜在倾向」表现在语言上？

而著名哲学家伊曼努尔·康德也认为人并不是直接观测到所在的世界，而是戴着「有色的眼镜」来看自身周遭。但对当下游戏玩家而言，除了本身戴着这「有色的眼镜」外，更是隔着「屏幕」来审视着另一端，不知会是单纯的数据与画面的结合？还是在投入意识及情感后，能够升华成另一个真实？

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