فریم بر ثانیه (FPS) در بازی و فیلم چیست و چگونه کار می‌کند؟

مفهوم «FPS» ( فریم بر ثانیه) اغلب در گفتگوهای پیرامون بازی‌های ویدیویی، فیلم‌ و ضبط صفحه‌نمایش به کار می‌رود. اما واقعاً FPS چیست؟ برای بسیاری از افراد، این مفهوم همچنان ناشناخته باقی مانده است.

در این مقاله، ما اصول اولیه FPS، اهمیت آن و چگونگی درک این مفهوم را بررسی خواهیم کرد که می‌تواند تجربه سرگرمی‌های دیجیتالی شما را بهبود بخشد. چه بیننده عادی باشید و چه یک گیمر حرفه‌ای، خوب است که بدانید چگونه FPS بر چیزهایی که دوست دارید تماشا یا بازی کنید، تأثیر می‌گذارد.

FPS چیست؟

FPS مخفف «تعداد فریم در ثانیه» (frames per second) است. این اصطلاح، برای اندازه‌گیری تعداد فریم‌ها یا تصاویر نمایش داده شده در صفحه نمایش در یک ثانیه به کار می‌رود. این معیار، به طور گسترده‌ در دنیای بازی‌ها و رسانه‌های ویدیویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه کار FPS به چه شکل است؟

به زبان ساده‌تر، FPS تعیین‌کننده نرمی و روانی حرکت در صفحه‌نمایش است. هر چه FPS بالاتر باشد، حرکات نرم‌تر به نظر می‌رسند. دلیل این است که تعداد بالاتر فریم‌ها در ثانیه، تصاویر روان و بی‌وقفه‌تری را به شما نمایش می‌دهد. برای مثال، منظور از ۳۰ فریم بر ثانیه،‌ این است که در هر ثانیه، ۳۰ تصویر متوالی به شما نشان داده می‌شود.

هر فریم، یک تصویر ثابت در یک توالی پشت سر هم از تصاویر است. هنگامی که این فریم‌ها به سرعت و به طور پیوسته نمایش داده می‌شوند، توهم حرکت را در مغز انسان ایجاد می‌کنند. تعداد فریم‌های نمایش داده شده در یک ثانیه، به صورت یک مقدار عددی بیان می‌شود (برای مثال، ۳۰، ۶۰، ۱۲۰).

• در تولید ویدیو، دوربین‌ها تعداد مختلفی تصویر را در یک ثانیه واحد ضبط می‌کنند.
• در بازی‌های ویدیویی،‌ پردازنده‌‌ها در یک ثانیه واحد، تعداد مختلفی تصویر را پردازش و نمایش می‌دهند.

FPS ثابت (Locked FPS)، به نرخ فریمی اشاره دارد که یا توسط بازی تعیین می‌شود یا به‌صورت دستی توسط کاربر تنظیم می‌شود. هدف از این تنظیمات، تضمین پایداری، یکنواختی و هماهنگی با نرخ تازه‌سازی صفحه‌نمایش است. این تنظیمات تجربه بازی قابل پیش‌بینی‌تری را تضمین می‌کند.

FPS غیر ثابت (Unlocked FPS)، به نرخ فریمی اشاره دارد که بر اساس عملکرد سیستم می‌تواند متغیر باشد، که ممکن است به نتایج بهتر اما نامتوازن و متغیر منجر شود.

چرا FPS اهمیت دارد؟

FPS به دلایل متعددی، به‌ویژه در زمینه رسانه‌های دیجیتال مانند بازی‌های ویدیویی، فیلم‌ها و سایر محتوای بصری، اهمیت زیادی دارد:

• نرمی حرکت: FPS بالاتر منجر به حرکت و انتقالات نرم‌تر بین فریم‌ها می‌شود. این موضوع، به‌ویژه در صحنه‌های سریع و اکشن مشهود است و تماشا یا بازی کردن را روان‌‌تر و واقعی‌تر می‌کند.
• تجربه باز‌ی: FPS بالاتر می‌تواند منجر به کنترل دقیق‌تر، واکنش‌های بهتر و بهبود کلی تجربه بازی شود.
• تجربه سینمایی: استاندارد ۲۴ فریم در ثانیه اغلب برای دستیابی به یک ظاهر سنتی سینمایی استفاده می‌شود. مقادیر مختلف FPS می‌توانند احساسات خاصی را در تماشاگر ایجاد کنند.
• تأثیر بر سلامت: مطالعات نشان داده‌اند که تجربه یک بازی با نرخ فریم پایین می‌تواند به علت توقف مداوم صفحه‌نمایش باعث خستگی چشم و سردرد شود. با افزایش FPS، این خطرات سلامتی می‌توانند به حداقل برسند.
• استریم و ضبط صفحه‌نمایش: FPS ناکافی می‌تواند باعث کاهش کیفیت ویدیو شود و تجربه تماشاگر را ناخوشایند کند. برای تولیدکنندگان محتوا و استریمرها، حفظ FPS بالا برای تولید محتوای با کیفیت ضروری است.

به طور خلاصه، FPS مستقیماً بر کیفیت، نرمی و لذت کلی محتوای بصری دیجیتال تأثیر می‌گذارد که این موضوع را به یک نکته کلیدی برای هر دو گروه سازندگان و مصرف‌کنندگان تبدیل می‌کند.

نرخ‌‌های فریم بر ثانیه‌ متداول:

نرخ فریم‌ بر ثانیه، در انواع مختلف رسانه‌ها و کاربردها متفاوت است. در اینجا برخی از استانداردهای FPS رایج در زمینه‌های مختلف آورده شده است:

بهترین نرخ فریم ویدیو به نیازها و اهداف خاص پروژه بستگی دارد. نرخ فریم‌های مختلف، اثرات بصری متفاوتی دارند و انتخاب آن‌ها معمولاً شامل توازنی بین واقع‌گرایی، زیبایی‌شناسی و استفاده مورد نظر از ویدئو است.

بهترین نرخ فریم پیشنهادی برای ویدیو چیست؟

بهترین نرخ فریم ویدیو، به نیازها و اهداف خاص آن ویدیو بستگی دارد. نرخ‌های فریم مختلف اثرات بصری متمایزی ارائه می‌دهند و انتخاب اغلب شامل تعادل بین واقع‌گرایی، زیبایی‌شناسی و استفاده موردنظر از ویدیو است. رایج‌ترین نرخ‌های فریم استفاده شده در تولید ویدیو ۲۴، ۳۰ و ۶۰ هستند.

• ۲۴FPS، نرخ فریمی است که معمولاً در فیلم‌ها استفاده می‌شود و به‌خاطر زیبایی‌شناسی سینمایی خود مشهور است. این نرخ فریم مشاهده طبیعی‌تری را ارائه می‌دهد و به‌ سهولت ویرایش ویدیو کمک می‌کند.
• ۳۰FPS، نرخ فریم استانداردی است که در تلویزیون و ویدیوهای آنلاین، و برخی از بازی‌های ویدیویی استفاده می‌شود. این نرخ فریم حرکت صاف و واقعی‌تری را ارائه می‌دهد.
• ۶۰FPS، نرخ فریم خاصی است که معمولاً در ویدیوهای ورزشی یا بازی‌های ویدیویی استفاده می‌شود. این نرخ فریم نمایش حرکت را روان‌ و جذاب‌تر می‌کند. با این حال، می‌تواند به مصنوعی شدن ظاهر ویدیو منجر شود.

بهتر است در انتخاب بهترین نرخ فریم ممکن برای محتوای ویدیویی خود، نکات زیر را در نظر داشته باشید:

مقاصد خلاقانه: به سبک بصری و حال و هوایی که می‌خواهید منتقل کنید فکر کنید. برای داستان‌سرایی سینمایی، نرخ ۲۴ فریم بر ثانیه مطلوب‌تر است، در حالی که نرخ فریم‌های بالا‌تر، برای محتوای پویا و پرسرعت مناسب هستند.

پلتفرم پخش کننده ویدیو: پلتفرم‌ها و دستگاه‌های مختلف ممکن است از نرخ‌های فریم خاصی پشتیبانی کنند. بنابراین بهتر است به مخاطبان هدف و جایی که ویدیو در آن تماشا خواهد شد، توجه کنید.

فضای ذخیره‌سازی و پهنای باند: نرخ فریم‌های بالاتر، نتیجه‌ای جز اندازه فایل‌های بزرگتر و نیاز به فضای ذخیره‌سازی بیشتر نخواهد داشت. ظرفیت ذخیره‌سازی و محدودیت‌های پهنای باند خود را در نظر داشته باشید.

به طور خلاصه، پاسخ یکسانی برای اینکه چه نرخ فریمی باید برای محتوای ویدیویی استفاده کنیم،‌ وجود نداشته و بیشتر به سلایق، مقاصد و محدودیت‌ها بستگی دارد.

نرخ فریم در بازی‌های ویدیویی

نرخ فریم یا FPS، نقش مهمی در تجربه‌ بازی‌های ویدیویی ایفا می‌کند. FPS در این حیطه، نشان‌دهنده تعداد فریم‌هایی است که یک کارت گرافیک می‌تواند در یک ثانیه پردازش کند.

در ادامه، مزایای FPS بالا در بازی‌های ویدیویی را مطالعه می‌کنید:

پاسخ‌دهی: نرخ فریم‌های بالاتر منجر به کاهش تأخیر ورودی (Input Lag) می‌شود و امکان ارائه پاسخ دقیق‌تر از سوی بازیکن را فراهم می‌کند.

مزیت رقابتی: در بازی‌های رقابتی، جایی که تصمیم‌گیری‌های لحظه‌ای مرز میان موفقیت یا شکست محسوب می‌شود، نرخ فریم بالاتر می‌تواند به بازیکنان یک مزیت رقابتی بدهد. این امر، به واکنش‌های سریع‌تر و دقت بهبود یافته کمک می‌کند.

وضوح بصری: نرخ فریم بالا، تجربه بصری را با افزایش روانی تصویر و آسان‌تر کردن تشخیص جزئیات در محیط بازی، بهبود می‌بخشد.

FPS ایده‌آل برای یک تجربه گیمینگ لذت بخش، ۶۰ فریم بر ثانیه است. با این حال، برخی از بازی‌های رقابتی حتی به نرخ فریم بالاتری مثل ۱۴۴ یا ۲۴۰ نیاز دارند تا با سرعت بالای گیم‌پلی همخوانی داشته باشند.

نرخ تازه‌سازی (Refresh Rate)

نرخ تازه‌سازی (Refresh Rate) که با هرتز (Hz) اندازه‌گیری می‌شود، به تعداد دفعاتی که یک نمایشگر در هر ثانیه تصویر روی صفحه را به‌روزرسانی می‌کند اشاره دارد. نرخ‌های تازه‌سازی معمول شامل ۶۰Hz، ۱۲۰Hz، ۱۴۴Hz و بالاتر می‌شوند.

افت فریم چیست؟

گیمر‌ها برخی مواقع، از اصطلاح «اُفت فریم» برای توصیف لحظه‌ای استفاده می‌کنند که در آن، نرخ فریم کاهش می‌یابد. یادتان باشد که نرخ فریم پایدار ولی نسبتاً پایین‌تر، تجربه‌ای بهتر از نرخ فریم ناپایدار به شما ارائه می‌دهد.

دلیل اهمیت FPS در VR:

بر خلاف بازی‌های معمول یا تماشای ویدیو، واقعیت مجازی (VR) نیاز به سطح بالاتری از پاسخ‌دهی و واقع‌گرایی دارد. بنابراین، نرخ فریم به طور مستقیم بر کیفیت تجربه و راحتی کاربر تأثیر می‌گذارد. از دلایل اهمیت FPS در واقعیت مجازی، می‌توان به نکات زیر اشاره کرد:

• نرخ فریم بالا باعث حرکت روان می‌شود و دنیای مجازی را واقعی‌تر و جذاب‌تر می‌سازد.
• FPS پایدار و بالا خطر ناراحتی یا حالت تهوع ناشی از ناهماهنگی بین حرکت بصری و فیزیکی را به حداقل می‌رساند.
• این کار محیط VR را طبیعی‌تر و جذاب‌تر می‌کند و حس حضور را بهبود می‌بخشد.
• FPS بالا تأخیر بین حرکات سر و به‌روزرسانی‌های بصری را کاهش می‌دهد و تجربه‌ای پاسخگو و راحت ارائه می‌دهد.
• در بازی‌های پویا، این کار کنترل‌های پاسخگو را تضمین می‌کند و اقدامات و تعاملات سریع را بی‌وقفه جلوه می‌دهد.

عوامل موثر بر FPS

مشخصات سخت افزاری

یکی از عوامل اصلی که بر FPS تأثیر می گذارد، مشخصات سخت افزاری کامپیوتر شما است. این شامل CPU (پردازنده مرکزی)، GPU (کارت گرافیک) و RAM (حافظه) می‌شود. اگر شما یک CPU و GPU قدرتمند با مقدار زیادی RAM داشته باشید، می‌توانید انتظار داشته باشید که FPS بالاتری در بازی‌ها به دست بیاورید.

تنظیمات بازی

افزایش تنظیمات گرافیکی بازی، نیاز به سطح بالاتری از محاسبات دارد که ممکن است به کاهش FPS منجر شود. بسیار مهم است که ترکیبی هماهنگ از کیفیت گرافیکی و FPS برای تجربه بدون نقص یا کم نقص بازی ایجاد شود.

فرآیندهای پس زمینه

سایر عملیات‌های در حال اجرا در کامپیوتر شما نیز می‌توانند بر FPS تأثیر بگذارند. این فرآیندها منابع CPU و RAM شما را مصرف می‌کنند و مقدار قابل استفاده برای اجرای بازی‌ها را کاهش می‌دهند. بستن برنامه‌های غیرضروری می‌تواند به بهبود FPS کمک کند.

نرخ تازه‌سازی

در نظر داشته باشید که نرخ تازه‌سازی نمایشگر نیز حداکثر FPS قابل مشاهده را محدود می‌کند. به عنوان مثال، اگر نرخ تازه‌سازی نمایشگر شما 60Hz باشد، می‌تواند فقط تا ۶۰ فریم بر ثانیه را نشان دهد.

گرمایش بیش از حد
اگر دستگاه شما بیش از حد گرم شود، کاهش FPS احتمالاً رخ می‌دهد. چنین اتفاقی به این دلیل است که دمای بالا می‌تواند باعث کاهش سرعت پردازنده مرکزی (CPU) و پردازنده گرافیکی (GPU) شده و در نتیجه عملکرد ضعیفی را به دنبال داشته باشد. سرمایه‌گذاری در سیستم‌های خنک‌کننده جانبی یا اضافی، می‌تواند به حفظ عملکرد بهینه کمک کند.

به‌روزرسانی درایورها (Drivers)
به‌روزرسانی منظم درایورها، به ویژه برای کارت گرافیک شما، می‌تواند به بهبود FPS کمک کند. به‌روزرسانی‌های جدید اغلب شامل بهینه‌سازی‌هایی برای بازی‌های خاص است که منجر به عملکرد بهتر می‌شود.

بهینه‌سازی

بهینه‌سازی خود بازی نقش مهمی در تقویت عملکرد فنی آن ایفا می‌کند. برخی از بازی‌ها ممکن است به دلیل کدنویسی ناکارآمد، منابع بیشتری را مصرف کنند. درک و بهینه‌سازی این عوامل بر اساس پیکربندی‌های خاص سخت‌افزار و نرم‌افزار می‌تواند منجر به بهبود FPS شود. این اغلب شامل یافتن تعادل مناسب بین کیفیت گرافیک و عملکرد برای قابلیت‌های سیستم است.

چگونه FPS خود را مشاهده و کنترل کنیم؟

کار با FPS شامل ارزیابی نرخ فریم فعلی سیستم شما و انجام تنظیمات برای بهینه‌سازی عملکرد است.

به طور کلی، سه روش برای چک کردن FPS وجود دارد:

۱. شمارشگر FPS درون بازی

بسیاری از بازی‌ها دارای گزینه‌های داخلی برای نمایش FPS هستند. منوی تنظیمات یا گزینه‌های بازی را برای شمارنده FPS بررسی کنید.

۲. ابزارهای شخص ثالث

برنامه‌هایی مانند FRAPS، MSI Afterburner یا GeForce Experience (NVIDIA) را نصب کنید تا برای شما FPS را در بازی‌ها نمایش دهند. این ابزار، ویژگی‌های اضافی برای نظارت و کنترل دیگر متغیر‌ها نظیر دما و پردازش را نیز فراهم می‌کنند.

۳. ابزارهای داخلی سیستم

در ویندوز، کلیدهای Win + G را فشار دهید تا Xbox Game Bar باز شود، که شامل یک ضبط‌کننده صفحه رایگان و همچنین شمارنده FPS می‌باشد. در مک، Activity Monitor را از پوشه Applications > Utilities باز کنید و تب CPU را برای FPS بررسی کنید. همچنین اگر در حال تماشای ویدیو هستید، می‌توانید از VLC Media Player برای چک کردن FPS استفاده کنید. برای این کار به بخش Tools رفته، سپس Codec Information و در سربرگ Stream، به دنبال Frame rate بگردید. این عدد، نشان‌دهنده FPS فعلی ویدیوی شما است.

نحوه تنظیم FPS

۱. تنظیمات درون بازی

تنظیمات گرافیکی: برخی از تنظیمات گرافیکی، مانند کیفیت بافت‌ها (Textures)، سایه‌ها (Shadows)، صاف سازی (Antialiasing) و وضوح تصویر (Resolution) را به تنظیمات پایین‌تر تغییر دهید تا نرخ فریم افزایش یابد.
V-Sync: همگام‌سازی عمودی (Vertical Sync)، می‌تواند از پدیدار شدن پارگی مجازی صفحه (Screen Tearing) جلوگیری کند، اما ممکن است باعث محدودیت FPS نیز بشود.

۲. تنظیمات درایور گرافیک

پنل کنترل NVIDIA / تنظیمات AMD Radeon: پنل کنترل GPU خود را باز کرده و تنظیماتی مانند Texture Filtering Quality و Antialiasing را به شکل دلخواه انتخاب کنید. همچنین، قابلیت محدود کردن نرخ فریم نیز در این برنامه‌ها گنجانده شده است.

۳. تنظیمات ویندوز

Game Mode: در ویندوز ۱۰، حالت بازی را فعال کنید تا منابع سیستم برای بازی بهینه شوند.

برخی از پرسش‌های متداول پیرامون نرخ فریم (FPS) و پاسخ‌‌‌های آن:

V-Sync چیست؟

V-Sync، که مخفف همگام‌سازی عمودی است، اطمینان حاصل می‌کند که نرخ فریم بازی با نرخ تازه‌سازی نمایشگر (که بالاتر آن را توضیح دادیم) مطابقت داشته باشد تا از پارگی صفحه جلوگیری کند. با این حال، اگر کارت گرافیک نتواند نرخ فریم پایدار را متناسب با فرکانس مانیتور حفظ کند، منجر به کاهش FPS شود.

آیا FPS بر مصرف انرژی لپ‌تاپ‌های گیمینگ تأثیر می‌گذارد؟

بله، نرخ فریم می‌تواند بر مصرف انرژی لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌ها تأثیر بگذارد. FPS بالاتر به طور معمول باعث کار بیشتر GPU و CPU می‌شود. این ممکن است منجر به افزایش مصرف انرژی شده و احتمالاً عمر باتری را کاهش دهد.

اگر FPS در یک بازی خیلی پایین باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟

زمانی که FPS به زیر یک سطح بهینه کاهش پیدا می‌کند، تجربه بازی ممکن است دچار ناپایداری شود. علاوه بر این، FPS پایین می‌تواند منجر به تاخیر ورودی شده، که باعث می‌شود دقت بازیکن پایین بیاید.

آیا می‌توان در کنسول‌ها نیز FPS را به مقدار دلخواه تنظیم کرد؟

در برخی مواقع،‌ کنسول‌ها به کاربران اجازه می‌دهند تنظیمات گرافیکی را در بازی‌های خاصی تنظیم کنند. با این حال، معمولاً FPS توسط توسعه‌دهندگان بازی از طریق بهینه‌سازی‌های از پیش طراحی شده،‌ تنظیم می‌شود.

آیا FPS پایین باعث ایجاد احساس ناخوشی جسمانی می‌شود؟

بله، FPS پایین می‌تواند باعث ناراحتی، سرگیجه و حالت تهوع، به‌ویژه در حین حرکات سریع یا حرکات دوربین ناپایدار بشود. FPS بالاتر می‌تواند این اثر را کاهش دهد و تصاویری روان‌ و پایدارتری را ارائه دهد.

به طور خلاصه، FPS تنها یک جنبه فنی از رسانه‌های دیجیتال نیستند. آن‌ها دروازه‌ای برای دستیابی به تجربه‌ای غنی‌تر و جذاب‌تر در بازی‌ها، فیلم‌ها و سایر محتویات هستند. امیدواریم که این توضیحات برای شما مفید واقع شده باشد.