視線のサンプリングレート

アイトラッキング装置の設定のひとつ「サンプリングレート」とは、装置が1秒間に取得するデータの数です( Tobii社HPより)。単位はヘルツ (Hz) で、おおよそ30～1200Hzのサンプリンレートの製品があり、値が大きいほど眼球運動を精緻にとらえることができます。具体的な違いは、例えば レートが低い場合はまばたきを検出できません。「ここは一定数データが飛んでいるので  まばたきをしている瞬間だ」など分析者が基準を決めて判断する必要があります。

設定要素には  もうひとつ「フレームレート」があり、装置が1秒間に画面に映し出す静止画の数のことをいいます。単位はエフピーエス (fps  ; frames per second)で、 一般的には24～120 fps が使われており、値が大きいほど動画が滑らかに見えます。

このように機械にとってデータの取得と表示の時間的な細かさがあるいっぽうで、人の目はどれくらいの時間の細かさで映像や景色を見ているのか 調べてみました。機械と違い、目にモニターが備わっているわけではないので、そもそも定量的に言えるものなのかよくわかりません。

その結果、人間の目は1秒間に30～60 fps [1,2]を認識することができ、特定の条件下では90 Hz (←ここの単位はヘルツです)より速いレートで見ることができる可能性があることがわかりました。

[1] Your Eyes vs. Frame Rates: What You Can (and Can’t) See - NAB Amplify (nabshow.com) 

[2] The Number of Frames That Human Eyes Can See Per Second (caseguard.com) 

[3] 知能システムにおける認識と行動

あくまで装置側のレート数で人の視覚を定量化しているのですね。そうだったのか・・・。

ちなみに 特定の実験環境下では、最大500Hzまで視覚的に追跡できるそうです [4]。

[4] Davis, James & Hsieh, Yi-Hsuan & Lee, Hung-Chi. (2015). Humans perceive flicker artifacts at 500 Hz. Scientific reports. 5. 7861. 10.1038/srep07861. 

競技用ゲームでは  60 fps 以上のリフレッシュレートを持つモニターが推奨され、144 fps を超えると効果は減少すると指摘されています [5]。60 fps から144 fps モニターに変えるとアニメーションの滑らかさが著しく向上すると知覚できるものの、144 fps を超えるとその差はあまりよくわからなくなるそうです 。

[5] Séamas Weech. Sophie Kenny. Claudia Martin Calderon. Michael Barnett-Cowan. Limits of subjective and objective vection for ultra-high frame rate visual displays. Displays. 64. 2020.  101961. https://doi.org/10.1016/j.displa.2020.101961.

以上の先行研究から、日常生活での人の視覚のレートはおおよそ平均30～60 fpsで上限が144 fps あたりだといえそうです。
そもそもレートのほかに、視力・年齢・性別・環境条件などさまざまな要因が   見え方にかなり影響を及ぼすという報告がされています。