什麼是 FPS 幀數？為什麼遊戲都要追求高 FPS？

如果你從沒接觸過電腦、打過電動的話，可能對於 FPS 這個字非常疑惑，什麼是「FPS」？因為身邊有朋友對這些名詞的概念不是非常了解，所以想說乾脆寫個文章來簡單解釋一下。

FPS = 每秒幀數

先說明一下 FPS 的概念，在電腦遊戲的領域裡，它可以做為兩個概念的縮寫，一個是「 First Person Shooter」（第一人稱射擊遊戲），這大家應該比較常聽到，是指一個遊戲的類型，像比如最近比較熱門的《黑色行動：冷戰》或是《虹彩六號》等等這些就是。

而另一個概念就是本文的重點：「Frame Per Second」，也就是「每秒幀（讀作：ㄓㄥˋ）數」的縮寫，這邊的「Frame」指的就是英文「框架」、「畫框」的意思，舉個簡單的例子，大家小時候應該都有試過把圖案畫在書的空白頁上，並且用前後頁面動作連貫的畫法接連畫好幾頁（以前曾看過畫一整本筆記本的…有夠猛），然後再藉由快速翻過書頁讓頁面中的圖案做出連續的動作效果，這裡可以把每一頁的圖案理解成一個 Frame，而之所以這樣快速翻頁會讓人感覺到畫中角色動作連貫的關鍵，在專業術語上稱為「視覺暫留」（Persistence of Vision）。

而人眼每秒平均可以處理10～12 個這種畫像（Frame），也就是 10～12 FPS（Frame Per Second），意思是指，如果剛才翻書的動作不是每秒翻至少 12 頁以上的話，我們的大腦還是能快速區分眼前看到的只是不到 12 張的靜止圖像，反之就會變成無縫接軌的一連串動畫效果了，所以玩這種東西關鍵就是翻頁要跟翻臉一樣快（嗯？）

就科學測試的結果來看，平均只要 FPS 能達到 16～24 FPS 的話，人的大腦就會認為眼前看到的畫面是連續移動的場景，這也是為什麼大家可能有聽說過電影的拍攝就是以 24 FPS 來作為每秒幀數的設定。

電影之所以選擇以 24 FPS 作為主要影像規格來輸出的主觀感受在於，24 FPS 在畫面需要快速移動時，仍會帶有些許模糊、抖動、頓挫、頻閃等視覺感，這樣拍出來的成果會更貼近一般人眼看到的真實。不過值得一提的是，現在其實有愈來越多主打 BlueRay@60 FPS 的影片推出，已經陸續有開始將電影 FPS 規格拉高的趨勢，不過這多數時候仍然只限於後期重製的版本，現階段主流電影拍攝時仍然會以 24 FPS 為主，一來是剛才提到的真實感原因，二來是 24 FPS 設定相對於 60 FPS（或是部分時候會看到 48 FPS）來說在成本和剪輯影片的檔案大小部分都會小上許多，在拍攝效率方面相對還是有些優勢。（雖然我認為 60 FPS 的電影看起來也滿舒服的XD！）

那這時候大家可能會有個問題：如果 24 FPS 對於人眼來說就足夠的話，為什麼電腦遊戲不用 24 FPS 來玩就好？你可能還會聽到很多人跟你說至少也要 60 FPS、甚至 120、144 或 240 FPS 以上才夠流暢！答案是兩者之間在實際應用上還是有些差距，且以上這些問題還牽扯到一些其他概念。

遊戲幀數 vs. 電影幀數

理論上來說，電腦遊戲上的幀數邏輯都是每秒幀數越高、看到的遊戲畫面就會越平順，然而，在電影上足夠流暢的 24 FPS 到了電腦遊戲時，就會瞬間變成超級 Lag 卡頓、畫面撕裂、長時間下來甚至可能讓眼睛更疲勞、頭暈的可能，這個問題尤其對於第一人稱射擊遊戲（對…就是一開始提到的另一個 FPS）來說更是明顯，對許多人來說，玩這類遊戲至少都要 30～60 FPS 以上才足夠流暢，現階段的主流標準更是要達到至少 144 FPS 以上才足夠。

兩種領域之間的最大差別有幾項，第一是畫面生成的原理不同，簡單來說，影片的每一幀都包含了一段時間的資訊，而遊戲的每一幀則只包含那一瞬間的資訊。由於相機或攝影機的成像原理，在每一幀的拍攝過程中，都會有曝光時間，因此每一個畫面的紀錄都不單只是瞬間畫面、而是這段時間人物場景裡連續的變化過程，所以當電影的每一幀連續播放時，產生的畫面才會是連貫的畫面。

然而在電腦遊戲的成像上並非如此，遊戲的畫面是由顯卡生成，顯卡通過計算生成一幀畫面，完畢後再計算一下幀，快速運算下的結果使得產出的每一幀畫面「連接」成畫面，顯卡在這個過程中是紀錄物體移動過程中的瞬間畫面、而非連續畫面，因此同樣都是 24 FPS 的畫面，影片的每一幀畫面都包含一連串各自承先啟後的連續動作，但遊戲中則是各自獨立的靜止畫面，因此當電腦遊戲僅 24 FPS 時，畫面便會產生斷層、不連貫的問題。

第二個關鍵在於幀數的穩定性，影片在拍攝的過程中，不管出現什麼樣的畫面內容，都會維持恆定的 24 FPS，但在電腦遊戲中並不同，由於顯卡和處理器（尤其是顯卡）必須計算任何時間出現在電腦畫面中的不同場景（像是火焰、燈光、水面、水底、開槍畫面等等），各種畫面會有不同的計算複雜度，所以並不是所有畫面都能持續維持穩定的 FPS 幀數，部分時候甚至會有突然大掉幀的狀況產生，當有掉幀問題時就會產生卡頓、不流暢的體驗。

將這兩個基本觀念結合後，就能發現電腦遊戲和電影的成像兩者雖然有些雷同、但實際上卻有極大差距，這也是為什麼電腦玩家們往往都在追求玩遊戲時能達到高 FPS 的原因，而在電腦遊戲中影響遊戲 FPS 數最大的關鍵就在於顯卡的強度，所以多數玩家才會在 NVIDIA 或 AMD 兩大顯卡廠推出新卡時搶破頭。

至於為什麼大家都要追求 144Hz 或 240Hz 畫面更新率呢？這個問題我們以後會另外專文解釋，不過最簡單的理解概念是，這類螢幕能夠在玩家擁有強大顯卡後，作為穩定畫面成像的硬體關鍵，遊戲若能達到 144 FPS 以上的話，搭配 144Hz（或以上）畫面更新率的螢幕玩起遊戲來會更加流暢些。

• 編按：關於 FPS 幀數的解釋就先到此告一段落，未來還會繼續針對電腦相關的專有名詞做簡單的解釋，希望做成一系列「鐵客學堂」，提供給電腦新手們作為參考。