FPS

Frames Per Second(FPS)는 초당 흘러가는 영상의 프레임 수를 말한다.

1 개요[편집]

우리는 모니터/TV를 통해 움직이는 화면을 본다고 인식하고 있지만, 사실 이 기기들이 보여주고 있는 건 움직이는 화면이 아닌 정지화면의 연속이다. 조금씩 다른 이미지가 일정속도 이상으로 바뀌면 사람의 눈에서는 이를 움직이는 것으로 인식하게 되는데, 이때 1초에 몇장의 이미지(Frame)를 보여줄 것인지를 나타내는데 사용되는 용어가 FPS(Frame Per Second)다. 물론 모니터/TV가 아닌 누가 공책에 그린 애니메이션 등에서도 동일하게 사용 가능하다.

기본적으로 FPS가 높을 수록 움직임이 더 부드러운 것 처럼 느껴지게 된다. 의외로 FPS가 꽤나 낮아져도 우리의 눈은 '덜 부드럽지만 움직인다'라고 인식하는데, 이는 눈이 '어떤 대상이 움직인다'라고 인식하는 FPS 수치가 생각보다 많이 낮기 때문이다.

컴퓨터에서 그래픽 카드의 성능을 나타낼 때에도 이 단위가 사용된다. 진짜 순수한 복셀이라도 사용하지 않는 이상 3D 모델을 그리는 작업은 그래픽 카드의 몫인데, FPS가 높다는 이야기는 그 만큼 더 많은 계산을 처리하고 있다는 이야기이기 때문이다. 다만 어떤 특정한 게임 하나만으로 그래픽 카드를 테스트해서 FPS순으로 줄을 세우는 건 위험한 것이 특정 제조사의 그래픽카드에 극단적으로 최적화를 하는 사례가 분명히 있고, 해상도를 높이면 성능 순서가 확 갈리는 경우도 있기 때문이다. 한예로 2014년 ~ 2015년AMD제 그래픽카드 중에는 FHD(1920x1080)에서는 경쟁사인 엔비디아(Nvidia)의 그래픽카드 대비 크게 나을게 없지만 해상도를 끌어올리면 성능차이가 나타나는 제품들이 몇 존재한다.

우리가 일반적으로 보는 영상이 어느 정도의 FPS를 지니냐는 우리가 보는 매체와 이 매체를 담는 저장규격등에 따라서 달라진다. 일단 대부분의 동영상 파일은 별다른 언급이 없으면 30 FPS라고 봐도 무방하다. 2015년 기준으로 60 FPS영상은 여전히 특별 취급을 받으며, 어딘가에 60 FPS라는걸 자랑스럽게 표시해둔다. 다만 당신이 영화관에서 보는 2D영화나 DVD/블루레이에 담긴 영상은 국내에 정식으로 발매된 버전 기준으로 24 FPS다.

애니메이션의 경우는 조금씩 차이가 있다. 일본 애니메이션의 경우 8/12 FPS정도인데, 이는 제작비를 아끼기 위해 최소한의 프레임으로 움직임을 구현하기 때문이며 이를 '리미티드 애니메이션'이라 부른다. 이 경우 전체적인 애니메이션이 부드럽지 못하게 되므로 이를 극복하기 위해 제한된 프레임에서 최대의 효과를 거두기 위한 연출 방법을 배우기도 한다. 반면 미국 애니메이션의 경우 대체로 이보다 높은 24 FPS으로 제작되는 경향이 있으며, 확실히 부드러운 애니메이션이 나오지만 애니메이터들이 갈려나가고, 제작비가 증가하는 문제가 있다.

여담이지만 당신이 영상을 보는데 이게 DVD/블루레이에서 추출한 일반적인 2D 영상인데도 30/60 FPS라면.. 원본이 좀 특별하게 나온게 아닌 이상은 추출과정에서 고의로 30/60 FPS로 뻥튀기 한거라고 보면 된다. 30 FPS기준으로는 6 프레임을 뻥튀기 해서 넣었다는 이야기. 불법복제 영상 아니냐고 태클을 걸수도 있는데... 제휴 컨텐츠의 가호아래에 불법복제 영상이 합법적인 영상이 되는 게 한두번이 아니라 이런 상황은 일반 사용자도 충분히 겪을 수 있는 일이긴 하다.제휴컨텐츠 500원 주고 샀는데 블루레이 립이라 깜놀했네

오큘러스 리프트와 같은 VR을 사용하는 경우를 제외하면 3D영화/영상은 통상적인 영상의 두배정도 되는 FPS를 지니는데 이는 눈의 좌우에 보여줘야 하는 이미지를 한번씩 번갈아 가면서 보여줘야 하기 때문에 어떤 특정한 수치의 FPS로 영상을 구현하기 위해서는 그 두배의 FPS가 필요하기 때문이다. 오큘러스 리프트나 그와 유사한 VR의 경우 양쪽 눈에 보여줄 이미지를 동시에 그려주므로 30 FPS로 영상을 보여주려면 이론적으로는 그냥 30FPS만 있으면 된다.

낮은 FPS를 높은 FPS로 뻥튀기 하는 법이 있냐면... 있다. 전후 프레임간 차이를 계산해서 중간 프레임을 만들어서 끼워넣는 것으로 몇몇 동영상 재생 프로그램에서 이 기능을 지원한다. 없는 프레임을 억지로 만들어 넣는 것이므로 프로그램에 따라서는 생각보다 괜찮지만, 처리가 어설프면 뭔가 이상한 영상이 나온다.

영상을 출력하는 모니터/TV는 그릴 수 있는 FPS의 한계가 존재한다. 스펙에서 Hz로 적힌 수치가 그것으로 120 Hz라면 120 FPS까지는 그릴 수 있고, 그보다 많은 프레임은 전달해봐야 내다 버린다. 2015년 8월 기준으로 대부분의 모니터는 60 ~ 75Hz정도로 60 ~ 75 FPS까지만 표현 가능하다.

2 인식가능한 FPS의 한계[편집]

일각에서는 '30 FPS와 60 FPS는 구분할 수 없다!'라고 생각하는데, 실제로는 그 차이가 분명히 존재한다. 120 Hz도 모자라서 240 Hz의 스펙을 지닌 모니터/TV(120 Hz = 초당 120 Frame을 그릴 수 있음)는 괜히 나오는 게 아니다. 인간의 눈은 매우 높은 프레임도 인지할 수 있으며, 어느 정도 개인차가 있을 뿐이다.

문제는 저 개인차 때문에 '60 FPS는 의미가 없다'라고 주장하는 의견이 심심하면 나온다는 것으로 실제로는 또다른 논쟁의 불판을 까는 것 그 이상 그 이하의 의미도 없다. 누군가가 이걸로 싸운다면 그냥 발을 빼자 이런 논쟁 치고 얽혀서 좋은 결말이 나오는 경우가 거의 없다.

3 게임에서의 FPS[편집]

FPS가 높을 수록 화면이 부드럽게 움직이고, 내 조작에 대한 반응도 빠르게 일어난다. 그렇기 때문에 빠른 템포로 진행되는 First Person Shooter 계열에서는 가능한한 높은 FPS를 확보하려고 하는 경향이 있다.

기본적으로 게임의 그래픽이 좋고, 해상도가 높을수록 높은 FPS를 확보하기 힘들다. 해상도를 한단계 낮추는 것 만으로도 FPS를 크게 증가시킬 수 있으며, 그외 FPS 킬러로 유명한 그림자 옵션등을 꺼서 FPS를 추가적으로 확보할 수 있다. 옵션 조절시의 팁이라면 서로 다른 설정으로 찍은 스크린샷을 같이놓고 봤을때 당신이 수초내로 인지못하는 차이는 실 게임시에 거의 안보이는 차이라고 봐도 된다.

보통 30 FPS이상은 확보하는 게 좋은데, 이는 20 FPS대에서도 'FPS가 안정적으로 유지되면' 큰 무리없이 플레이가 가능하긴 하지만 대규모 폭발등의 상황으로 인해 FPS가 급락할 경우 20 FPS대 에서는 화면이 순간적으로 끊길 가능성이 높기 때문이다. 이를 고려하면 가급적 40~50 FPS대는 확보하는 게 안전하다. 다만 이는 게임마다 차이가 있는 게, 몇몇 게임은 30 FPS로 돌아간다고 뜨는데도, 묘하게 화면이 끊겨보이는 경우가 있다.

게이머들 사이에서는 '30 FPS도 확보 못하면 화면이 끊긴다!'라는 지식이 널리 퍼져있는데 사실 반만 맞다. 어떤 사람을 데려다놓고 24 FPS로 동작하는 게임을 보여준다면 이 사람은 동작이 부드럽지 않다는 건 인지할 수 있어도, 화면이 끊긴다는 건 인식하기 힘들다. 반박하기 전에 앞선 문단에서 DVD의 프레임이 몇이라고 적었는지 다시 한번 보고오자. 당신이 보는 DVD는 보통 24 FPS다.

사실 30 FPS보다 낮은 FPS로 동작하는 게임들이 버벅인다고 느껴지는 이유는 보통 게임을 플레이 하는 내내 전체적인 FPS가 왔다갔다 하는 경향이 있고, '꽤나 아슬아슬하게 부드러움을 유지중'인 30 FPS이하의 범위에서는 수 FPS의 변동 만으로도 화면이 주는 느낌이 매우 크게 갈리기 때문이다.

또한 일반적인 영상물과는 달리 게임에는 모든 움직임에 모션블러가 나타나지 않으므로 FPS에 따른 부드러움 차이의 인지가 매우 쉽게 일어난다. 결과적으로 20 FPS대에서 돌아가는 프레임이 버벅이는 이유를 정리하면 '안그래도 그렇게 부드럽지 않은 화면인데, 이 와중에 FPS까지 신나게 출렁이면서 부드러운 정도가 너무 크게 변동되기' 때문이다. 실제로도 22~24 FPS를 안정적으로 유지하게 할 수 있을 경우 생각보다 멀쩡한 화면이 나온다.

정리하자면 모든 행동에 모션블러가 걸리지 않는 게임의 특성상 사람의 눈이 부드러운 동작으로 인지하는데 더 많은 FPS 수치가 요구되는데, 30 FPS 이하의 수치에서는 이게 좀 '아슬아슬한'선에 걸쳐있는 경향이 있고, 이 상황에서 FPS의 변동이 크게 나타나다보니 게임에 지장이 생기는 것이다. 문제는 고정 30 FPS가 아니라면 FPS의 변동이 크게 일어날 가능성이 높은지라, 게임 화면이 버벅이는걸 겪는 경우가 많고, 그 결과 '30 FPS대를 유지 못하면 게임이 버벅인다!'라는 묘한 결론을 경험적으로 얻게 되는 것이다. 물론 앞서 언급되었듯이 상황에 따라서 FPS가 급락할 수 있기 때문에 30 FPS이상을 확보하는 것은 나쁜수가 절대로 아니다.

여담이지만 이걸 역이용해서 전체적인 프레임을 낮추는 방법으로 게임의 프레임이 안정적으로 나오는 것 처럼 인지시키는 법도 있다고 한다. 마을에서는 23 FPS고, 필드에서는 28 FPS가 나올경우 마을과 필드를 오가다보면 '마을에서는 버벅이네?'라고 생각하게 되는데 고의적으로 필드에서 나오는 FPS를 23에 가깝에 떨어뜨리면 전체적인 FPS가 비슷하게 나와서 'FPS가 안정적이다'라고 인지하게 된다나... 이론상 말이 되는 소리긴 하지만 마을 부분을 최적화 하라고 일갈하고 싶어지는 게 문제다.

4 고정, 가변 프레임[편집]

사양이 특정되어 있는 게임기쪽에서 사용되는 용어로 어떤 게임이 몇 FPS로 동작하는지를 나타내는 용어다 보통은 고정 30 프레임, 가변 30 프레임식으로 표현한다.

고정 30 프레임이라고 하면 이 게임은 어떤 상황에서든지 30 FPS를 유지한다. 당신의 눈 앞에서 뭔가 신나게 터지고 세계가 멸망해도 이 게임은 꿋꿋히 30 FPS로 화면을 그려낸다. 반면 가변 30 프레임이라고 하면 웬만하면 30 FPS를 유지하지만 상황에 따라서는 그 이하로 떨어질 수도 있다.

이상안은 역시 고정 60 FPS지만 콘솔의 사양적인 제한으로 인해 고정 30 FPS만 유지해도 찬사를 받는 경우가 꽤 된다. 가변 60 FPS은 나름 괜찮은 평을 받지만 가변 30 FPS의 경우 프레임의 변동이 크게 일어하면 움직임이 끊기는 것처럼 느껴지므로 영 꺼려지는 경향이 있다.

다만 앞선 문단에서 언급했듯이 FPS라는 게 '값의 변동이 크면'인지가 되는지라 같은 가변 30 FPS라고 해도 FPS가 크게 출렁이는 쪽과 그렇지 않은 쪽이 주는 인상이 상당히 다르다.

대체로 하나의 기기에 대해서만 게임을 최적화 하는 퍼스트 파티의 게임들이 높은 FPS를 유지하는 경향이 있다. 다만 이런 곳들도 그래픽을 올리기 위해 FPS를 포기하는 경우가 꽤 있는편이다.

5 각주