Предположим, что колебания с частотой 83,68 Гц позволяют удвоить разрешение. Что произойдет, если мы покажем человеку движущееся изображение (фильм или игрушку) с частотой меньше половины частоты колебаний?
Плавнее, еще плавнее: о 24 кадрах в секунду и выше
Любой Никита Михалков скажет вам, что нет более важного искусства, чем кино — и самое важное из всех искусств заслуживает достойного воспроизведения, даже в домашних условиях. Итак, давайте немного поговорим о частоте кадров, сканировании и причинах, по которым просмотр фильмов на телевизоре с подключенного компьютера не является хорошей идеей.
Уверен, многие из вас слышали о распространенном мнении, что все видеоформаты допускают 24 кадра в секунду, что соответствует восприятию человеческого глаза. В действительности, такая обобщенная позиция является результатом ряда заблуждений и мифов. Вокруг этой характеристики передаваемого изображения в последние два-три года произошла небольшая революция в стандартах, затронувшая многие области, от рынка домашнего телевидения до кинопроизводства.
⇡#Наши глаза
Во-первых, возможности наших глаз отнюдь не ограничиваются пресловутыми 24 кадрами в секунду. Трудно назвать точное число для «аналоговых» глаз людей, но приблизительный предел составляет от 60 до 200 кадров в секунду, в зависимости от особенностей человека. Конечно, мы воспринимаем визуальную информацию с определенной «инерцией», но все же можно натренировать себя воспринимать чрезвычайно быстрые детали — например, пилоты самолетов традиционно отлично справляются с этой задачей. Существует также разница между нормальным и периферическим зрением — когда вы смотрите на экран катодно-лучевой трубки «уголком глаза», вы замечаете мерцание, которое не воспринимается при непосредственном контакте с экраном.
Другой понятный многим пример — видеоигры. Попробуйте поиграть в современный шутер от первого лица на компьютере со скромной конфигурацией — вы увидите всю славу «тормозов». С помощью специальной программы (Fraps) можно измерить текущую частоту кадров. Комфортный минимальный показатель FPS, при котором управление работает плавно и пользователь больше не замечает замедления изображения, составляет 45-50 кадров в секунду. Теперь, если видеоряд передается со скоростью менее 25-30 кадров в секунду, воспроизвести его обычно практически невозможно. И разница между 24 кадрами в секунду и идеальным значением 60 кадров в секунду заметна каждому зрителю.
Возможно, кто-то сейчас вспомнил о пресловутом 25-м кадре — давно известном жупеле и якобы универсальном инструменте, используемом недобросовестными компаниями для стимулирования продаж. В 1957 году идея о том, что скрытые рамки напрямую влияют на подсознание, была сформулирована американцем Джеймсом Вайкери. Но пять лет спустя автор сомнительного произведения признался, что все это было плодом его воображения и никак не повлияет на показатели продаж. На самом деле, этот 25-й кадр будет довольно заметен на глаз. Если вы внимательно смотрите на экран, вы можете даже читать короткие слова или запоминать изображения и узоры. Конечно, речь не идет о каком-то конкретном воздействии на подсознание.
Однако после распада Советского Союза отечественные СМИ с необъяснимым упорством взялись за раскрутку мифа о 25-м кадре и сделали это настолько хорошо, что и сегодня многие наши граждане искренне верят в этот метод манипуляции сознанием. Даже государственные органы в России и Украине приняли специальное законодательство, ограничивающее использование технологий скрытой рекламы (например, статья 10 № 108-ФЗ «О рекламе»).
⇡#В кинозалах
Все началось с немого кино, в котором использовалось 16 кадров в секунду. Вы наверняка замечали необычно высокую скорость происходящего на экране при просмотре клипов из довоенных фильмов — следствие соответствующей частоты кадров. С появлением звука в кино частота кадров была увеличена до 24 кадров, чтобы вместить звуковую дорожку (иначе звук был бы слишком искажен), и это значение сохранилось до сих пор.
Если быть точным, то фильмы в кинотеатрах демонстрируются не с частотой 24 кадра в секунду, а с частотой 48. Это связано с компонентом проектора, называемым дефлектором, механическим устройством, которое периодически блокирует поток света при движении пленки по окну. Грубо говоря, каждый второй кадр «пустой», и мерцание почти незаметно. Но даже при одинаковой информационной емкости 24 и 48 кадров в секунду, второй формат гораздо приятнее для человеческого восприятия. Из-за «инерции», с которой мы воспринимаем визуальную информацию глазами, обелиск устраняет «всплески» при переходе от одного изображения к другому.
Тем не менее, киноиндустрия уже несколько десятилетий говорит о необходимости отхода от привычного стандарта 24 кадра в секунду. Однако этому препятствует ряд проблем, в основном связанных с технологическими трудностями. Однако в последние годы эта задача значительно упростилась, поскольку фильмы все чаще снимаются и проецируются с использованием цифрового оборудования.
Однако есть и другой аспект кинематографичности видеофильмов. Например, при 60 кадрах в секунду наши глаза сталкиваются с большим количеством информации, что меняет наше восприятие происходящего на экране. Искусственность декораций и визуальных эффектов становится очевидной, создавая ощущение присутствия на театральной постановке или непосредственно в студии, где снимается фильм. Это негативно сказывается на достоверности фильма и часто сводит на нет некоторые трюки режиссера и оператора. Но все это никоим образом не отменяет положительных качеств видео с высокой частотой кадров. Это невероятная плавность изображения и естественность картинки — совсем как в реальной жизни, что создает необыкновенный эффект присутствия и веры в происходящее. Наконец, более высокая частота кадров уменьшает мерцание (которое возникает в основном по краям экрана) и тем самым снижает утомляемость глаз.
Джеймс Кэмерон, величайший в мире режиссер, который заставил мир полюбить 3D, намерен снова произвести революцию в этой отрасли. Его следующие проекты («Аватар 2» и «Аватар 3») будут сняты со скоростью 60 кадров в секунду и в полной мере используют преимущества этой технологии. Однако с фильмом «Хоббит» Питер Джексон решил догнать режиссера «Титаника»: В конце года мы сможем увидеть фильм, основанный на романе Толкиена, со скоростью 48 полных кадров в секунду.
Биологическим фактом является то, что человеческий глаз может видеть мир со скоростью более 24 кадров в секунду. Даже выше 240 кадров в секунду. Это происходит потому, что наш орган зрения не является камерой с механическим или электронным затвором, который открывается и закрывается с определенной частотой. Если мы воспринимаем мир без жестких частот, то возникают закономерные вопросы:
24 кадра
Большинство фильмов и некоторые видеоролики снимаются со скоростью 24 кадра в секунду. Значение является классическим стандартом в кинопроизводстве, но это не означает, что оно используется повсеместно.
12 кадров было бы достаточно для создания движения, но это значение не использовалось, так как оно было минимальным для достижения эффекта. Если используется меньшее количество кадров в секунду, изображение перестает восприниматься как плавное, и эффект исчезает. Было решено остановиться на 16 кадрах, что дало желаемый эффект. Впоследствии 16 кадров в секунду стали стандартом для производства немого кино.
Необходимость использовать больше кадров появилась с введением дубляжа. Запись в предыдущем формате приводила к несоответствию между аудио- и видеодорожками. Из-за недостаточного количества кадров дубляж был искажен и рассинхронизирован, что привело к отсутствию целостного восприятия. Дополнительные 8 кадров в секунду обеспечили большую плавность и помогли решить проблему. Использование большего количества кадров требовало большего количества пленки, которая в то время была недешевой. 24 кадра — это минимальное значение для сглаживания, которое используется и сегодня, поскольку это общепринятый стандарт для кино и проекции. Со временем и по мере прогресса важность стандарта снижается. В последние годы все чаще говорят о переходе на новые технологии.
9 или 30
В телевизионном формате NTSC используется 30 кадров в секунду. Это стандарт вещания для США, Канады, Японии и многих других стран. Он совместим как с черно-белыми, так и с цветными телевизорами. Он имеет низкую степень искажения, что положительно сказывается на качестве изображения.
В настоящее время большинство стран больше не используют этот формат и перешли на цифровые стандарты вещания высокой четкости.
60 кадров
Частота 60 кадров используется в телевидении высокой четкости (HDTV) и широкоэкранной киносистеме IMAX.
Как упоминалось ранее, человеческий глаз видит изображение покадрово, поэтому чем больше кадров появляется в секунду, тем более гладким и четким будет изображение.
Использование большего количества — это вопрос времени, раньше использовалось 16, теперь 24, 60. С каждым последующим увеличением частоты видеосигнала человеческий глаз все больше и больше привыкает к нему.
