Вы когда-нибудь задумывались, почему кино снимается при частоте кадров равной 24?
Почему используется именно такой формат, когда есть камеры, снимающее с более высокой частотой кадров?
Разберём несколько вопросов:
• Какие есть преимущества у данного формата?
• Почему современные режиссеры отказываются от высокой частоты кадров в пользу пониженной?
• Откуда взялся данный стандарт и почему именно число 24?
Частота кадров – это количество сменяемых кадров за единицу времени, используемых в компьютерных играх, телевидении, кинематографе.
Давайте разберёмся с мифом о том, что это не правда. Человеческий глаз спокойно может заметить разницу между 24, 60, 120 и т.д. количеством кадров. В видео, которое располагается по ссылке ниже, есть пример, где наглядно демонстрируется разница на примере 30 и 60 кадров в секунду.
Всё пошло с тех самых пор, когда начали появляться первые фильмы со звуком, например, «Певец Джаза», снятый в 1927 году. Именно при частоте съемки в 24 кадра в секунду звук никуда не смещался, не убегал – не происходило рассинхрона.
Со временем все просто привыкли к кино, снятом в таком формате.
Раньше это способствовало экономить огромное количество плёнки. Времена меняются, поэтому стали экономить на носителях.
Съемка с пониженной частотой кадров уменьшает затраты на вычислительных машинах при монтаже, а также уменьшает время рендера всего видео.
Современные режиссёры зачастую не видят смысла в том, чтобы тратить лишние силы на то, что по итогу никакой зрительской отдачи не принесёт. В пример можно привести 2012 год, когда всемирно известный режиссёр Питер Джексон решил снимать свою новую трилогию в мире Средиземья – «Хоббит» с частотой кадров равной 48.
Тем самым режиссёр выразил протест против сложившегося в индустрии формата и призвал других режиссёров использовать новые технологии.
Однако данный подход оценили далеко не все зрители: многие просто не понимали, в чём смысл данной технологии, им казалось, что картинка как будто ускорена в 2 раза. Поэтому при просмотре им было не комфортно.
Только небольшая часть аудитории Хоббита – люди, которые увлекаются компьютерными играми, смогли по достоинству оценить новаторский подход Джексона, потому что привыкли видеть на экранах своих мониторов частоту больше 30, а порой и даже больше 60 кадров в секунду.
Даже такой именитый режиссер как Джеймс Кэмерон говорил, что устоявшийся формат страдает от дёрганости картинки и чрезмерной размытости, но при этом считает, что более высокая частота кадров не всегда смотрится уместно:
Мне кажется, что эффект повышенной частоты кадров выглядит хуже, когда на экране что-то обыденное. Например, два человека, которые разговаривают на кухне, будут смотреться как два актёра в гриме и в декорациях кухни. Но если вы в живую сняли что-то необыкновенное, то такой гиперреализм будет смотреться в вашу пользу.
Повышенную частоту кадров в киноиндустрии часто используют при замедленной съемке или при повторе на трансляции спортивных матчей, чтобы всё было видно в мельчайших деталях. Потому что слоу-мо работает следующим образом: берётся видео снятое, допустим, в 120 кадров, вы хотите увеличить его хронометраж в 2 раза, вам нужно разделить количество кадров на столько раз, во сколько хотите увеличить продолжительность видео, соответственно, у вас получится видео в 2 раза длиннее частотой 60 кадров в секунду.
Если вам было интересно, можете посмотреть моё видео на эту тему по ссылке ниже, там показано более наглядно и с примерами, хоть и не без огрехов.
Это одна из моих первых работ в данном формате, прошу оценить, знаю, что некоторые моменты можно было сделать лучше.
24 или 25 кадров в секунду что лучше
Попробуем описать стандартный DI c точки зрения частот кадров. После телекино материал попадает на монтажку, и если нет никаких доп. требований, то он монтируется в 25 (часть 30000 кадров — ровно 20 мин). Но в кинотеатре он будет идти со скоростью 24 — 20 мин 50 сек. Поэтому после пересборки фильма в высоком разрешении у нас мы записываем кассеты под озвучку в 24 кадра в сек — чтобы сохранить реальную продолжительность части в кинотеатре (на самом деле на PAL пишется только 25 кадров, но недостающий кадр мы собираем методом плавного микширования между кадрами и таким образом показываем зрителям 24 кадра из картины за сек). Иногда звукорежиссеры предпочитают работать с 25к, 4% разницы в скорости добавляя при кодировании. Мы же внутри себя работаем с кадрами — сколько их было в плане, столько и остается.
Видео мастера пишутся без межкадровой интерполяции — в 25. Таким образом, если кино озвучивалось в 24, то для телеверсии нужен специальный звук в 25, DVD и BlueRay могут быть закодированы в 24 fps, но тут решение принимает издатель дисков.
6 советов для фотографов, учащихся снимать видео
Интерес к видео бьет все рекорды. Только на YouTube отмечается около миллиарда часов просмотренных видеороликов в день, и каждую минуту на эту платформу загружается 400 часов видео. По прогнозам, потребление видео-контента будет только продолжать расти — к 2021 году на видео будет приходиться до 82 процента всего интернет-трафика.
Весь этот повышенный спрос на видео создает беспрецедентное рыночное давление на создателей контента и маркетологов, и в свою очередь создает выгодные возможности для авторов видеороликов.
Если вы фотограф, желающий попробовать свои силы в мире стокового видео, именно сейчас для этого складываются идеальные условия. Переход от фото к видео может показаться сложным на первый взгляд, но скорее всего, если вы работаете с цифровой зеркальной камерой, ваша камера уже полностью способна снимать высококачественное видео. Вот некоторые советы от фотостока Adobe Stock, которые помогут сделать ваш переход к съемке видео более легким.
1. Что такое частота кадров?
Видео, проще говоря — это всего лишь съемка нескольких кадров в секунду. Чем больше количество кадров, которые вы снимаете в секунду, тем более плавным выглядит ваш видеоматериал. Это число называется частотой кадров или fps (от frames per second — англ. кадров в секунду). Среди наиболее часто используемых настроек частоты кадров 24 (часто указывается как 23.98), 25, 30 и 60 кадров в секунду.
Различные частоты кадров дают разный вид и ощущение видеоматериала. Например, 24 и 25 кадров в секунду имитируют частоту кадров кинофильма и дают вам то самое популярное «кинематографическое» качество, а 60 и 50 кадров в секунду выглядят плавнее и несколько приятнее для человеческого глаза. Также, более быстрая частота кадров – лучшее решение для съемки быстро движущихся предметов, которые вы, возможно, захотите воспроизвести в замедленном режиме.
Стандартная частота кадров может отличаться в зависимости от того, где вы живете (Северная Америка, Западная Южная Америка, Япония и Корея используют 24, 30 и 60 кадров в секунду, тогда как в Европе, Австралии, большей части Азии и в части Южной Америки предпочитают 25 и 50), но в конечном итоге, выбор оптимальной частоты кадров для вашего предмета съемки и эстетики, которую вы стремитесь достичь, остается на ваше творческое усмотрение.
2. Установка выдержки под частоту кадров
При съемке видео выдержка не может использоваться для регулировки экспозиции так, как это делается при фотосъемке. Поскольку видео – это серия экспозиций, которые идут одна за другой, необходимо обеспечить определенное размытие движения, чтобы каждое изображение могло легко переходить в следующее. Более быстрые выдержки будут «замораживать» движущиеся предметы так же, как и на фотографиях. Когда подобные изображения складываются в видео, движение на таких роликах выглядит очень прерывистым, как мультфильм, нарисованный в блокноте.
Как правило, выдержка устанавливается на значение, в два раза большее частоты кадров. Например, если вы снимаете 30 кадров в секунду, установите выдержку на 1/60 секунды. Если вы снимаете 24 кадра в секунду, вам нужно установить выдержку на 1/48 и т. д. Если у вашей камеры нет нужной точной позиции выдержки, установите скорость затвора на ближайшую отметку.
3. Снимайте в ручном режиме
Поскольку видеоклип длится несколько секунд, любые изменения выдержки будут ощутимыми для зрителя. Такие изменения во время съемки могут превратить весь план в брак, непригодный для использования. Начинающим рекомендуем вручную настроить резкость, чувствительность (ISO), диафрагму и выдержку перед началом записи. Только после этого можно давать команду «Мотор!»
Одна из замечательных особенностей съемки видео на цифровые зеркальные или беззеркальные камеры состоит в том, что их большие сенсоры позволяют достигать узкой, «кинематографической» глубины резкости. Этим красивым художественным эффектом можно пользоваться, вводя и выводя предмет из резкости. Во многих случаях нет необходимости постоянно выдерживать движущийся предмет в фокусе. Но в то же время это и не означает, что видео нужно снимать вовсе вне фокуса. Будут моменты, когда вам нужно будет регулярно корректировать фокус в пределах кадра, но развивая умение позволять предметам входить в и покидать плоскость фокуса, вы сможете снимать лучшие кадры в будущем.
4. Держите камеру неподвижно
У вас может возникнуть соблазн сразу обзавестись хорошим гиростабилизатором, слайдером или другим стабилизатором и начать снимать в движении. Хотя движение камеры в перспективе и может значительно повысить качество ваших снимков, для освоения этого навыка требуется время. Даже простое горизонтальное движение (движение влево/вправо) и наклоны (движение вверх/вниз) должны быть мотивированы, не говоря уже о плавном движении. Хорошее видео отличается большим количеством движения в кадре. Но все же, прежде чем давать разыграться вашей фантазии, настоятельно рекомендуем для начала изучить основы – сосредоточьтесь на движении, которое происходит перед камерой, прежде чем вы решите двигать саму камеру.
5. Используйте видеоштатив
Съемка видео с рук это навык, на освоение которого нужны время и практика. Лучший способ начать снимать видео – это установить камеру на штатив и записывать планы длиной не менее 10 секунд.
Видеоштативы несколько отличаются от штативов для фото. Видеоштативы имеют так называемую панорамную головку. Это головка позволяет вам панорамировать и наклонять камеру с большей мерой симметрии и контроля. На некоторых штативах даже есть уровень, который помогает устанавливать камеру ровно. Помните, что видео не так просто обрезать или выпрямить после съемки, как неподвижные изображения. Поэтому лучше сразу обеспечить правильный наклон и охват кадра.
6. Продолжайте снимать
Как и все другие творческие профессии, видео познается методом проб и ошибок, а также за счет анализа и изучения своих ошибок. Всякий раз, когда вы достаете камеру, чтобы сделать снимок, попробуйте также снять видео, чтобы разнообразить свои навыки. Видео в замедленном движении, съемки с дронов, серийная съемка с временным интервалом – творческие возможности с видео бесконечны.
Более подробную информацию о загрузке и продаже видео можно найти на сайте Adobe Stock.
Разберёмся с кадрами в секунду
В этой заметке расскажу откуда появились 24 кадра в секунду, почему в США их 29,97. Зачем играм так много FPS и почему 25 кадр не работает.
Вступление
Любая анимация существует благодаря инертности зрения. Если изображения сменяются достаточно быстро, то мозг не видит их по отдельности, а создаёт иллюзию непрерывного движения. Скорость смены изображений должна быть выше 10-12 в секунду, иначе мозг воспринимает картинки по-отдельности. Казалось бы, вот и подходящая для человека кадровая частота — 12 FPS и больше. Но не всё так просто.
Немые фильмы
Представьте себе ленту немого фильма, в которой 1 500 отдельных изображений. Если мы покажем фильм со скоростью 12 кадров в секунду, то увидим что-то такое. Гифку сделал по ссылке, чтобы не раздражала мерцанием.
Движение есть, но мерцание в кадре всё портит. Оно появилось из-за того, что мы должны закрыть проектор, чтобы прокрутить ленту дальше и показать новое изображение. По словам Томаса Эдисона, наше зрение не заметит мерцание, если мы будем прокручивать ленту со скоростью 46 кадров в секунду. Но это не лучший вариант, и вот почему.
Сейчас у нас фильм состоит из 1 500 изображений и мы его проигрываем со скоростью 12 кадров в секунду.
Получается 1 500 кадров / 12 кадров в секунду = 125 секунд
Значит, нам достаточно 1 500 кадров, что создать двухминутный фильм.
Со скоростью 46 кадров в секунду наш фильм будет идти всего 32 секунды. То есть, чтобы восстановить хронометраж мы должны создать не 1 500 кадров, а 5 750 = 125 секунд * 46 кадров в секунду. Кинолента будет длиннее в четыре раза, количество кадров больше, а значит отснять, смонтировать и показать фильм выйдет намного дороже.
Легче изменить конструкцию проектора. Поэтому вместо обычного обтюратора поставили трёхлезвийный.
Теперь один кадр показывают три раза и только потом сменяют на новый. Получается частота кадров (хоть и одинаковых) увеличилась. Количество мерцания увеличилось по количеству, но в три раза сократилось по времени. Таким образом инертность зрения стала «съедать» мерцание в кадре.
Мы сменяем кадры со скоростью 16 FPS, но зрителям показываем один и тот же кадр три раза.
И получаем 48 спроецированных кадра в секунду = 16 кадров * 3 повторения. Прямо как и хотел Эдисон, даже лучше.
Мы взяли 16 FPS, а не 12 или 14, так как 16 — минимальное целое число, которое умножается на 3 и в результате даёт число больше 46.
Вот мы и получили первую кадровую частоту — 16 FPS для немых фильмов. Плюс немых фильмов в том, что мы можем легко увеличить или уменьшить количество кадров в секунду, это повлияет только на скорость воспроизведения. Ручку проектора крутил человек и мог варьировать скорость кадров от 14 до 26 FPS.
Всё сложнее стало со звуком. Теперь нельзя крутить фильм быстрее или медленнее. Нужно соблюдать постоянную кадровую частоту, чтобы скорость, а значит и тембр голоса не изменялся на протяжении фильма. С 16 FPS была проблема, звук не звучал точно, как задумывалось. Нужно было выбрать новую частоту, чтобы она была больше 16 и в итоге давала 48 проецируемых FPS. В итоге, вместо трёхлезвийного обтюратора стали использовать двулезвийный. И утвердили новый фрейм рейт — 24 FPS.
24 кадра * 2 повторения = 48 проецируемых кадров в секунду. Всё просто и удобно. 24 нацело делится на 2, 3 и 4. То есть мы знаем, что половина секунды — 12 FPS, треть — 8, а четверть — 6.
Тут вроде становится понятно — мы и сейчас используем 24 FPS. Тогда зачем нам 25, 30 и тем более 29,97?
Телевизор
Когда решили транслировать изображение по телевизору возникли новые проблемы. Показывать два раза один и тот же кадр было не вариант, да и технически это было сложновато. Ещё надо передать аналоговый сигнал по радиоволнам. И чем больше кадров, тем больше вес файла — значит канал передачи должен быть шире, а значит и дороже. Поэтому стали передавать кадры по половинкам — полукадрами. Разбиваем изображение на полосы и показываем сначала все нечётные, а потом все чётные. Инертность зрения делает своё дело и мы видим целый кадр.
Кадр из людей в чёрном 3
В телевизоре происходит то же самое, только намного быстрее.
По-умному, это называется чересстрочная развёртка и обозначается буквой «i», от слова «interlaced». Ролик с чересстрочной развёрткой и разрешением 1920 × 1080 будет называтся 1080i. А такой же ролик с прогрессивной развёрткой — 1080p. Это означает «progressive» или то, что кадры передаются целиком.
Чтобы не было лишних шумов и конструкция телевизора была проще, полукадры решили обновлять с частотой электросети. Для Европы это 50 Гц. Получилось 50 полукадров в секунду или 25 целых кадров в секунду. В США частота электросетей 60 Гц, значит полукадров будет 60, а кадров соответственно 30.
И вот вроде как всё хорошо, но тут появляется цвет.
Теперь через тот же канал нужно донести больше информации. Мы должны передать чёрно-белое изображение для старых телевизоров, цветное изображение и звук. И сделать это было довольно сложно. Потому что как только мы добавляем в электромагнитный спектр информацию о цвете его частота пересекается со звуком и создаёт помехи. Чтобы чётко разделить цвет и звук решили снизить частоту полукадров на 0,1%.
60 полукадров — 0,1% = 59,94 полукадров в секунду
59,94 полукадров в секунду/2 = 29,97 кадров в секунду
Система вещания с такой странной кадровой частотой называется NTSC и использовалась в США и ещё парочке стран.
В Европе таких сложностей не было, в качестве стандарта сразу взяли PAL, который был создан, чтобы решить проблемы с цветом. Поэтому как было 25 кадров в секунду, так и осталось.
>30 FPS
Зачем же тогда делают фильмы в 60 FPS?
Дело в том, что камера размывает любое резкое движение в сторону направления объекта. Величина размытия зависит от расстояния, которое объект прошёл за 1 кадр. И чем больше количество кадров в секунду, тем меньше размытие.
Это называется моушн-блюр.
Разница между фильмами с 25 FPS и 60 FPS только в плавности движения. Резкие движения в фильме выглядят менее размытыми. За счёт этого картинка кажется более реалистичной. Вот в этом и смысл.
25 кадр
Представьте, что мы берём книгу в которой 24 страницы — 23 белые и 1 красная. Если мы пролистнём книгу за одну секунду, то точно заметим, что одна страница другого цвета. Если страниц в книге 25, то ничего не изменится. Страница не станет невидимой и тем более не будет влиять на подсознание, она просто пролистнётся не за 1/24 секунды, а за 1/25. Вот и вся разница. Даже если страниц будет больше 100 — глаз поймёт, что одна из них отличается. Абсолютно то же самое с видео.
Наше зрение не ограничивается считыванием какого-то определённого количества кадров в секунду. Различия между кадрами будут заметны и на двухстах, и на пятистах кадрах в секунду.
Слоумоушн и таймлапс
Слоумоушн это, когда мы снимаем видео с большей частотой кадров, а смотрим с меньшей — снимаем в 120, смотрим в 25.
Снимем на айфон 6 секунд в 120 FPS. Это значит, что за секунду он создаст 120 изображений. За 6 секунд — 720. А смотреть мы их будем в 25 FPS. Это значит, что 720 изображений / 25 FPS мы будем смотреть почти 29 секунд. За это время мы и рассмотрим все детали.
А если мы возьмём высокоскоростную камеру, снимем 1 секунду с фреймрейтом 5 000 FPS и посмотрим в 25 FPS.
Одну секунду реального времени мы смотрим целых 3 минуты. Можно в деталях рассмотреть выстрел пистолета под водой.
После таких расчётов становится понятно почему Slow Mo Guys не выкладывают свои ролики в 60 FPS. Мы просто увидим меньше деталей.
Также, есть противоположность для слоумоушна — timelapse. Снимаем видео с меньшей частотой, а проигрываем с большей. Ставим штатив на балкон и делаем одну фотографию в день на протяжении года. Получается, что у нас получилось видео с частотой кадров — 1 кадр в день. За год у нас получилось 365 кадров. Теперь мы включаем скорость 25 FPS. В итоге, получаем 365 / 25 = 14,6 секунд в которые уместился целый год.
Почему тогда играм недостаточно 25 FPS? А нужно намного больше: 60 или даже 100 FPS.
Как написано в абзаце про фильмы с 60 FPS — камера всегда снимает с небольшим размытием в движении. Компьютер же создаёт абсолютно чёткие изображения. Из-за этого мозгу сложнее складывать их в непрерывную картинку. И чем больше движения в игре, тем больше чётких кадров нам нужно для корректного восприятия.
Для сапёра нам хватит и 2 FPS. Два раза в секунду компьютер будет обновлять изображение на мониторе и показывать попали мы в бомбу или нет. А для Counter-Strike не хватит и 30. Просто потому, что движения там слишком динамичные.
Конечно, игры научились включать искуственное размытие, но оно похоже только мешает игровому процессу. По крайней мере, я не знаю ни одного человека, который включает моушн-блюр в играх. Да и система лишний раз нагружается.
На восприятие также влияет то, что фильмы мы смотрим с постоянной кадровой частотой. В играх же, в зависимости от происходящего, FPS меняется. Как только FPS резко падает, мозг сразу же замечает это. То же самое было бы и с фильмами, если бы кадров в секунду было то 25, то 60.
FPS для игр важен не только для комфортного восприятия игры. Частота кадров равна частоте обновления физической модели. Это значит, чем больше FPS, тем чаще компьютер проверяет сделали вы выстрел или нет. Иногда эти доли секунды важны.
Похоже, что всё, что хотел рассказать — рассказал. Вот кратко все тезисы этой заметки.
Итоги
1) Первый фрейм рейт — 16 FPS
2) Звук увеличил кадровую частоту и сделал её постоянной — 24 FPS
3) Частота электросети определила новую кадровую частоту для телевизоров — 25 FPS и 30 FPS
4) Цвет превратил 30 FPS в 29,97 FPS из-за того, что не дружил со звуком
5) Фильмы в 60 FPS плавнее
6) Слоумоушн — снимаем с бóльшим FPS, смотрим с меньшим. В таймлапсе наоборот
7) Игры генерируют абсолютно чёткие кадры, поэтому нужно больше FPS, чтобы создать плавное движение
8) В фильмах кадры в секунду постоянные, в играх зависят от ситуации