Частота кадров


Частота кадров (выражается вкадров в секунду илиFPS) — эточастота(скорость), с которой записываютсяили отображаютсяизображения(кадрыЭтот термин в равной степени относится ккино-ивидеокамерам,компьютерной графикеисистемамзахвата движенияЧастоту кадров также можно назватьчастота кадров и выражаться вгерцах. Частота кадров в технических характеристиках электронной камеры может относиться к максимально возможной частоте, тогда как на практике другие настройки (например, время экспозиции) могут снизить частоту до более низкого значения. [1]

Временная чувствительность и разрешение человеческого зрения различаются в зависимости от типа и характеристик зрительного стимула, а также у разных людей. Зрительная система человека может обрабатывать от 10 до 12 изображений в секунду и воспринимать их по отдельности, в то время как более высокие скорости воспринимаются как движение. [2] Модулированный свет (например, от дисплея компьютера ) воспринимается как стабильный большинством участников исследований, когда частота выше 50 Гц. Это восприятие модулированного света как устойчивого известно как порог слияния мерцания . Однако, когда модулированный свет неоднороден и содержит изображение, порог слияния мерцаний может быть намного выше, в сотни герц. [3]Что касается распознавания изображений , было обнаружено, что люди распознают конкретное изображение в непрерывной серии различных изображений, каждое из которых длится всего 13 миллисекунд. [4] Постоянство зрения иногда объясняет очень короткие одномиллисекундные визуальные стимулы, воспринимаемые продолжительностью от 100 до 400 мс. Множественные очень короткие стимулы иногда воспринимаются как одиночный стимул, например, зеленая вспышка света длительностью 10 мс, сразу за которой следует красная вспышка света продолжительностью 10 мс, воспринимаемая как одиночная вспышка желтого света. [5]

Ранние немые фильмы заявляли о частоте кадров от 16 до 24 кадров в секунду (fps), [6] но, поскольку камеры вращались вручную, скорость часто менялась во время сцены, чтобы соответствовать настроению. Киномеханики также могли изменять частоту кадров в кинотеатре, регулируя реостат , управляющий напряжением, питающим механизм подачи пленки в проекторе . [7] Кинокомпании часто предполагали, что кинотеатры будут показывать немые фильмы с более высокой частотой кадров, чем они были сняты. [8] Такой частоты кадров было достаточно для ощущения движения, но оно воспринималось как рывковое движение. Чтобы свести к минимуму воспринимаемое мерцание, в проекторах использовались затворы с двумя и тремя лепестками., поэтому каждый кадр отображался два или три раза, увеличивая частоту мерцания до 48 или 72 герц и снижая нагрузку на глаза. Томас Эдисон сказал, что 46 кадров в секунду — это минимум, необходимый для того, чтобы глаз воспринимал движение: «Все, что меньше, будет напрягать глаз». [9] [10] В середине-конце 1920-х годов частота кадров немого кино увеличилась до 20-26 кадров в секунду. [9]

Когда в 1926 году был представлен звуковой фильм , изменения скорости пленки больше не допускались, поскольку человеческое ухо более чувствительно, чем глаз, к изменениям частоты. Многие кинотеатры показывали немые фильмы со скоростью от 22 до 26 кадров в секунду, поэтому индустрия выбрала 24 кадра в секунду для звуковых фильмов в качестве компромисса. [11] С 1927 по 1930 год, когда различные студии обновляли оборудование, скорость 24 кадра в секунду стала стандартной для 35-мм звуковой пленки. [2] При скорости 24 кадра в секунду пленка проходит через проектор со скоростью 456 миллиметров (18,0 дюймов) в секунду. Это позволяло использовать простые двухстворчатые затворы.чтобы получить проецируемую серию изображений со скоростью 48 кадров в секунду, что соответствует рекомендации Эдисона. Многие современные 35-мм кинопроекторы используют затворы с тремя лепестками, обеспечивающие 72 изображения в секунду — каждый кадр мелькает на экране три раза. [9]


Этот анимационный мультфильм скачущей лошади отображается со скоростью 12 рисунков в секунду, и быстрое движение находится на грани того, чтобы быть неприемлемо резким.
Видео с низкой частотой кадров
Видео с увеличенной в 4 раза частотой кадров