Съемка с частотой до нескольких сот или тысяч кадров в секунду: Скоростная киносъёмка с частотой до нескольких сот или тысяч кадров в секунду, 5 (пять) букв

Скоростная съёмка процессов / Хабр

Уже с появлением первой фиксации происходящего на пленку – у людей появилось желание запечатлеть не только нечто примечательное, но и что-то, очень быстропротекающее: молнию, падающую каплю воды и т.д. С совершенствованием техники возможности увеличивались, и появилась возможность детально снимать даже весьма быстрые процессы – вроде взрыва атомной бомбы. В этой статье мы постараемся обзорно изучить съёмку быстрых процессов, и как она осуществляется.

Ускоренная съёмка — кино- или видеосъёмка с частотой от 32 до 200 кадров в секунду. Используется для получения эффекта замедленного движения при проекции фильма со стандартной частотой кадров, а также в научных целях. Ещё одно распространённое название этой разновидности съёмки — рапи́д (от фр. rapide — быстрый).

Ускоренная съёмка осуществляется специализированными видеокамерами или киносъёмочными аппаратами традиционной конструкции с прерывистым движением киноплёнки при помощи скачкового механизма (часть лентопротяжного механизма киноаппарата, производящая прерывистое перемещение киноплёнки на шаг кадра. Используется в киносъёмочной, кинопроекционной и кинокопировальной аппаратуре. Благодаря действию скачкового механизма киноплёнка во время экспонирования или проекции одного кадра находится в покое, а затем быстро перемещается к следующему):

Принцип действия скачкового механизма. Автор картинки: Runner1616

Она служит, главным образом, для получения движущегося изображения с замедлением времени, в том числе при трюковых съёмках уменьшенных макетов.

Скоростная съёмка (Ультра-рапид) — кино- или видеосъёмка с частотой от 200 до 10 000 кадров в секунду. Осуществляется специальными видеокамерами или киноаппаратурой при непрерывном движении киноплёнки или на неподвижный фотоматериал с использованием различных оптических и электронных способов коммутации света. Иногда такая разновидность съёмки называется высокоскоростной фотографией, а устройства — скоростными фоторегистраторами. В 1948 году Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE) узаконило определение скоростной съёмки, которой считается любой способ фиксации движущегося изображения с частотой, превышающей 128 кадров в секунду и предусматривающей создание как минимум трёх последовательных снимков. 9 кадров в секунду. Киноплёнка при таком методе съёмки остаётся неподвижной в процессе экспонирования, а движутся образующие изображение пучки света, сформированные оптической системой. В некоторых системах высокоскоростной киносъёмки используются линзовые растры или волоконная оптика. В последних случаях запись не содержит цельного изображения и для его воспроизведения на экране требуются дешифровка и печать на обычной киноплёнке с помощью специальных типов.

Ускоренная съёмка позволяет замедлить движение на экране и рассмотреть его во всех подробностях. Это актуально, например, при съёмках спортивных соревнований, когда необходимо определить победителя или оценить точность выполнения упражнений. В кино о спорте ускоренную киносъёмку одной из первых использовала Лени Рифеншталь при создании фильма «Олимпия». В постановочном кинематографе ускоренная съёмка используется как выразительное средство, например, чтобы показать действия героя «во сне» или в момент эмоционального потрясения. Иногда повышенная частота устанавливается в кинокамере для имитации слабой гравитации и невесомости. Ускоренная съёмка (обычно 80—100 кадров в секунду) обязательна при создании комбинированных кинокадров с уменьшенными макетами: замедление движения позволяет сохранить достоверность действия, несмотря на небольшие размеры декораций.

Замедление темпа движения на экране возможно не только за счёт увеличения частоты киносъёмки, но и за счёт замедления киноплёнки в кинопроекторе или магнитной ленты в видеомагнитофоне с динамическим трекингом. Этот способ в 1970-х годах нашёл широкое применение в показах замедленных повторов при телетрансляциях спортивных мероприятий.

Первые опыты замедленных повторов стали возможны уже в 1934 году на немецком телевидении после начала эксплуатации кинотелевизионной системы «Цвишенфильм» с промежуточной киноплёнкой, однако для вещания система оказалась слишком неудобной, уступив место электронным камерам. Первое устройство «HS-100», пригодное для электронных трансляций замедленных видеоповторов соревнований, было выпущено только в марте 1967 года американской компанией Ampex. Устройство воспроизводило одни и те же телевизионные поля по нескольку раз, замедляя движение на экранах телевизоров.

В кинематографе замедлить движение, снятое с нормальной частотой, можно таким же образом путём кратного размножения каждого кадрика на специальном кинокопировальном аппарате трюковой печати. Двухкратная печать каждого кадрика даёт на экране двухкратное замедление, соответствующее такому же увеличению частоты съёмки или уменьшению частоты проекции.

Однако при таком способе замедления движение на экране становится прерывистым, а некоторые фазы быстропротекающих процессов вообще невидимы, поскольку при съёмке попадают в интервал между снятыми кадрами. При сильном замедлении проекции до 1—2 кадров в секунду изображение становится похожим на слайд-шоу. Поэтому в большинстве случаев для замедления движения на экране предпочтительно использование ускоренной съёмки. В настоящее время для осуществления замедленных повторов на телевидении (Ultra Motion повторы в прямом эфире) выпускаются специальные вещательные системы, состоящие из высокоскоростной передающей камеры, видеосервера и контроллера, позволяющего замедленно воспроизвести с сервера любой момент отснятого действия. При этом движение на экране остаётся плавным за счёт высокой частоты съёмки камеры до 250 кадров в секунду.

В отличие от ускоренной съёмки, используемой, главным образом, в научно-популярном и художественном кинематографе, а также в спортивном телевещании, скоростная и высокоскоростная запись изображения применяются для исследования быстропротекающих процессов в науке и технике. Первые опыты с хронофотографией, ставшей прообразом кинематографа, проводились с теми же целями, позволяя изучать явления, недоступные человеческому восприятию. Наиболее известным примером таких исследований являются опыты Эдварда Мэйбриджа по фиксации фаз лошадиного галопа, позволившие определить момент отрыва от земли всех четырёх ног.

Источник картинки: www.wikipedia.org

Современная аппаратура позволяет снимать от нескольких тысяч до десятков миллионов кадров в секунду, делая возможным наблюдение очень быстрых процессов. Высокоскоростные цифровые устройства применяются в науке и промышленности для анализа краш-тестов, детонации, искровых разрядов и других явлений:

Полученные в лабораторных условиях кадры позволяют точно измерить параметры движения, и в конечном счёте улучшить конструкцию изделий или проверить научную теорию. Иногда эти съёмки используются в качестве иллюстрации в документальных и научно-популярных фильмах.

Современные технологии скоростной съёмки позволяют снимать со скоростью до 25 млн кадров в секунду, что делает возможным съёмку даже летящего артиллерийского снаряда. При данной съёмке используется достаточно старый приём, который впервые был применён при съёмке ядерного взрыва, при испытании атомной бомбы в манхэттенском проекте. При этом использовалась камера Fastex, которая могла снимать со скоростью до 10 000 кадров в секунду или один кадр в 100 микросекунд.

Хотя на тот момент уже существовали камеры позволяющие снимать с гораздо большей скоростью. В качестве примера такой камеры, можно привести, например, камеру под названием Marley, разработанную британским физиком, которая позволяла вести съёмку со скоростью до 100 000 кадров в секунду. Это камера состояла из вращающегося зеркала и массива линз внутри изогнутого корпуса. Каждая линза была установлена таким образом, чтобы фокусироваться на отдельном участке плёнки, закреплённой на краю корпуса. Такое устройство позволяло записывать до 50 изображений на 100 000 кадров в секунду.

Говоря же о современной технологии съёмки быстрых процессов типа артиллерийского снаряда, то там используется сочетание камеры и быстро движущегося зеркала, которое вращается с той же скоростью, с которой летит и снаряд. С применением такого способа можно держать в поле зрения снаряд на протяжении сотен метров (т.е. в пределах поворота зеркала на 90°), причём, чем быстрее движется снаряд, — тем быстрее должно поворачиваться зеркало.

Современные съёмочные системы позволяют производить съёмку быстро движущихся объектов, с использованием зеркал, управляемых компьютером. Это позволяет отслеживать объекты, имеющие нелинейную скорость, другими словами, объекты могут в процессе движения как ускоряться, так и замедляться.

Источник картинок

Но существует ещё более интересная система, которая использует не просто одно зеркало, управляемое компьютером, а целых 2 зеркала! Например, Токийским университетом был разработан трекер, позволяющий за счёт быстрого перемещения двух зеркал, отслеживать даже теннисный шарик во время игры.

В ролике ниже показаны эти 2 рассмотренные системы — в действии:

В настоящее время, после появления цифровых фотографии и видеозаписи большинство технологий скоростной съёмки, основанных на кинематографических процессах, устарели, поскольку электронные устройства не содержат никаких движущихся частей, ограничивающих быстродействие. ПЗС-матрицы позволяют регистрировать быстропротекающие процессы с частотой до 1000 кадров в секунду. Появление КМОП-матриц стало примером подрывной инновации, позволив снимать миллионы кадров в секунду и полностью заменить киноплёнку.

КМОП-матрица. (Источник картинки: www.wikipedia.org)

Достигнутый в 2011 году уровень быстродействия в 0,58 триллиона кадров в секунду позволяет зафиксировать перемещение светового фронта импульсного лазера. Даже некоторые цифровые компактные фотоаппараты, например, серии «Casio Exilim», уже оснащаются функцией скоростной видеосъёмки с частотой до 1200 кадров в секунду при уменьшенных размерах кадра. В постановочном кинематографе для ускоренных съёмок используются специальные цифровые кинокамеры, среди которых наиболее известны устройства «Phantom», способные снимать до миллиона кадров в секунду.

Но и это не предел!

В 2014 году Учёные из Токийского университета и Университета Кейо в Японии разработали камеру, которая может снимать со скоростью до 4,4 триллиона кадров в секунду. Она была разработана для фиксирования явлений, которые раньше было невозможно заснять, — например, процесс теплопроводности.

В 2015 году Массачусетским технологическим институтом была создана камера, способная снимать 1 триллион кадров в секунду и которая смогла заснять процесс распространения светового фронта:

Но уже в 2018 году появилась камера T-CUP, которая обладает возможностями снимать совершенно потрясающе: 10 ТРИЛЛИОНОВ! кадров в секунду и может в буквальном смысле «замораживать время», так как позволяет захватывать кадр с интервалом в 100 фемтосекунд и позволяет изучать на новом уровне и с высоким разрешением по времени — процесс взаимодействия света и вещества:

Принцип действия камеры T-CUP, на базе фемтосекундных лазеров (Источник картинки

Казалось бы — ну вот и предел! А вот и нет — в 2020 году прошла новость, что исследователями Калифорнийского технологического института была разработана камера на основе технологии «сжатой сверхбыстрой спектральной фотографии» (CUSP) — которая явилась своеобразным «апгрейдом» предыдущей технологии T-CUP. Принцип действия базируется на основе чрезвычайно коротких импульсов лазерного света, каждый из которых длится всего одну фемтосекунду (для справки, — это одна квадриллионная доля секунды).

Система оптики разбивает эти импульсы на ещё более короткие вспышки. Затем каждый из этих импульсов попадает на специальный датчик в камере, создавая изображение. И это происходит с частотой 70 триллионов кадров в секунду!

Схема системы CUSP. Источник картинки

Система CUSP разработана ведущим автором исследования Лихонг Ван. Эта новейшая система работает в семь раз быстрее, чем предыдущая. Ван и его команда считают, что технология CUSP может быть использована для исследования сверхбыстрого мира фундаментальной физики и поможет создать/послужить/помочь в миниатюризации электроники и увеличении её чувствительности.

«Мы предполагаем применение в широком спектре чрезвычайно быстрых явлений, таких как распространение света сверхкоротких длин волн, распространение волн, термоядерный синтез, перенос фотонов в облаках и биологических тканях, а также флуоресцентный распад биомолекул», — говорит Ван.

Процесс разработки новых устройств продолжается и кто знает, чем ещё удивит нас будущее?

РАПИД — это что такое РАПИД

Значение слова «РАПИД» найдено в 20 источниках

  найдено в  «Словаре синонимов»

рапид
сущ., кол-во синонимов: 3
• киносъемка (9)
• сталь (30)
• ультрарапид (1)
Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013.
.
Синонимы:
киносъемка, сталь, ультрарапид

Найдено 2 изображения:

PreviousNext

Изображения из описаний на этой странице

  найдено в  «Энциклопедии легковых автомобилей 20-го века»

Автомобили «Рапид» выпускались «Туринской автомобильной компанией Рапид» (Societa Torinese Automobili Rapid), сокращенно STAR. Первый «Рапид» разработал в 1904 году Джованни Баттиста Чейрано (Giovanni Battista Ceirano). Из-за тяжелой болезни он был вынужден вскоре прекратить работу и переехать в Бордигеру, где и скончался в 1912 году. В 1905 году руководство фирмой взял на себя Джованни Баттиста Маджи (Maggi), a главным конструктором стал Родольфо Кио (Rodolfo Chio), который в 1906 году во время испытаний автомобиля погиб. Первыми серииными моделями стали «Рапид- 16/24НР» и «24/40 HP», оснащенные двигателями рабочим объемом 4562 и 7432 см³ соответственно. В 1907 году «Рапид» удачно пережила кризис, после которого предлагала обширную гамму автомобилей с 4-цилиндровыми двигателями рабочим объемом от 1750 до 10560 см³. После первой мировой войны «Рапид» не стала возобновлять автомобильное производство, а в ее цехах открылись ремонтные мастерские.

Рапид-15 HP (1910)
Двигатель:	рядный 4-цилиндровый с боковыми клапанами
Диаметр цилиндра и ход поршня:	80 х 130 мм
Рабочий объем:	2614 см3
Мощность:	25 л. с.
Коробка передач:	механическая 4-ступенчатая
Рама:	лонжеронная
Подвеска:	на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	барабанные на задних колесах
Кузов:	открытый 5-местный
Максимальная скорость:	80 км/ч

  найдено в  «Историческом словаре галлицизмов русского языка»

I.

РАПИД а, м. rapide. эмигр. Во Франции: скорый поезд. Вы богатая, приезжайте на одном из rapide’ов. Из express’ов хорош тот, который выходит из Парижа в 11 утра и приходит в Ниццу в полдень. 19. 12. 1897. Чехов — А. А. Хотяинцевой. // 30-12 (7 130). Где-нибудь возле Орлеана пересяду в первоклассный rapide и тогда смогу приехать получасом раньше. 18. 4. 1898. Мечников 1 224. И только в пути сообразили, что попали не в «рапид», а в «омнибус»: скорые поезда, известно, не обращая внимания на станции, нарочно подпускают паров и гонят — сунься-ка! — а мы останавливались на каждой станции. Ремизов Учитель музыки.// Лепта 1992 4 7.

II.

РАПИД, РАПИД-СЪЕМКА rapide быстрый. Скоростная киносъемка — съемка с частотой примерно до нескольких сот или тысяч кадров в секунду. СИС 1985. И Зина представила, как следующее мгновение она выскакивает из машины за баночкой джина с тоником, как бесконечно долго бежит в рапиде, красиво набрасывая на чьи-то сумки и драповые пальто меткую грязь, отчего в картине возникает саспенс. М. Вишневецкая Вот такой гобелен. // Знамя 2000 8 96. — Лекс. СИС 1964: Рапи/д-съёмка, НС-2: рапи/д.

Синонимы:

киносъемка, сталь, ультрарапид

  найдено в  «Словаре иностранных слов русского языка»

Толковый словарь иностранных слов Л. П. Крысина.- М: Русский язык,1998.

Синонимы:

киносъемка, сталь, ультрарапид

  найдено в  «Полном фонетическом разборе слов»

1) Орфографическая запись слова: рапид
2) Ударение в слове: рап`ид
3) Деление слова на слоги (перенос слова): рапид
4) Фонетическая транскрипция слова рапид : [рп’`ит]
5) Характеристика всех звуков:
р [р] — согласный, твердый, звонкий, непарный, сонорный
а а — гласный, безударный
п [п’] — согласный, мягкий, глухой, парный
и [`и] — гласный, ударный
д [т] — согласный, твердый, глухой, парный

5 букв, 3 звук

  найдено в  «Морфемном разборе слова по составу»

корень — РАПИД; нулевое окончание;
Основа слова: РАПИД
Вычисленный способ образования слова: Бессуфиксальный или другой

∩ — РАПИД; ⏰

Слово Рапид содержит следующие морфемы или части:

• ¬ приставка (0): —
• ∩ корень слова (1): РАПИД;
• ∧ суффикс (0): —
• ⏰ окончание (0): —

  найдено в  «Формах слова»

рапи́д,
рапи́ды,
рапи́да,
рапи́дов,
рапи́ду,
рапи́дам,
рапи́д,
рапи́ды,
рапи́дом,
рапи́дами,
рапи́де,
рапи́дах
(Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку»)
.
Синонимы:
киносъемка, сталь, ультрарапид

  найдено в  «Ударении и правописании»

Ударение в слове: рап`ид
Ударение падает на букву: и
Безударные гласные в слове: рап`ид

  найдено в  «Современном энциклопедическом словаре»

РАПИД (рапидная съемка) (от франц . rapide — быстрый), скоростная киносъемка с частотой до нескольких сот или тысяч кадров в секунду.

  найдено в  «Большом Энциклопедическом словаре»

РАПИД (рапидная съемка) (от франц. rapide — быстрый) — скоростная киносъемка с частотой до нескольких сот или тысяч кадров в секунду.

  найдено в  «Большом энциклопедическом словаре»

— (рапидная съемка) (от франц. rapide — быстрый) — скоростнаякиносъемка с частотой до нескольких сот или тысяч кадров в секунду.

  найдено в  «Полной акцентуированной парадигме по Зализняку»

рапи’д, рапи’ды, рапи’да, рапи’дов, рапи’ду, рапи’дам, рапи’д, рапи’ды, рапи’дом, рапи’дами, рапи’де, рапи’дах

АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

РАПА, РАПАКИВИ, РАПАЛЛО (Rapallo), РАПАЛЛЬСКИЙ ДОГОВОР 1920, РАПАЛЛЬСКИЙ ДОГОВОР 1922, РАПАНЫ, РАПИД (рапидная съемка) (от франц.

rapide — быстрый), РАПИРА (нем. Rapier) спортивная, РАПИСАРДИ (Rapisardi) Марио (1844-1912), РАПОПОРТ Иосиф Абрамович (1912-90), РАПОРТ (от франц. rapport), РАПП (Российская ассоциация пролетарских писателей), РАППОРТ (франц. rapport, от rapporter — приносить обратно), РАПС, РАПСОВОЕ МАСЛО, РАПСОВЫЙ ПИЛИЛЬЩИК, РАПСОВЫЙ ЦВЕТОЕД, РАПСОДИЯ (греч. rhapsodia), РАПСОДЫ (греч. rhapsodoi, от rhapto — сшиваю и ode

История частоты кадров — почему скорости различаются

Как режиссер или видеооператор, вы должны понимать, почему одни частоты кадров более распространены, чем другие, и почему существует так много разных скоростей. Частота кадров, обычно называемая кадрами в секунду (fps), — это скорость, с которой устройство, такое как кинокамера, может создавать уникальные последовательные изображения, называемые кадрами.

Кино/видео — это просто последовательность неподвижных изображений

Чтобы полностью понять причину разной частоты кадров, важно понять историю кино. Когда мы смотрим фильм или видео, мы на самом деле не наблюдаем настоящего движения. На самом деле мы видим последовательность неподвижных изображений, известных как кадры. В середине 1800-х годов такие изобретения, как зоотроп, продемонстрировали, что последовательность рисунков, показывающих различные этапы действия, выглядела бы как движение, если бы их показывали в быстром темпе. Человеческий глаз может регистрировать 10-12 кадров в секунду как отдельные изображения. Однако после 10-12 кадров в секунду мы воспринимаем последовательность как движение и «швы» начинают исчезать.

Фотокамеры существовали в этот период, но использование фотографий для киносъемки ограничивалось экспериментами. Субъекты могли позировать в различных позах, чтобы передать движение, но фотоэмульсия была недостаточно чувствительна для коротких выдержек, необходимых для съемки чего-то действительно движущегося. Вот почему испытуемым в 1800-х годах приходилось так долго позировать, чтобы показать одно изображение; пленка просто еще не была достаточно чувствительной.

Эпоха немого кино отличалась разной частотой кадров

Достижения в области целлулоидной пленки и более чувствительной эмульсии привели к изобретению кинокамер в конце 1880-х годов. Самые ранние камеры и проекторы нужно было запускать вручную, чтобы продвигать пленку через ворота. Это приводит к различной частоте кадров. Ранние немые фильмы имели частоту кадров от 14 до 26 кадров в секунду, что было достаточно, чтобы создать ощущение движения, но движение часто было прерывистым или неравномерным. Вы можете себе представить, как пленка, провернутая вручную при фотографировании, а затем снова провернутая вручную при проецировании, сделает почти невозможным изображение реалистичного движения.

В конце этого периода в кинокамерах и проекторах были разработаны механизированные рукоятки, которые обеспечивали постоянную скорость записи и проецирования. Тем не менее, отдельные сцены часто снимались и проецировались с разной частотой кадров из-за того, что создатели фильмов предпочитали разные скорости для разных сцен (обычно от 18 до 23 кадров в секунду). Часто киноленты доставлялись с инструкциями относительно того, насколько быстро или медленно следует показывать каждую сцену. Кроме того, экспоненты и киномеханики также отдавали предпочтение определенной частоте кадров, что еще больше создавало несоответствие.

24 кадра в секунду было экономическим и техническим решением

Что изменило все, так это синхронизация звука. Синхронизация звука с фильмом была предпринята еще в 1900 году, но эта технология была слишком ненадежной для крупных кинофильмов. К концу 20-х годов стало возможным синхронизировать звук с помощью фонографа или аналогичного устройства, механически сблокированного с проектором. Первый «звуковой фильм», фильм с записанным диалогом, использовал этот метод со скоростью 24 кадра в секунду. было 1927s Джазовый певец.

В конце концов, звук был синхронизирован с фильмом путем фактической печати оптической дорожки на диафильме рядом с изображением. Эта практика связывала частоту кадров с ограничениями аудиотехнологий того времени. Учитывая, что кино — дорогое средство, в интересах Голливуда было потреблять как можно меньше пленки во время производства. Хотя немые фильмы воспроизводятся со средней скоростью 16 кадров в секунду, при такой частоте кадров невозможно было воспроизвести качественный саундтрек. В конце концов, студии остановились на 24 кадрах в секунду, потому что это была самая низкая частота кадров, возможная для воспроизведения разборчивого звука; это означает, что решение было не эстетическим, а техническим и экономическим.

Телевидение родило 60i и 50i

Теперь, когда мы понимаем, почему в кино в прошлом веке было 24 кадра в секунду, почему существует так много других частот кадров? В 1950-х годах телевидение изменило все. Первыми телевизорами (и большинством телевизоров до начала 2000-х) были ЭЛТ-мониторы (электронно-лучевые трубки). Ограничения технологии электронных ламп в то время требовали, чтобы ЭЛТ-дисплеи обновлялись с частотой сети переменного тока. Переменный ток (переменный ток) — это поток электроэнергии, проходящий через наши стены, и телевизор должен быть подключен к настенной розетке. Частота сети переменного тока составляет 60 Гц в США и 50 Гц в Европе.

Частота переменного тока ограничивала частоту обновления телевизора кратным 60 (США) и 50 (Европа). Поскольку 24 кадра в секунду было неприменимо, в США был принят формат NTSC, который составляет 30 кадров в секунду с чересстрочной разверткой (60i). А Европа приняла формат PAL, который составляет 25 кадров в секунду с чересстрочной разверткой (50i). Причиной чересстрочной развертки было удвоение воспринимаемой частоты кадров, что улучшает движение и уменьшает мерцание без необходимости увеличения пропускной способности. 30 кадров в секунду, прогрессивный (или 30p) при частоте 60 Гц полоса пропускания сокращается вдвое, поскольку каждый кадр мигает дважды, но передается только один раз. Так проецируется кино. Фильм со скоростью 24 кадра в секунду проецируется с частотой не менее 48 Гц с использованием двухстворчатого затвора, который дважды мигает каждым кадром перед продвижением пленки.

Отличие: чересстрочная и прогрессивная развертка

Чересстрочная развертка означает, что два видеополя составляют один кадр. Есть нечетные поля и четные поля (как жалюзи), которые мигают одно за другим. Чтобы упростить концепцию, если вы смотрите видео, снятое в формате 60i, вы видите полукадр каждые 1/60 секунды и полный кадр каждую 1/30 секунды. Поскольку полных кадров всего 30, 60i использует ту же полосу пропускания, что и 30p, при этом изображение более плавного движения и уменьшение мерцания при отображении.

С другой стороны, прогрессивная развертка — это когда каждый кадр сканируется последовательно целиком. Прогрессивная развертка имеет более высокое качество, но требует в два раза больше пропускной способности; и его нельзя было использовать в вещании до появления сигналов цифрового телевидения и HDTV.

Чересстрочное видео быстро устаревает, поскольку дисплеи с прогрессивной разверткой, такие как DLP, LCD, плазменные и OLED-дисплеи, продолжают заменять ЭЛТ-дисплеи, которые работают только с чересстрочной разверткой. Точно так же HDTV (как упоминалось ранее), DVD и Blu-ray диски имеют формат прогрессивной развертки. И для того, чтобы просматривать чересстрочное видео на дисплее с прогрессивной разверткой, отснятый материал должен быть деинтерлейсирован, что дает различные результаты по качеству. Поскольку технологии цифрового кино, телевидения и камер постепенно отказываются от чересстрочных форматов, прогрессивная частота кадров, такая как 60p, 30p и 24p, становится все более популярной в США9.0003

«Стандарты» частоты кадров наконец-то рушатся

60 кадров в секунду и 30 кадров в секунду обычно были стандартом для вещательного производства, а 24 кадра в секунду были стандартом для кинопроизводства. Однако новейшие камеры, проекторы и телевизоры поддерживают различные частоты кадров и форматы, что позволяет кинематографистам и видеооператорам освободиться от условностей и снимать с любой частотой кадров, наиболее подходящей для их контента или аудитории.

В течение многих лет были сторонники высокой частоты кадров (HFR) как в кино, так и в вещании. Частота кадров, такая как 48 кадров в секунду, 72 кадра в секунду и 120 кадров в секунду, либо слишком новая, либо все еще находится на стадии тестирования и не получила массовой поддержки. 48 кадров в секунду — это альтернатива типичной для фильмов частоте кадров 24 кадра в секунду. По состоянию на 2012 год 48 кадров в секунду использовались только в нескольких крупных фильмах, но заручаются поддержкой все большего числа влиятельных режиссеров. 120 кадров в секунду — это выбранная частота кадров UHDTV (телевидение сверхвысокой четкости), которое надеется однажды заменить существующие стандарты вещания по всему миру. Это устранило бы несоответствие между стандартами NTSC и PAL, поскольку телевизионная технология больше не ограничивается частотой сети переменного тока.

Высокие частоты кадров (HFR) более четкие и реалистичные

Хотя многие считают 24 кадра в секунду наиболее эстетически привлекательной частотой кадров для фильмов и телевизионных драм, есть и те, кто предпочитает HFR (высокая частота кадров). Как мы уже узнали, 24 кадра в секунду были стандартизированы из-за экономических и технических ограничений того времени; что было почти 100 лет назад. Поскольку стандарт 24 не был эстетическим выбором, сторонники HFR не видят причин придерживаться старой технологии. Вместо этого они выступают за частоту кадров ближе к 60 кадрам в секунду, потому что более высокая частота кадров больше соответствует человеческому зрению. HFR уменьшает размытость изображения при движении и отображает более четкое изображение, максимально приближенное к реальной жизни.

Зрители не привыкли к высокой частоте кадров, так как мы связываем высокую частоту кадров с просмотром видео. Как указывалось ранее, большинство телевизионных программ, таких как реалити-шоу, мыльные оперы и другие вещательные программы, производятся с частотой кадров 30 или 60 кадров в секунду. Сторонники HFR признают, что требуется время, чтобы приспособиться к фильму с более высокой частотой кадров. Чтобы киноиндустрия приняла HFR, зрители должны отделить его от дешевого вещательного производства.

Сторонники более высокой частоты кадров (HFR):

Дуглас Трамбалл, художник по спецэффектам в различных крупных фильмах (прежде всего, «2001: Космическая одиссея» и «Бегущий по лезвию»), в конце 70-х разработал кинематографический процесс под названием Showscan. Трамбалл хотел повысить точность и четкость основных движущихся изображений, поэтому он провел исследование, чтобы найти наиболее оптимальное разрешение и частоту кадров. В конце концов он выбрал 65-мм пленку, проецируемую со скоростью 60 кадров в секунду. Трамбалл провел многочисленные тесты на эмоциональную реакцию зрителей на частоту кадров и обнаружил, что эмоциональная реакция достигает пика при 72 кадрах в секунду. Режиссерская работа Трамбалла «Мозговой штурм» (1983) должен был стать первым фильмом Showscan, но MGM отказалась, не желая выпускать фильм в экспериментальном формате. Showscan Film Corporation обанкротилась в 2002 году.

Крупные студии не хотели вкладывать средства в более высокие затраты, связанные с Showscan. А поскольку целлулоидная пленка почти полностью устарела, маловероятно, что Showscan возродится. Однако появление цифровых кинокамер и цифровой проекции сделало более высокое разрешение и более высокую частоту кадров более экономически целесообразными. Питер Джексон и Джеймс Кэмерон — лишь некоторые из кинематографистов, поддерживающих новые технологии. Джексон снял сериал «Хоббит» со скоростью 48 кадров в секунду, а Кэмерон сообщил о планах потенциально снимать сиквелы «Аватара» со скоростью 48 или 60 кадров в секунду. Хотя лишь в нескольких кинотеатрах есть проекторы, способные показывать 48 кадров в секунду, поддержка частоты кадров будет продолжать расти.

Более высокая частота кадров по-прежнему обходится дороже

Хотя сенсорные технологии в цифровом кино, камерах профессионального и потребительского уровня сделали HFR более доступным, всегда будет дешевле снимать меньшее количество кадров в секунду. Как обсуждалось ранее, одна из основных причин, по которой Голливуд выбрал 24 кадра в секунду, заключалась в том, что это была самая медленная частота кадров, которая позволяла получить разборчивый звук из оптической дорожки, напечатанной по всей длине пленки. Более высокая частота кадров была бы столь же эффективной, но стоимость пленки и ее проявки могла легко увеличить производственный бюджет. Очевидно, что в интересах студии снизить затраты.

Несмотря на то, что они не работают с пленкой, цифровые кинорежиссеры и видеооператоры должны учитывать потребление скорости передачи данных. Если их камера записывает со скоростью 24 Мбит/с (мегабит в секунду) и частота кадров установлена ​​на 24 кадра/с, камера распределяет примерно 1 мегабит данных на кадр. Увеличение частоты кадров до 60 кадров в секунду приведет к распределению менее половины мегабита данных на кадр, что приведет к снижению общего качества изображения. Для повышения качества изображения необходимо увеличить скорость передачи данных, что приводит к более быстрому потреблению памяти. Хотя стоимость хранения данных со временем продолжает снижаться, эти затраты всегда необходимо учитывать.

Большее количество кадров в секунду также может стать обременительным при постобработке. Более высокая частота кадров увеличивает стоимость цветокоррекции, динамической графики, хроматической рирпроекции, компьютерной графики и других манипуляций на постпродакшне. Большее количество кадров в секунду требует большей вычислительной мощности, памяти и труда. Все просто и ясно: чем больше кадров в секунду, тем больше денег. Будут ли эти затраты уменьшаться по мере развития технологий? Конечно, но всегда будет экономическая выгода от производства меньшего количества рам.

Многие отвергают HFR и считают 24 кадра в секунду «золотым стандартом»

Возникли ли 24 кадра в секунду как техническое решение или нет, для некоторых кинематографистов, видеооператоров и любителей кино не имеет значения. Они просто любят эстетику. Но это еще не все. Сторонники 24 кадров в секунду говорят, что идея о том, что HFR — это то, к чему «просто нужно привыкнуть», нелепа, и наука, кажется, доказывает обратное.

Тот факт, что высокая частота кадров ближе к тому, что на самом деле видит глаз, создает интересную проблему. Для некоторых людей HFR для повествовательной работы попадает в Зловещую долину. Зловещая долина, обычно применяемая к робототехнике, — это психологическая гипотеза, утверждающая, что когда что-то похоже на жизнь, но не идеально, мы отвергаем это. Для документального фильма, видео событий или реалити-шоу мы принимаем HFR, потому что мы знаем, что то, что мы смотрим, реально. Но фильмы и телевизионные драмы полны условностей, которые мы привыкли принимать в повествовании. В фильмах диалоги — это не совсем то, как люди говорят; декорации, костюмы и освещение не соответствуют реальности; и действие не обязательно является тем, как ведут себя настоящие люди.

Тем не менее, мы принимаем эти условности при 24 кадрах в секунду, хотя знаем, что это фальшивка. Но высокая частота кадров изображает движение, которое слишком реально, и подчеркивает искусственность производства. Из-за этого мы всегда можем воспринимать HFR как что-то «не сыгранное», что делает его идеальным для научно-популярной работы, но плохим выбором для повествования. Если мы не сможем приостановить свое неверие, мы не сможем погрузиться в историю.

Что все это значит для кинематографистов и видеографов:

Если есть что-то, что вы должны извлечь из этого поста, так это то, что частота кадров больше не привязана к ограничениям технологии. Выбор частоты кадров — это эстетический выбор. Маловероятно, что какая-то одна частота кадров заменит другую. Есть сторонники с обеих сторон спора. Высокие частоты кадров более реалистичны и имеют меньшее размытие в движении, но имеют более высокую стоимость и, возможно, негативный оттенок. Низкая частота кадров, являющаяся стандартом де-факто на протяжении многих лет, является устаревшей технологией и приводит к сильному размытию движения. Будь то низкая частота кадров или высокая частота кадров, вы должны выбрать, что лучше всего подходит для вашего проекта, исходя из вашего бюджета, аудитории и метода распространения.

Что нужно знать для кинематографической замедленной съемки — FILMPAC

Кевин Грэм

В мире видео одним из самых крутых эффектов является использование замедленной съемки.

Самое замечательное в этом то, что большинство современных видеокамер имеют хотя бы некоторые возможности замедленной съемки.

Сегодня мы собираемся погрузиться в то, что на самом деле представляет собой замедленная съемка, как ее добиться и когда ее использовать.

Что такое замедленная съемка?

Видео — это просто непрерывная коллекция кадров, обычно 24 или 30 кадров в секунду, если быть точным. Эти частоты кадров воссоздают скорость и размытость изображения в движении, которые воспринимали бы наши глаза, если бы мы видели его в реальной жизни, причем 24 кадра в секунду являются наиболее естественными и, следовательно, наиболее распространенными.

Большинство фильмов снимаются с частотой 24 кадра в секунду именно по этой причине — она является наиболее «реалистичной» и стала фирменным элементом того, что делает что-то «кинематографичным».

Замедленная съемка — это видеозапись, которая снята с частотой кадров выше , чем частота кадров, с которой вы хотите ее просматривать, которая затем замедляется на временной шкале для достижения желаемого результата без растягивания кадры.

Не существует правил в отношении количества кадров, которые вы снимаете, но обычно высокая частота кадров включает 48, 60 и 120 кадров.

Как снимать в замедленном режиме?

Если вы просто снимаете со скоростью 24 кадра в секунду, а затем хотите замедлить этот кадр для эффекта, возникнут проблемы!

Поскольку было захвачено только 24 кадра в секунду, вы бы растянули видео до точки, в которой вы увидите меньше кадров в секунду, а это означает, что каждый отдельный кадр остается на экране дольше. Это приводит к изменчивому, нежелательному взгляду.

Итак, еще раз, если вы планируете замедлить съемку, вам нужно снимать с более высокой частотой кадров, чем вы планируете редактировать. Например, если вы знаете, что ваш проект будет иметь частоту кадров 24, и если вы хотите замедлить отснятый материал до половинной скорости, вы должны снимать на скорости 48. Затем при монтаже вы можете растянуть отснятый материал до 24 кадров в секунду вместо 48, и у вас получится плавный, замедленный снимок.

Некоторые камеры даже делают это за вас, позволяя установить проект и частоту кадров сенсора. Это означает, что отснятый материал автоматически растягивается и воспроизводится в замедленном режиме.

Если вам нужен более драматичный эффект замедленного движения, вы можете снимать с еще более высокой частотой кадров. Некоторые специализированные камеры могут снимать с частотой кадров в тысячи.

Некоторые вещи, которые следует учитывать при съемке в замедленном режиме, — это повышенное влияние источников света на кадры. Чем выше частота кадров, тем меньше света будет захвачено сенсором вашей камеры в каждом из них, поэтому вам необходимо спланировать это перед съемкой.

Высокая частота кадров также может привести к ужасающему эффекту мерцания, вызванному светом в кадре, работающем на электрической частоте, которая противоречит вашей частоте кадров. Это можно решить двумя способами: изменить частоту кадров, изменить скорость затвора или, в крайнем случае, использовать плагин или наложение в посте для устранения мерцания.

Быстрый способ устранить мерцание при постобработке — это продублировать снимок поверх самого себя, установить непрозрачность верхнего снимка на 50% и сдвинуть его вперед на 1 кадр. Это гарантирует, что выстрел остается постоянно освещенным. Однако этот метод не работает, если в кадре много движения.

Когда следует использовать замедленную съемку?

В первую очередь , замедленная съемка — отличный способ просто продемонстрировать что-то крутое. Будь то пуля, попавшая в арбуз, серфер, ловящий волну, или колибри, машущая крыльями, замедленное движение может позволить зрителю увидеть детали того, что его глаза просто не могут уловить в реальной жизни.

Возможно, наиболее практичным и распространенным способом использования замедленного движения является добавление легкости и плавности в B Roll. Практически все выглядит круто, если замедлить его до половины скорости; даже небольшое замедление сбитого кадра может привести к кинематографическому, мечтательному виду.

А с практической точки зрения, если вы снимаете с рук, например, с вертолета, замедленная съемка помогает уменьшить дрожание камеры и упрощает стабилизацию отснятого материала при монтаже.

С другой стороны, вы также можете целенаправленно снимать с высокой частотой кадров и не замедлять отснятый материал. Этот эффект аналогичен съемке с более высокой скоростью затвора, поскольку он дает более четкое изображение и меньшее размытие при движении. Это неестественный вид, но его можно использовать для создания драматического эффекта в динамичных сценах.

Замедленная съемка также является отличным способом подчеркнуть важный момент или сцену в вашей истории. Это действительно позволяет зрителю сосредоточиться на том, что происходит, и дает ему понять: «Эй, обратите внимание!» .

Поскольку эта техника настолько универсальна и легкодоступна, умение снимать в замедленном режиме является ключевым навыком, которым должен обладать каждый создатель видео.

Кевин — музыкальный директор и ведущий композитор Filmpac.

Частота кадров видео: что все они означают?

На мой взгляд, частота кадров является одним из самых важных
технические аспекты видеосъемки. Ваш выбор частоты кадров может быть
разница между профессиональными, кинематографическими кадрами и кадрами, которые выглядят как
это снято на телефон.

Что такое видео
частота кадров?

Для записи видео ваша камера должна
чтобы сделать серию неподвижных изображений в быстрой последовательности. Каждый из них по-прежнему
изображений называется « кадр ”.

Частота кадров означает количество неподвижных изображений,
камера захватывает в течение секунды, также известное как « кадров в секунду » или « кадров в секунду ».

Стандартное видео
Контент

24 кадра в секунду

Подавляющее большинство голливудских фильмов показывают в формате 24 кадра в секунду,
поэтому съемка с такой частотой кадров может сделать отснятый материал намного более
кинематографический. В то время как средний человек может быть не в состоянии сознательно
различать кадры с частотой 24 кадра в секунду и другие частоты кадров, наиболее профессиональные
видеооператоры могут заметить разницу. Кроме того, большая часть западного мира
был создан для того, чтобы ассоциировать видеоконтент с частотой 24 кадра в секунду с высокобюджетными фильмами,
поэтому вполне вероятно, что многие люди подсознательно заметят
разница.

Одним из основных недостатков видеосъемки с частотой 24 кадра в секунду является то, что она
может выглядеть довольно изменчиво и непрофессионально, когда замедляется. Имея это в виду,
если вы снимаете кадры с намерением замедлить их в
пост-продакшн, мы всегда рекомендуем снимать с более высокой частотой кадров. Используя
плагин, такой как Twixtor Pro, для замедления отснятого материала также может помочь избежать
любые прерывистые кадры замедленного движения.

25 кадров в секунду

25 кадров в секунду — это частота кадров, используемая для телевизионного видеоконтента в Великобритании и других странах, использующих стандарт мощности 50 Гц, таких как Германия, Австралия и Объединенные Арабские Эмираты.

Многие современные камеры DLSR позволяют снимать в
25 кадров в секунду, что часто может сбивать с толку видеографов, которые всегда
научили снимать в 24fps. Если вы когда-нибудь застряли между ними, мы рекомендуем
съемка со скоростью 24 кадра в секунду, если вы не знаете, что ваш видеоконтент будет воспроизводиться в Великобритании
телевидение.

30 кадров в секунду

Поскольку стандартом питания в США, Бразилии, Мексике и многих других странах является частота 60 Гц, многие современные камеры также позволяют снимать видео с частотой 30 кадров в секунду. Традиционно это частота кадров, используемая для телевизионного видеоконтента в США. Поскольку ваша камера снимает больше неподвижных изображений в секунду, чем при съемке со скоростью 24 кадра в секунду, эта частота кадров может быть идеальной для спорта и других видов динамичного видео.

Фото:
https://actioncamguides.com/

Также важно помнить, что подавляющее большинство
домашних видеокамер 2000-х и начала 2010-х годов можно было
фильм в 30fps. Имея это в виду, люди часто связывают видео, снятое в
30 кадров в секунду с домашним видеоконтентом более низкого качества.

Аналогично 24 и 25 кадрам в секунду, мы рекомендуем избегать видеосъемки
замедленная съемка со скоростью 30 кадров в секунду, поскольку она может выглядеть прерывистой и
непрофессионально.

Замедленное видео
Контент

50 кадров в секунду

Для большинства полупрофессиональных цифровых зеркальных камер,
Великобритания или другие страны со стандартом мощности 50 Гц, 50 кадров в секунду — максимальная скорость.
доступная частота кадров. Это идеальная частота кадров для замедленной съемки.
отснятый материал; при более чем вдвое большем количестве неподвижных изображений, чем
24 кадра в секунду, кадры будут выглядеть намного более плавными при замедлении.

Если ваша камера поддерживает съемку с более высокой частотой кадров,
тогда 50 кадров в секунду все еще могут быть полезны для замедленной съемки таких вещей, как
отслеживание кадров людей, идущих, рукопожатий и других медленных и средних скоростей
действия.

Обратите внимание, что любые кадры, снятые со скоростью 50 кадров в секунду или выше
а не тоже тормозили может
показаться непрофессиональным. Как и в случае с кадрами со скоростью 30 кадров в секунду, это связано с тем, что
люди просто не привыкли смотреть видеоконтент с нормальной скоростью в любом другом
частота кадров, чем 24 кадра в секунду.

60 кадров в секунду

60 кадров в секунду — это американский эквивалент 50 кадров в секунду, точно так же, как 30 кадров в секунду
25 кадров в секунду. Если ваша камера была произведена в США или одной из других стран
который использует стандарт мощности 60 Гц, то вполне вероятно, что он предложит
возможность снимать со скоростью 60 кадров в секунду, а не 50. Конечно, некоторые из более дорогих
камеры могут предлагать возможность снимать в обоих режимах.

100/120 кадров в секунду

Следующая значимая частота кадров составляет 100 кадров в секунду (Великобритания) или 120 кадров в секунду.
(США), однако очень редко можно найти камеру, которая снимает любой из
эти частоты кадров в 1080p менее чем за 1000 фунтов стерлингов. Для большинства видеооператоров-любителей
50/60 кадров в секунду дадут вам результаты, которые вы ищете в любом случае. Говоря это,
если вы можете позволить себе камеру, которая снимает со скоростью 100/120 кадров в секунду, то она, безусловно, того стоит.
инвестиции. Эта частота кадров идеальна для плавной кинематографической замедленной съемки.
последовательности событий, которые происходят быстро в режиме реального времени — например, отслеживание
снимок бегущего человека или движущегося автомобиля.

200/240 кадров в секунду

Следующий уровень выше 100/120 кадров в секунду — 200 кадров в секунду (Великобритания) или 240 кадров в секунду
(НАС). Эта частота кадров доступна на еще меньшем количестве потребительских камер — Sony
GH5S — одна из немногих беззеркальных и зеркальных камер, которая может записывать видео со скоростью 240 кадров в секунду.
в 1080p. Сказав это, для людей, желающих получить доступ к 240 кадрам в секунду без необходимости
раскошелиться на камеру стоимостью в несколько тысяч фунтов, новую GoPro HERO7
на самом деле предлагает замедленную съемку со скоростью 240 кадров в секунду в формате 1080p. На практике вы редко
даже нужно снимать в такой частоте кадров так как она очень медленный, однако он может быть идеальным для замедления быстро развивающегося
последовательности действий. Если вы когда-нибудь видели видео взрыва воздушного шара с водой в
замедленная съемка или кого-то ударили по лицу в замедленной съемке, вполне вероятно, что
кадры были сняты со скоростью 200/240 кадров в секунду или выше.

Вот и все, полное руководство по видеокадрам
ставки. Также важно отметить, что, хотя некоторые камеры предлагают опцию
снимать с более высокой частотой кадров приходится за счет качества видео. Этим,
Я имею в виду, что некоторые камеры могут снимать со скоростью 120 кадров в секунду, но только с разрешением 720p.