Video Tech: Mudando o foco de alta resolução para alta taxa de quadros

Autor: Roger Morrison
Data De Criação: 20 Setembro 2021
Data De Atualização: 21 Junho 2024
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Video Tech: Mudando o foco de alta resolução para alta taxa de quadros - Tecnologia
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À medida que a resolução diminui, a alta taxa de quadros (HFR) se tornará um novo ponto de venda importante na tecnologia de vídeo.

Você já se perguntou por que a televisão britânica parecia tão diferente da televisão americana? Ou por que uma câmera lenta parece melhor (ou mais suave) do que outra câmera lenta? Isso tem muito a ver com a taxa de quadros (ou frequência) da imagem em movimento. Isso geralmente é medido em quadros por segundo (FPS geralmente estilizado) e historicamente tem sido um elemento rigidamente padronizado da tecnologia de filmes. Mas novas inovações em vídeo desencadearam uma nova era de taxas de quadros mais altas. (Para saber mais sobre as tendências de qualidade de vídeo, consulte Twilight of the Pixels - Mudando o foco para gráficos vetoriais.)

Uma Breve História das Taxas de Quadros

O olho humano percebe cerca de dez a doze quadros por segundo como movimento suave. Qualquer coisa menos parece irregular, como um flipbook. As taxas de quadros mais precoces foram variáveis, pois as primeiras câmeras e projetores de filmes foram operados com manivela manual. A imagem em movimento projetada precisava ser acionada no mesmo ritmo em que foi filmada, obviamente, ou o movimento pareceria muito lento ou muito rápido. O movimento de filmagem em uma alta taxa de quadros a ser projetada em uma mais baixa foi referido como "over-cranking", que resultou em filme em câmera lenta. Inversamente, a “falta de manivela” durante as filmagens resultou em movimento acelerado quando projetada.


As manivelas mecanizadas foram desenvolvidas no início do século XX, no entanto, as taxas de quadros não eram amplamente padronizadas até o advento do acompanhamento sonoro por volta do final da década de 1920. O som foi adicionado inicialmente ao filme por meio de uma faixa óptica adicionada à tira de filme. Vinte e quatro quadros por segundo eram o limite em que a qualidade e o áudio decifrável podiam ser produzidos; portanto, essa se tornou a taxa de quadros padrão nos filmes nos próximos anos (24 FPS ainda é amplamente utilizado até hoje).

À medida que o vídeo e a televisão se desenvolviam, no entanto, as taxas de quadros padrão se tornaram mais diversas para acomodar novas tecnologias e padrões regionais. O sistema de vídeo do Comitê Nacional de Sistemas de Televisão (NTSC) tornou-se o padrão de vídeo predominante nos Estados Unidos, Canadá, grande parte da América do Norte / do Sul e algumas outras partes do mundo durante a metade do século XX, e normalmente incorpora uma taxa de quadros de 30 quadros por segundo. O sistema de vídeo analógico Phase Alternating Line (PAL), por outro lado, tem sido o padrão para grande parte do mundo (incluindo o Reino Unido, assim como grande parte da Europa e Ásia) e incorpora uma frequência de quadros de 25 quadros por segundo. (Para saber mais sobre a televisão na era moderna, consulte 7 maneiras pelas quais a tecnologia mudou a televisão.)


Por que alta taxa de quadros?

A "suavidade" do movimento aumenta junto com a taxa de quadros, mas qualquer melhoria significativa é difícil, se não impossível, de discernir após cerca de 50 quadros por segundo. Acima disso, é necessária uma visão muito aguçada para decifrar qualquer suavidade adicional. Então, por que se preocupar em aumentar a taxa de quadros além de 50 quadros por segundo?

Como mencionado anteriormente, quanto maior a taxa de quadros da gravação, mais suave será a reprodução em câmera lenta. As câmeras de vídeo são capazes de capturar 60 quadros por segundo há muitos anos, principalmente para fins de reprodução em câmera lenta. Naturalmente, sessenta vídeos em FPS são reproduzidos à meia velocidade em um formato de 30 FPS. Assim, a câmera lenta extrema é uma característica atraente da HFR (especialmente para vídeos científicos). Mas a grande vantagem da alta taxa de quadros para fins mais práticos provavelmente teria que ser reduzida no desfoque de movimento.

Dependendo de qual tecnologia de captura de filme está sendo usada (seja vídeo ou filme), há uma sequência de eventos que ocorre para gravar todos os quadros. Se ocorrer movimento suficiente dentro da cena que está sendo capturada durante a duração do processo de captura (por exemplo, 1/24 de segundo por 24 FPS), o desfoque de movimento provavelmente aparecerá no quadro resultante. Portanto, naturalmente, quanto maior a taxa de quadros, menor a vulnerabilidade da imagem ao desfoque de movimento.

As desvantagens da alta taxa de quadros, talvez obviamente, incluem arquivos mais volumosos, taxas de transmissão mais altas e desvio de recursos de outros parâmetros de mídia (por exemplo, o tamanho do quadro geralmente é comprometido para compensar o aumento do número de quadros). No entanto, várias câmeras de vídeo, codecs, plugins e soluções de exibição que adotaram a tecnologia estão mostrando resultados impressionantes.

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As câmeras digitais de consumo agora têm a capacidade de atingir taxas de quadros que estão na casa dos milhares, enquanto os equipamentos profissionais de nível superior aparentemente podem aumentar ainda mais. Mas um custo mais alto não significa necessariamente uma taxa de quadros mais alta. A ARRI, por exemplo, atualmente produz algumas das câmeras HFR da melhor qualidade do mercado. Atualmente, com mais de US $ 45.000, essas câmeras de nível profissional podem filmar cerca de 200 quadros por segundo em ProRes HD total (1080 pixels de largura) e cerca de 100 quadros por segundo em resolução 4K.

Por outro lado, o compacto modelo FPS1000 Platinum pode gravar a incríveis 18.500 quadros por segundo em definição padrão (640 por 480 pixels) por uma fração do preço da ARRI. Canon, Red e Sony possuem opções em um espectro de preços muito mais amplo, e a lista de marcas que adotam alta taxa de quadros está crescendo.

Conclusão

Embora a alta taxa de quadros possa parecer excessiva, seu uso prático em vídeo com taxa de quadros variável se tornará aparente, assim como a vantagem estética da significativa redução de desfoque de movimento dos HFRs. Enquanto as novas tendências da tecnologia de vídeo, como o HFR, podem levar um longo tempo antes de atingir o mainstream (o 4K está chegando ao consumidor há anos), os fabricantes de vídeo estão achando isso tremendamente útil. No devido tempo, o mesmo acontecerá com as massas.