วิดีโอเทค: เปลี่ยนโฟกัสจากความละเอียดสูงเป็นอัตราเฟรมสูง

เนื้อหา

• ประวัติย่อของอัตราเฟรม
• ทำไมอัตราเฟรมสูง
• ไม่มีข้อบกพร่องไม่มีความเครียด - คู่มือแบบเป็นขั้นตอนเพื่อสร้างซอฟต์แวร์ที่เปลี่ยนแปลงชีวิตโดยไม่ทำลายชีวิตของคุณ
• ข้อสรุป

Takeaway:

เมื่อระดับความละเอียดปิดลงอัตราเฟรมที่สูง (HFR) จะกลายเป็นจุดขายสำคัญในเทคโนโลยีวิดีโอ

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าทำไมโทรทัศน์ของอังกฤษถึงดูแตกต่างจากโทรทัศน์ของอเมริกา? หรือเหตุใดการเคลื่อนไหวช้าบางอย่างจึงดูดีขึ้น (หรือนุ่มนวลกว่า) การเคลื่อนไหวช้าอื่น ๆ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอัตราเฟรม (หรือความถี่) ของภาพเคลื่อนไหว โดยทั่วไปแล้วจะวัดเป็นเฟรมต่อวินาที (มักจะเป็น FPS ที่เก๋) และในอดีตเคยเป็นองค์ประกอบมาตรฐานของเทคโนโลยีภาพเคลื่อนไหวอย่างเหนียวแน่น แต่นวัตกรรมใหม่ในวิดีโอได้จุดประกายยุคใหม่ของอัตราเฟรมที่สูงขึ้น (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวโน้มคุณภาพวิดีโอดู Twilight of Pixels - เลื่อนโฟกัสเป็นกราฟิกแบบเวกเตอร์)

ประวัติย่อของอัตราเฟรม

สายตามนุษย์รับรู้ประมาณสิบถึงสิบสองเฟรมต่อวินาทีเป็นการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น สิ่งที่ปรากฏน้อยเปลี่ยนแปลงเร็วเหมือนฟลิปบุ๊ค อัตราเฟรมแรกสุดนั้นแปรผันเนื่องจากกล้องถ่ายภาพเคลื่อนไหวเครื่องแรกและโปรเจ็คเตอร์ทำงานด้วยมือหมุน ภาพเคลื่อนไหวที่ฉายจะต้องหมุนในระดับเดียวกับที่ถ่ายทำอย่างชัดเจนหรือการเคลื่อนไหวจะช้าหรือเร็วเกินไป การเคลื่อนไหวการถ่ายทำในอัตราเฟรมที่สูงที่จะฉายที่ระดับล่างถูกเรียกว่า "การหมุนมากเกินไป" ซึ่งส่งผลให้ภาพยนตร์เคลื่อนไหวช้า ในทางกลับกัน“ under-cranking” ระหว่างการถ่ายทำส่งผลให้เกิดการเร่งความเร็วเมื่อฉาย

ยานยนต์ cranks ได้รับการพัฒนาในช่วงต้นศตวรรษที่ยี่สิบอย่างไรก็ตามอัตราเฟรมไม่ได้มาตรฐานอย่างกว้างขวางจนกระทั่งการปรากฎตัวของเสียงรอบปลายปี ค.ศ. 1920 เสียงแรกถูกเพิ่มลงในภาพยนตร์โดยทางแสงติดตามเพิ่มไปยังแถบฟิล์ม ยี่สิบสี่เฟรมต่อวินาทีนั้นเกี่ยวกับเกณฑ์ที่คุณภาพเสียงที่ถอดรหัสสามารถผลิตได้ดังนั้นนี่จึงกลายเป็นอัตราเฟรมมาตรฐานในภาพยนตร์สำหรับปีต่อ ๆ ไป (24 FPS ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงทุกวันนี้)

เมื่อวิดีโอและโทรทัศน์พัฒนาขึ้นอัตราเฟรมมาตรฐานก็มีความหลากหลายมากขึ้นเพื่อรองรับเทคโนโลยีใหม่และมาตรฐานระดับภูมิภาค คณะกรรมการระบบโทรทัศน์แห่งชาติ (NTSC) ระบบวิดีโอได้กลายเป็นมาตรฐานวิดีโอที่แพร่หลายในสหรัฐอเมริกาแคนาดาอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้และส่วนอื่น ๆ ของโลกในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบและโดยทั่วไปจะประกอบด้วยอัตราเฟรม 30 เฟรมต่อวินาที. ในทางกลับกันระบบวิดีโอแบบแอนะล็อก Phase Alternating Line (PAL) เป็นมาตรฐานสำหรับส่วนที่เหลือของโลก (รวมถึงสหราชอาณาจักรรวมถึงยุโรปและเอเชีย) และประกอบด้วยความถี่เฟรม 25 เฟรมต่อ ที่สอง (หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโทรทัศน์ในยุคปัจจุบันโปรดดูที่ 7 Ways Technology เปลี่ยนโทรทัศน์)

ทำไมอัตราเฟรมสูง

การเคลื่อนไหว "ความนุ่มนวล" เพิ่มขึ้นพร้อมกับอัตราเฟรม แต่การปรับปรุงที่สำคัญใด ๆ นั้นยากหากไม่สามารถแยกแยะได้หลังจากประมาณ 50 เฟรมต่อวินาที ข้างต้นนั้นต้องใช้สายตาที่แหลมคมเพื่อถอดรหัสความเรียบเนียนเพิ่มเติมใด ๆ ทำไมถึงต้องกดอัตราเฟรมเกิน 50 เฟรมต่อวินาที

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ยิ่งอัตราเฟรมของการบันทึกสูงขึ้นเท่าไรการเล่นที่ราบรื่นก็จะยิ่งเคลื่อนไหวช้า กล้องวิดีโอมีความสามารถในการจับภาพ 60 เฟรมต่อวินาทีเป็นเวลาหลายปีแล้วส่วนใหญ่เพื่อการเล่นแบบสโลว์โมชั่น วิดีโอหก FPS สามารถเล่นได้ครึ่งความเร็วในรูปแบบ 30-FPS ดังนั้นการเคลื่อนไหวช้ามากเป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของ HFR (โดยเฉพาะสำหรับวิดีโอทางวิทยาศาสตร์) แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญของอัตราเฟรมที่สูงสำหรับจุดประสงค์ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่อาจจะต้องลดความเบลอของภาพเคลื่อนไหว

ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการจับภาพเคลื่อนไหวที่ใช้ (ไม่ว่าจะเป็นวิดีโอหรือภาพยนตร์) มีลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพื่อบันทึกทุกเฟรม หากมีการเคลื่อนไหวเพียงพอภายในฉากที่ถ่ายในช่วงระยะเวลาของกระบวนการจับภาพ (เช่น 1/24 ของวินาทีสำหรับ 24 FPS) การเคลื่อนไหวเบลอจะปรากฏบนเฟรมผลลัพธ์ ดังนั้นยิ่งอัตราเฟรมสูงขึ้นเท่าไหร่ภาพก็จะยิ่งเบลอน้อยลงเท่านั้น

ข้อเสียของอัตราเฟรมที่สูงอาจเห็นได้ชัดว่ารวมไฟล์เทกองการอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นและการเบี่ยงเบนทรัพยากรออกจากพารามิเตอร์สื่ออื่น ๆ (ตัวอย่างเช่นขนาดของเฟรมมักจะลดลงเพื่อชดเชยจำนวนเฟรมที่เพิ่มขึ้น) อย่างไรก็ตามกล้องวิดีโอตัวแปลงสัญญาณปลั๊กอินและจอแสดงผลจำนวนหนึ่งที่ใช้เทคโนโลยีนี้แสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ

ไม่มีข้อบกพร่องไม่มีความเครียด - คู่มือแบบเป็นขั้นตอนเพื่อสร้างซอฟต์แวร์ที่เปลี่ยนแปลงชีวิตโดยไม่ทำลายชีวิตของคุณ

คุณไม่สามารถพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณเมื่อไม่มีใครใส่ใจคุณภาพของซอฟต์แวร์

ขณะนี้กล้องดิจิตอลของผู้บริโภคมีความสามารถในการตีอัตราเฟรมที่อยู่ในหลักพันในขณะที่อุปกรณ์ระดับมืออาชีพที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นไม่จำเป็นต้องหมายถึงอัตราเฟรมที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ARRI ในปัจจุบันทำให้กล้อง HFR คุณภาพดีที่สุดในตลาด ปัจจุบันทำงานที่สูงกว่าประมาณ $ 45,000 กล้องระดับมืออาชีพเหล่านี้สามารถถ่ายภาพที่ประมาณ 200 เฟรมต่อวินาทีใน ProRes HD เต็มรูปแบบ (กว้าง 1080 พิกเซล) และประมาณ 100 เฟรมต่อวินาทีที่ความละเอียด 4K

ในทางตรงกันข้ามรุ่น FPS1000 Platinum ขนาดกะทัดรัดสามารถถ่ายภาพที่ 18,500 เฟรมต่อวินาทีในความคมชัดมาตรฐาน (640 x 480 พิกเซล) ในราคาเศษเสี้ยวของ ARRI Canon, Red และ Sony มีตัวเลือกในการกำหนดราคาที่กว้างขึ้นและรายการของแบรนด์ที่ใช้อัตราเฟรมที่สูงขึ้น

ข้อสรุป

แม้ว่าอัตราเฟรมที่สูงอาจดูมากเกินไป แต่การใช้งานจริงในวิดีโออัตราเฟรมที่เปลี่ยนแปลงจะกลายเป็นที่เห็นได้ชัดเช่นเดียวกับความได้เปรียบด้านสุนทรียภาพของ HFRs ลดการเคลื่อนไหวเบลออย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่แนวโน้มเทคโนโลยีวิดีโอใหม่เช่น HFR อาจใช้เวลานานก่อนที่กระแสหลัก (4K จะไหลลงสู่ผู้บริโภคมานานหลายปีแล้ว) ผู้ผลิตวิดีโอพบว่ามันมีประโยชน์อย่างมาก ในเวลาที่เหมาะสมมวลก็จะ