Сколько кадров пленки за 1 секунду

Калькуляторы для кинопленки

Расчет длительности отрезка кинопленки в кадрах, часах, минутах, секундах, метрах.

По запросу пользователя sanya (кино, ТВ) публикуем серию новых калькуляторов для расчета кинопленки в кино и ТВ. Первый калькулятор вычисляет длину отрезка кинопленки в кадрах или часах-минутах-секундах и кадрах в зависимости от начального и конечного показателя счетчика времени и числа кадров в секунду. Значение счетчика задается четырьмя числами, которые разделены двоеточием (часы, минуты, секунды и кадры). В последнем разряде счетчика задается число кадров, не попавших в целую секунду. Количество кадров в секунду для кино равняется 24-м, для ТВ — зависит от системы телевидения: для PAL/SECAM это 25 кадров в секунду, для NTSC — 30 (точнее 29.97).

Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз

Миф про 25-й кадр хоть раз слышал каждый. До сих пор многие уверены, что человеческий глаз способен воспринимать максимум 24 кадра в секунду. Однако это огромное заблуждение. И, что интереснее всего, в байку про 24 кадра люди верили даже лет 15-20 назад, когда повсеместно встречались ЭЛТ-мониторы, наглядно опровергающие это утверждение своим мерцанием.

Откуда взялся миф про 24 кадра

Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок.

Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду (всего 30 см), не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать.

Волнообразные линии вверху — звуковая дорожка

Увеличить показатели FPS именно до 24 решили тоже не просто так. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный – 90 футов или 30 ярдов. Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы.

Для такой скорости требовалось более точное и выносливое оборудование (как для съемки, так и воспроизведения в кинотеатрах), а расход пленки существенно увеличивался. Помимо затрат на саму пленку, увеличивались также стоимость монтажа, время на его произведение. В итоге все так и остановились на 24 кадрах, эта частота стала отраслевым стандартом на много десятилетий.

Окончательно утвердили частоту около 25 кадров в секунду тотальная электрификация Европы и появление телевидения. При частоте переменного тока 50 Гц (смен направления в секунду) 24-25 кадров удобно привязывать к параметрам тока. При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. А вот в США, где вместо привычных нам 220-230 вольт 50 Гц используется 110-120 вольт 60 Гц, телевизионный стандарт NTSC работает с частотой 30 (29,97) кадров в секунду.

Частоту кадров на ТВ привязали к синусоиде тока в сети

Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз

Человеческое зрение – это не дискретная система, возможности которой можно описать простыми цифрами. Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду. А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе.

Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется – разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта. Чем быстрее он движется, чем резче эти движения – тем выше предельная частота.

Сравнение 5, 10, 15 и 30 кадров в секунду на медленной картинке

Наблюдая видео, на котором человек медленно идет по прямой, глаз не заметит существенной разницы между 24 и 60 кадров в секунду, так как движения плавные. Если этот человек быстро бежит – разница уже будет, ролик в 60 FPS покажется намного плавнее и приятнее, чем в 24 FPS. А если этот человек не просто бежит, а бежит зигзагом, попутно прыгая через препятствия – то даже разница между 60 и 120 FPS будет заметна, в пользу большей частоты.

Сравнение 24 и 60 кадров в секунду на динамичном видео

Чтобы проверить это, не нужно далеко ходить. Достаточно запустить на компьютере тяжелую игрушку сначала на низких настройках, чтобы FPS был высоким, а потом – на высоких или максимальных, чтобы получить меньше 30 FPS. Вы сразу заметите разницу: в первом случае объекты хоть и будут менее детальными, но движения – гораздо более плавными.

Увидев разницу между 30, 60 и 100 FPS, можно наглядно убедиться, что человеческий глаз видит гораздо больше 24 кадров в секунду. Предел, после которого разница становится не видна, зависит от индивидуальных особенностей зрения, и в случае с видео или игрой составляет 80-150 кадров в секунду, а иногда и больше.

Пределы восприятия зрительной системы

Помимо кадровой частоты, имеют значение и амплитуда смены кадра, резкость цветовых переходов, время показа каждого кадра. Если просто набрать разноцветных картинок, склеить их в видеоролик и менять со скоростью 120 кадров в секунду, человек хоть и не заметит все цвета, но будет испытывать дискомфорт.

Причина дискомфорта – напряжение глаз, которые пытаются зафиксировать каждую смену, и зрительного центра в мозге. Если долго смотреть на такое, могут заболеть глаза и голова, а у человека с эпилепсией может случиться приступ.

При коротком времени показа кадра (1 миллисекунду показывает – 10 мс не показывает) чувствительность глаз становится еще выше. Даже если человек не видит (не воспринимает сознательно) смены кадра, и картинка плавная, резкие цветные вспышки (когда кадр показывается), чередующиеся с черным фоном (кадр не показывается), зрительная система улавливает.

Именно этим обусловлен дискомфорт, который испытывают некоторые люди при наблюдении AMOLED-экранов Samsung на сниженной яркости. Ведь в режиме снижения яркости включается ШИМ-регулятор подсветки, который быстро включает и гасит пиксели. Циклов включения-гашения за секунду происходит 240, то есть их частота – 240 Гц или 240 кадров в секунду.

Полосы на экране — эффект от мерцания, которое замечает камера

Человек вроде и не видит смену кадров с такой частоты, картинка кажется плавной, но чувствительная зрительная система все же фиксирует этот процесс. То есть, сознание хоть и видит за секунду меньше кадров, но глаза способны уловить и больше. Просто из-за очень высокой частоты мозг напрягается, но не обрабатывает эту информацию до конца.

Незаметными для людей с высокочувствительным зрением становятся только частоты смены кадра и мерцания порядка 1000 Гц. Именно от 1 кГц (1000 кадров в секунду) – предел восприятия, преодолеть который большинство человеческих глаз не может. Таким образом, при наблюдении движущегося изображения, в большинстве случаев, человеческий глаз видит максимум около 100-150 кадров в секунду, но воспринимать способен на порядок больше.

Каталог

• Все телевизоры
• OLED телевизоры
• QLED телевизоры
• Nano Cell телевизоры
• 4K Ultra HD телевизоры
• 8K Ultra HD телевизоры
• Телевизоры LG
• Телевизоры Samsung
• Телевизоры Sony
• Все стиральные машины
• Стиралки с вертикальной загрузкой
• Стиралки с фронтальной загрузкой
• Узкие стиральные машины (до 45 см)
• Все холодильники
• Холодильники Side by Side

Эффект пленочного кинопроектора в цифровых видеотехнологиях

Доброго дня всем Хабравцам. Наверняка, многие из вас любят ходить в кинотеатры, в этот удивительный и чем-то притягивающий мир. Наверняка, многие фотографы, видеографы, операторы и монтажеры задумывались о том, как сделать свое конечное произведение более интересным и похожим на кино.

Увлекаясь фотосъемкой и видеомонтажем в один прекрасный момент я подумал, — получаемая картинка слишком реалистична и совсем не похожа на «кино». Порывшись в интернете, решений этой задачи легким путем найдено не было, кроме эффектов добавления всяких пылинок, черточек, волосков и потертостей, как на пленке. Кроме того, просмотр последних фильмов в формате FullHD, с его уж очень реалистичной и живой картинкой, так же лишал этой киношной волшебности. Пришлось отправиться в экспедицию и проводить раскопки — исследование предметной области.

Раз уж мы не получаем этот эффект киношной волшебности, давайте тогда сравним наши домашние, цифровые технологии и технологии аналоговой кинопроекции.

Определенно понятно, что все дело в частоте кадров видеоматериала. Частота в видео/кино -это количество проигрываемых кадров в секунду. Чем больше кадров проигрывается в секунду, тем более живым и реалистичным получается изображение на экране. Ну, и, соответственно, наоборот, в разумных пределах, т.к. если частота, например, 1 к/с — то это больше похоже на слайдшоу.

Итак, что мы имеем? Цифровые зеркальные камеры записывают видео порядка 30 к/с, а (как-то так исторически сложилось) в кинотеатре это число равно 24. «Так вот оно решение!», — подумал я и побежал переделывать свой ролик из 30 в 24 к/с. Но не тут-то было! Конечно, разница была заметна, но это не было похоже на кино. Даже была предпринята попытка порезки видео на отдельные и статичные кадры-картинки (чтобы все было честно, чтобы все было как на плёнке — 1 кадр и таких кадров 24 на одну секунду), и их обратная склейка в видео — не похоже на кино и все тут! Копаем дальше.

Теперь заглянем в пленочный кинопроектор глубже. Пленочный кинопроектор — механическое устройство, в котором перелистываются кадры, а свет от мощной лампы, проходя через кадр плёнки и систему линз, создает изображение на экране. Устройство, нужно сказать, очень интересное, и, как и обычно — не очень сложное. Особенностью кинопроектора является устройство — обтюратор. Обтюратор преграждает световой поток во время смены кадра при протяжке киноленты, чтобы исключить смазывание изображения на экране. Получается так, что свет проходит через позитив (кадр плёнки) непосредственно в момент его неподвижности и фиксации (позитива). Что имеем? Кадр зафиксирован — через него идет свет, происходит смена кадра — обтюратор перекрывает свет. Обычно, обтюратор — вращающийся перед лампой проектора диск с прорезями, через которые и пропускается/перекрывается свет.

Пробуем применить на практике полученные знания. Для этого опять нарезаем видео на изображения и вставляем между ними изображения с темнотой (т.е. моменты, когда происходит смена кадра и перекрывается свет).

Выходит, что наша «схема № 1» имеет вид: 1 кадр + темнота + 2 кадр + темнота +… ну и так далее. Т.е. за секунду у нас проигрывается 48 отдельных изображений.

Результат: все мерцает, общее изображения непонятно, неприятно смотреть. Продолжаем копать предметную область дальше.

Оказывается, в кинематорграфе есть некоторая хитрость. Для того, чтобы уменьшить мерцание фильма при смене кадра, используется обтюратор с дополнительной лопастью (открытая + закрытая секции), такая лопасть называется холостой. Как Вы могли догадаться — при нахождении обтюратора в холостой зоне смена кадра не происходит. Это позволяет создать частоту мерцания проектора 48 герц, но проигрывать всё те же 24 кадра в секунду. Применяем на практике.

Теперь наша «схема № 2» имеет вид: 1 кадр + темнота + 1 кадр + темнота + 2 кадр + темнота + 2 кадр + темнота + 3 кадр +… ну и так далее. За секунду проигрывается 96 изображений.

Результат: Мерцает меньше, картинку можно различить, но просмотр такого видео будет совсем непродолжительным из-за неприятного мерцания. Копаем дальше.

У кинопроекторов есть одна постоянная, называется она — коэффициент обтюрации. Коэффициент обтюрации показывает отношение длительности открытой области обтюратора к периоду смены кадра в проекторе. Например, у советского кинопроектора 23КПК коэффициент обтюрации равен 0.57, т.е. за время жизни одного кадра длительность его освещения составляет 57% от общего времени жизни этого кадра. Кроме того, форма обтюраторов бывает разной: как ровные, вырезанные секции из диска от центра по прямой (как если бы было похоже на значок BMW), так и со всякими кривыми вырезами или прорезями.

Стоит так же отметить, что перекрытие светового потока дисковым обтюратором с прямыми вырезами от центра (да и вообще любым другим обтюратором) происходит не сразу, и не мгновенно, и не ровно сверху вниз, а по прямой от радиуса диска при его вращении. Так же происходит открытие обтюратором, не сразу, и не ровно сверху вниз. Еще, как мы знаем — у света очень большая скорость (а скорость открытия/закрытия обтюратором светового потока по сравнению со скоростью света — ничтожно мала), а значит работа обтюратора полностью отражается на киноэкране, хоть нам это и не заметно.

Вывод изображения на монитор так же происходит покадрово, с определенной и конкретной частотой. Конечно, создание имитации эффекта кинопроектора в цифровых технологиях представляется возможным при работе с изображениями на высокой частоте. Например (вернемся к нашей «схеме № 2»), проигрывая 400 изображений для отработки только одного цикла (1 кадр + темнота + 1 кадр + темнота), 120 из которых показывается кадр, затем в 80 изображений — аккуратная прорисовка имитации дискового обтюратора — закрытие и открытие изображения кадра, потом опять 120 картинок показываем кадр, и закрываем цикл — 80 изображений работы обтюратора на закрытие данного кадра и открытие кадра уже следующего. И это только цикл жизни первого кадра, как если бы это был аналоговый проектор. Для одной секунды видео потребуется отрисовка 9600 таких цифровых изображений.

Мой 4-х ядерный ПК стал странно работать уже при проигрывании 250-300 цифровых изображений в секунду. А если добавить сюда еще время отклика монитора (минимальное время за которое пиксель поменяет свою яркость), которое имеет свойство быть разным у разных моделей, чтобы задача была решена для большинства мониторов? Решение задачи в универсальном виде скорее всего возможно, но скорее всего того не стоит.

Достаточно интересный результат имеет «схема № 3» вида: 1 кадр + 1 кадр + темнота + 1 кадр + 1 кадр + темнота + 2 кадр + 2 кадр + темнота + 2 кадр + 2 кадр + темнота. Что позволило еще сократить мерцание и повысить яркость видеопотока (и имитировать работу мгновенного обтюратора с коэффициентом 0.66). Но при этом количество изображений проигрываемых за секунду стало равняться 144. До эффекта кино еще далеко из-за его резкости при смене и заметности для глаза при восприятии.

Вот такая она — механическая технология аналоговой кинопроекции, эффект которой не так уж и просто имитировать на технологиях цифровых.

Всем спасибо. Область очень интересная, как и ее история, советую.

• видео
• кинопроектор
• цифровое видео
• механические устройства
• обтюратор
• видеомонтаж
• видеомейкинг
• кинотеатр

кино, ТВ

В кино 1 секунда — это 24 кадра (а 1 метр стандартной 35мм пленки — это 52 кадра. Для 16 мм пленки показатели другие). На ТВ при разных системах 1 секунда — это 25 кадров (PAL, SECAM) или 30 кадров, точнее 29,97 (NTSC). Допустим, интересующий эпизод начинается при показателе на счетчике 1 час 23 минуты 45 секунд, а заканчивается при показателе 2:54:32. Высчитать его длительность без слома головы крайне затруднительно. Да и не только вычисление хронометража, а все эти разнокалиберные цифры ужасают. Как бы все это привести какой-нибудь удобоСчитаемый вид? Спасибо.

По этому запросу созданы:

Расчет длительности отрезка кинопленки в кадрах, часах, минутах, секундах, метрах.