High frame error rate

High Frame Rate (HFR): стандарт, от которого не уйти

Среди новых стандартов видео есть один, о котором теперь говорят все чаще, но всегда как-то неоднозначно. С одной стороны, его недолюбливают, но с другой — требуют его поддержки, без которой выпускаемые ныне видеоустройства моментально попадают в разряд неактуальных. Речь о стандарте HFR. Давайте же разберемся, почему так происходит.

Как вы помните, стандарт UHD состоит из шести основных элементов:

1. Пространственное разрешение 4К или 8К.

2. HDR или расширенный динамический диапазон.

3. Широкая цветовая гамма (охват).

4. Увеличенная глубина цвета 10 или 12 бит.

5. HFR (High Frame Rate) — увеличенная частота кадров вплоть до 120 Гц.

6. Аудио следующего поколения.

Несмотря на то, что все они были прописаны в стандарте изначально, вводились все эти составляющие в телевизоры, проекторы и видеосервисы постепенно. Сначала под UHD, получившим более понятное для масс наименование 4К, понималось лишь увеличенное разрешение: в телевизоры и проекторы стали ставить соответствующие матрицы, а ролики — снимать с большим количеством строк. Но о наличии HDR и там, и там не было и речи. Затем начали вводить HDR, но без действительно широкого цветового охвата — и так далее.

Режим HFR заложен в программах для мастеринга изначально

Если судить по новостям и пресс-релизам, поддержку HFR начали вводить в самую последнюю очередь — фактически, только в 2020 году — но и это не совсем верно. Все дело как раз в том неоднозначном подходе к этой части стандарта. Ведь высокой частотой кадров для видео, игр и кино считаются разные значения. Для кино — более 24 кадров в секунду, а для видео или игр — более 60 Гц.

Проклятие Хоббита

Первым дошедшим до массового проката кинопроектом в HFR стал «Хоббит», снятый с частотой 48 кадров в секунду. О том, что HFR в нем «воспринимался неоднозначно» и «убил магию кино» написаны десятки статей — нередко отличающихся передергиванием и излишне эмоциональными эпитетами. Мы же обратим внимание на главное.

Питеру Джексону был выдан карт-бланш после успешного проката «Властелина Колец», и он хотел максимальным образом воспользоваться ситуацией, сняв «Хоббита» с предельным на тот момент качеством и размахом.

При этом ему приходилось учитывать реалии, в которых большинство кинотеатров еще были оборудованы пленочными проекторами, работающими исключительно на стандартной частоте 24 кадра/с. Поэтому он снимал на цифровые камеры RED в 3D, а частоту сканирования увеличил, чтобы при просмотре в 3D минимизировать стробирование и улучшить детальность в батальных сценах, когда камера быстро «пролетает» над полем боя.

С точки зрения постановки кадра Хоббит — классический кинофильм

При этом за гиперреалистичностью никто и не гнался — сохранялись все атрибуты съемки кинофильма с фокусом на главных деталях и легким размытием фона (боке) при съемке с близкого расстояния, «мягким» фокусом на сказочных и женских персонажах и большой глубиной резкости только на общих планах. То есть оператор и художники максимально дистанцировались от приемов телевидения.

А частота в 48 кадров/с была выбрана для обратной совместимости с большей частью кинотеатров — при подготовке прокатных копий для них просто убиралась половина кадров из готового материала. При этом «Хоббит» нигде не показывался с частотой 48 кадров/с в 2D.

В прокате трилогия «Хоббита» заработала в сумме почти 3 млрд долларов, но после нее ни один фильм не был снят с частотой 48 кадров/с. Причина банальна — деньги. И студии при производстве фильмов, и прокатчики просто не захотели тратиться. И их можно понять.

Популярность 3D стала сходить на нет, а съемка и показ 3D с HFR требовали ощутимых дополнительных расходов. В частности, в нашей стране лишь пара десятков кинотеатров могли показывать «Хоббита» в HFR — остальным же он был просто не доступен.

То же самое касалось и сферы домашнего видео, для которого тогда не было ни соответствующих стандартов видеосигнала для HFR, ни техники, которая потенциально могла их поддерживать.

Глубина резкости почти во всех кадрах Билли Линна непривычно большая для кино. Кадр характерен для телефильмов

Два других фильма с HFR, которые вышли в широкий прокат: «Долгая прогулка Билли Линна в перерыве футбольного матча» и «Гемини» создавались уже в другую эпоху, когда кинотеатры в большинстве своем были оборудованы цифровыми проекторами и потенциально могли показывать кино с частотой больше 24 кадров в секунду.

Правда, далеко не все имели возможность показывать кино в оригинальном формате с частотой 120 Гц, но все же у большинства кинотеатров получилось дать представление зрителям о формате HFR. Похожая ситуация сложилась и с домашним просмотром. Оба фильма вышли на UHD Blu-ray и появились на потоковых видеосервисах с видео частотой 60 кадров/с, так что и дома многие могли посмотреть их в HFR.

Однако они не снискали популярности по целому ряду причин, среди которых видео в HFR было далеко не самой главной. Прежде всего оттолкнуло качество самого кино с излишним пафосом и грубоватой игрой актеров, а также режиссерская подача Энга Ли, автора этих двух фильмов. Он слишком буквально воплотил идею максимального вовлечения зрителей в происходящее на экране, сделав картинку предельно детальной по всему экрану.

Это не кадр со съемочной площадки, а скриншот с Blu-ray-издания Гемини

В итоге она стала настолько телевизионной, что даже документальные фильмы на фоне «Билли Линна» и «Гемини» выглядели более «художественными». На это повлияла масса специфических приемов съемки вроде выбора максимальной глубины резкости. Но HFR тут не при чем — в этом легко убедиться, посмотрев эти фильмы с частотой 24 Гц, а именно так они были выпущены на «простых» Full HD Blu-ray-дисках и рипах с них. Картинка на них выглядит такой же «мыльной оперой», но просто с более заметными смазываниями на динамичных сценах.

Несмотря на это, HFR был проклят в киноиндустрии, фильмов с ним больше не вышло, и только Джеймс Кемерон планирует выпустить сиквелы «Аватара» с повышенной частотой кадров. Между тем в среде домашних развлечений этот стандарт явно не был забыт и активно продвигался всеми путями — в том числе обходными.

Проклятье мыльной оперы

Бытует мнение, что в телевидении и домашнем видео частоты смены кадров в 50 и 60 Гц, считающиеся в кино за HFR, присутствовали изначально. Но на деле это не совсем так. Вплоть до внедрения цифрового HDTV и Full HD Blu-ray там до сих пор используются частоты 50i и 60i.

Это значит, что видео в них чересстрочное, но полных кадров в секунду в них 25 и 30, соответственно. Просто они разбиты каждый на два: сначала показывается кадр с нечетными, а потом с четными строками. То есть HFR с точки зрения кино в них нет.

Откуда же взялся «эффект мыльной оперы» в телевизионных сериалах, который все с легкостью приписывают любому видео с частотой больше 24 кадров в секунду? Если коротко — то из-за условий съемки. Старые ТВ-сериалы, в отличие от некоторых современных, с бюджетом в десятки миллионов долларов, снимались исключительно на телекамеры — причем зачастую по одному эпизоду в день.

В таких условиях для каждого шота с одним ракурсом, длящегося 3-6 секунд, объективы не менялись — все снималось стандартными зумами с автоматической настройкой фокуса.

В итоге получалась картинка, в которой, помимо характерного «телевизионного» искажения цветов, все в кадре было четким и неестественно ярко освещенным. Не было ни того художественного размытия заднего плана, ни акцентирования фокусом на главных деталях, ни правильного построения кадра, ни даже характерного размытия при движениях, которое в кино подчеркивает динамичность происходящего. Зато выходила чересчур «телевизионная» картинка, где все на экране четко и плоско одновременно, как в компьютерной игре, но с характерными для ТВ-формата артефактами.

«Улучшайзеры» движений в телевизорах дают похожий эффект. Чтобы сделать любые перемещения на экране более четкими и менее смазанными, они по изменениям в кадре отделяют движущиеся предметы от фона, увеличивают резкость и того, и другого, обрезают шлейфы и на основе этого вычисляют промежуточные кадры, за счет которых и повышают частоту. В результате картинка становится одинаково резкой по всему экрану и потому плоской, а движения теряют естественность.

Типичная мыльная опера

Эти «улучшайзеры» создавались не для кино, а для телетрансляций, преимущественно спортивных, где кадры по всему полю и без того резкие. То, что надо для футбола, но они никогда не сравнятся по качеству с настоящим HFR, когда видео изначально снимается с 50 и большим числом полных кадров.

Домашнее благословение

Только с появлением бытовых видеокамер, сохраняющих материал на твердотельную память, люди смогли оценить преимущества видео с высокой частотой смены кадров. Да и то — не все и совсем не надолго. Ведь средств массового распространения такого видео не существовало, да и сами видеокамеры быстро сошли в ранг маргинальной и профессиональной техники.

Массово знакомиться с таким видео зрители начали с распространением YouTube. Поначалу мало кто заливал ролики с частотой 50 или 60 кадров/с, но лет пять назад их стало действительно много. Причем пользователи восприняли это однозначно — как вариант улучшенного качества. Для большей ясности многие стали называть ролики с такими частотами 4К- и 8К-видео, хотя такого разрешения в них по факту не было. Вы можете сами в этом убедиться — примеров масса.

Похожая ситуация и с телевидением: пока не появилась возможность массового распространения сигнала высокого разрешения с HFR, потребители не могли оценить преимущества высокой частоты и не особо интересовались этой темой. Как уже было сказано, телесигнал даже цифровых спутниковых, кабельных и эфирных трансляций до недавнего времени шел в формате 1080i50 и 1080i60, то есть полных кадров в нем было 25 и 30, соответственно.

Считанные передачи на заре цифрового вещания велись с частотой 50 и 60 полных кадров, но из-за того, что разрешение согласно стандарту при этом понижалось до 1280х720, популярности такие трансляции не снискали.

Спорт, спорт, спорт

Только с переходом на 4К и вещание через интернет, при котором можно выбирать варианты качества видео, возник реальный спрос на видео с высокой частотой кадров и соответственно выросло предложение. Почему? Чтобы люди могли в полной мере оценить высокую четкость 4К-трансляций. Большинство покупает большие телевизоры, чтобы смотреть телевизионные передачи — преимущественно спортивные и только иногда кино. А спорт — это динамика.

В динамике все смазывается, причем на большом экране с высоким разрешением это смазывание заметнее — фактически оно убивает высокую детальность, которую преподносят как главное преимущество высокого разрешения. В итоге футбол — как европейский, так и американский — бейсбол в США, Японии и Корее, а также хоккей уже два года как стали снимать исключительно в 4К с частотой 50 или 60 кадров/с, а трансляций с таким качеством стало действительно много.

И будет еще больше и еще круче. Крупные производители телевизоров уже с 2016 года продвигают HFR на примере спортивных трансляций. Причем целью поставлено достижение уровня видео 4К с частотой 100 или 120 кадров/с. Вне всякого сомнения, в конечном счете зрителям будет предоставлено такое качество трансляций.

Британские телевизионщики уже вовсю готовят инфраструктуру для передачи матчей по футболу в 8К. Но такой сигнал занимает вдвое большую ширину канала передачи, а, соответственно, 4К100 появится у зрителей даже раньше 8К50. Естественно, пока что ведутся лишь тестовые трансляции — не хватает базы потребителей, потому что телевизоры, потенциально способные отобразить такое видео, стали продаваться только в прошлом году.

Первому игроку приготовиться

Однако в том, что таких моделей станет намного больше, причем очень скоро, сомневаться также не приходится, ведь помимо любителей спорта есть еще одна категория потребителей, жаждущих телевизоров с HFR — это геймеры.

Вы наверняка заметили, что любая новость про выходящие модели телевизоров не обходится без упоминания наличия HDMI v2.1 и поддержки видео 4К120. Ни одна выходящая сегодня модель не считается без этого современной и актуальной — а геймеров среди платежеспособного населения стало значительно больше, чем раньше.

Еще года два назад они мало интересовались телевизорами, потому что максимальная частота обновления в них была не выше 60 Гц, а по меркам шутеров это вообще ни о чем: нормальной уже давно считается частота 144 Гц, а поистине хорошей на сегодняшний день — 240 Гц.

Преимущества HFR-видео с частотой 100 или 120 кадров в секунду крупные компании начали демонстрировать на публике с 2016 года

Теперь же некоторые телевизоры приблизились по цене и характеристикам к мониторам, но предлагают заметно больший экран, а соответственно — и кардинально более захватывающие ощущения от игры. В итоге спрос на такие модели вырос в несколько раз.

Так что уже сейчас сформировался немалый круг потребителей, которым нужен формат HFR-видео. А теперь ответьте на вопрос: будут ли эти потребители так уж против HFR в кино, как кинолюбы «старой закалки»? На мой взгляд, вряд ли.

Значит ли это, что в скором времени пойдет вал фильмов, снятых в HFR? Конечно, нет! Спрос на них еще не окончательно оформился, да и негативный опыт с «Хоббитом», «Билли Линном» и «Гемини» еще не стерся из памяти. Кроме того, не вся инфраструктура потребления еще готова к массовому принятию такого кино. В частности, еще нет приложений и оптимальных кодеков, но это точно не станет проблемой. В нынешнем цифровом мире достаточно выпустить обновление для нескольких операционных систем — и дело в шляпе.

Технологические переходы в кино раньше занимали годы, но каждый раз они встречали как одобрение, так и яростное сопротивление. Про внедрение звука сняли величайшую комедию, цвет вошел в кино через мультфильмы Диснея, внедрение многоканального звука критиковали поклонники серьезного кино, а переход на цифровую съемку ругают до сих пор.

Естественно, на этом пути были и досадные проколы: скажем, сверхширокоформатное кино с соотношением сторон 2,75:1 (например, с ним был снят знаменитый пеплум «Бен-Гур») оказалось слишком затратным в плане съемок и показа, а эффектности оно почти не добавляло.

3D оказалось слишком сложным для всех участников процесса, поэтому съемки, показ в кинотеатрах и реализацию в домашней технике попытались осуществить как можно более дешевым и максимально простым путем, превратив, в общем-то, хорошую идею в нелепый аттракцион, от которого у большинства лишь болела голова. Так что от 3D все с радостью отказались.

Многие могли бы заметить, что подобные провалы следовало просчитать заранее — мол, «далеко не все новые технологии могут принести в великий кинематограф что-то новое и полезное». Однако существует масса примеров, когда новые технологии, как говорится, заходят на ура, не принося почти никакого ощутимого эффекта.

Скажем, инверсивный 3D-звук, который добавляет к обычному многоканальному лишь немного атмосферности. Или HDR — эффект, наличие которого приходится искать на экране с лупой. Но ведь они страшно популярны!

Метки Dolby Atmos и Dolby Vision действуют на потребителей магически — и они готовы платить за них деньги, хотя реализация первого стандарта в особенности, да и второго тоже требует весьма ощутимых расходов.

HFR быть

Так что рассуждать сейчас о том, нужен ли HFR в кино или нет, едва ли имеет смысл. Главное — на ваших экранах уже почти все готово для его появления, а для окончательного формирования инфраструктуры требуются сущие мелочи. В отличие от того же 3D и даже HDR, для съемок и распространения HFR-видео почти ничего не нужно: камеры есть, интернет-сети есть, серверы тоже, да и телевизоры уже фактически есть, а для мастеринга фильмов на постпродакшне нужно лишь выбрать другой режим в программах.

И кому из авторов это нужно — тоже несерьезный предмет для разговора. Подобно всем прочим технологиям HFR — это лишь инструмент. Признанные мэтры им могут и не воспользоваться, а какой-нибудь Илья Найшуллер, снявший в свое время ураганный «Хардкор» с повествованием от первого лица и завоевавший себе славу даже в Голливуде, задействует его в своем новом проекте — и все ахнут от восторга. Джеймс Кэмерон может выпустить продолжение «Аватара» так, что все захотят его посмотреть в оригинальном HFR-формате у себя дома — и не понадобится переоборудовать коммерческие кинотеатры.

Но даже если в ближайшее время всего этого не произойдет, формат HFR будет развиваться и распространяться вне зависимости от вашего или моего желания. Потому что развивать что-то все равно надо — а спрос на это уже есть.

Источник

Все стремятся к природной зеркальности качества просматриваемого на экранах контента – и кинематографисты, и технологи-дизайнеры оборудования, и телевещатели. Это неудивительно, ведь отсутствие прогресса – это регресс. В этом контексте стоит более расширенно поговорить о HFR (High Frame Rate) – высокой частоте смены кадров.

О том, что сейчас это следующая веха наряду с 4К, HDR, OLED, говорит недавняя совместная демонстрация мегасовременной 4К телетрансляции с частотой 120 кадров/сек на экране телевизора OLED, проведённая в Люксембурге спутниковым сообществом SES и корейской фирмой LG Electronics. Попробуем подробней рассмотреть HFR преимущества и проблемы.

HFR это

Чем лучше HFR 120 кадров/сек

Почему выбрана эта скорость съёмки для дальнейшего продвижения в сторону естественности качества картинки? Лет пять назад этим вопросом задалась компания Fraunhofer IIS. Нужно было проверить отличия в визуальном восприятии между 24, 30 и 60 кадрами в секунду. 120-кадровая частота легко даунконвертится в более низкую частоту кадров. Если снимать со скоростью 120 кадров/сек, то можно создать виртуальную скорость 24, 30 или 60 кадров/сек с различным временем экспозиции и разными углами затвора, комбинируя два, три или четыре кадра.

Оказалось, для съёмки быстрого движения очень неплохо бы иметь более высокую частоту кадров. У неё меньше размытости и меньше артефактов в процессе. Это даёт более реалистичное впечатление от просмотра. С другой стороны, после проведения нескольких тестов относительно скорости передачи данных и, особенно при более высоких частотах кадров, стало видно, что не имеет значения, какой битрейт используется – 250 Мбит/с или 500 Мбит/с.

Движение происходит настолько быстро, что непосредственно отследить его невозможно. 120 кадров/сек, безусловно, лучший выбор для съёмки. В этом режиме нет необходимости в экстраполяции движения. Есть, правда, один недостаток, требующий в пять раз большей полосы пропускания данных. С другой стороны, обработка при этом делается очень простой, и можно настроить рабочие процессы по типу стандартных инструментов пост-продакшн.

Если снимать, скажем, 60 кадров в секунду, то довольно сложно получить 24 кадра в секунду, пригодных для старого оборудования. Нужно сначала создать некоторую компенсацию движения, которая занимает большой объём времени дополнительной обработки – и всё это не так точно, потому что нужно вычислить компенсацию движения для каждого объекта.

А когда имеете дело со 120-ю кадрами, то получить 24 кадра можно простым прореживанием, поскольку ключевая информация движения, необходимая для восприятия плавности, не утеряна. Поэтому нужно лишь линеаризовать данные, объединить изображения, усреднить их, откалибровать повторно цвет. Это стандартные этапы постобработки, которые используются сегодня во всех видах манипуляций с киноматериалом и это не очень сложно.

Вот почему 120 fps могут стать отраслевым стандартом. Он не будет стандартизован в обществе инженеров кино и телевидения (SMPTE), потому что речь идет о частоте кадров для захвата, а стандарты SMPTE больше пригодны для частоты кадров отображения.

HFR преимущества и проблемы

Киносъёмки с HFR

Прелесть HFR, как и HDR, заключается в том, что многие современные 4К камеры уже способны снимать в этих режимах. Точно так же, как HDR, это последний рубеж технологии, хотя всё быстро меняется. Реальный вопрос заключается не в том, должны ли мы его использовать, а как его использовать?

С HFR проблемы идут глубже. Актёры должны будут до тонкостей усовершенствовать свои навыки и, возможно, полностью изменить свою технику. Помните, что когда в фильмах появился звук, многие актеры, раньше бывшие звёздами, просто не смогли перенестись в новую эру аудио. Возможно, HFR действительно покажет, кто на самом деле лучший актер!

Монтажёры также могут найти новый язык редактирования, чтобы сделать нарезку эффективной. Это неплохо. Иногда критикуются декорации низкого пошиба, хотя съёмки велись на натуре. Возможно, это поставит освещение во главу угла.

Есть люди, которые никогда не примут HFR, как правильный способ съёмки кино. Но мысль о том, что кто-то не будет смотреть фильм только потому, что режиссёр выбрал частоту кадров, которая кому-то не нравится, кажется ужасной.

Вещание с HFR

HFR – это и новая технология вещания, которая повышает качество распространяемого 4K Ultra HD за счёт увеличения количества кадров в секунду (FPS) до 120. Это пока максимальное значение для вещательного контента в сравнении с большинством современных технологий, которые обычно поддерживают 50fps-контент или меньше.

Повышенная скорость FPS особенно полезна с точки зрения телевидения для отображения быстрых действий, таких как спорт с его реалистичными, быстро меняющимися изображениями, благодаря устранению ухудшения изображения, связанное с этим быстрым движением, наблюдающееся на обычных телевизорах, например, размытость и дрожание.

Стандарт UHD-1 Phase 2

Помимо производителей дисплеев, таких как LG, глобальные вещатели и контент-провайдеры также готовятся к запуску второй фазы Ultra HD со спецификацией DVB UHD-1 Phase 2, в которой используется технология 4K HFR. Стандарт UHD-1 Phase 2 включает в себя другие передовые технологии, такие как High Dynamic Range (HDR) и Next-generation Audio (NGA).

«SES неуклонно продвигает развитие Ultra HD, а майское событие Industry Days всегда было отличной платформой для демонстрации новых телевизионных технологий», — сказал Томас Вреде, вице-президент по новым технологиям и стандартам SES.

«Высокая частота кадров будет важным шагом в направлении дальнейшего повышения качества спутниковых передач Ultra HD, в частности, спортивных событий и реалити-шоу. Наше постоянное партнёрство с LG Electronics имеет важное значение для установления стандартов вещания завтрашнего дня и будущих новаторских телевизионных технологий, и мы очень рады работать с LG Electronics в таком важном направлении».

Где брать видео 120 fps (120 кадров/с)

Судя по проведённой демонстрационной трансляции, вещатели и телевизорных дел мастера уже готовы к распространению HFR контента. Бродкастинговые спутниковые каналы обладают достаточной полосой пропускания, а телематрицы – достаточным малым временем отклика для сверхбыстрой смены кадров. Как всегда, дело за малым – где черпать контент со 120 кадрами / с?

Очень высокая частота кадров даёт гораздо более высокое восприятие деталей, большая часть которых может быть объяснена отсутствием размытости изображения. Декорации и грим, которые работают в традиционной съёмке, выглядят фальшивыми при таком временном разрешении. На эту проблему неоднократно указывалось при выпуске фильма «Хоббит» в HFR 3D.

Интересно, что декорации в фильме «Долгая прогулка…» также подвергаются критике за фальшивку. На самом деле большая часть фильма была снята в реальных местах именно потому, что режиссёры уже хорошо знали о таких подводных камнях. И на самом деле улучшение естественности изображения – проблема для многих критиков и культурологов.

В течение 100 лет люди смотрели 24-кадровое кино и думали, что все кинокартины должны иметь такое дрожание и такой кинематографический вид. Понадобится время, чтобы понять, что есть другой вид и принять его. Рано или поздно и Джеймс Кэмерон начнёт съёмки сиквелов своего «Аватара» на скорости 120 кадров. Ведь уже сейчас это выбор, который предлагают все производители цифровых видеокамер. Весь вопрос лишь в том, есть ли сейчас возможность постобработки отснятого материала.

https://ultrahd.su/video/hfr-trebovaniya-preimuschestva.htmlHFR преимущества и проблемы2017-05-25T20:00:15+03:00SemenВидеовидеоВсе стремятся к природной зеркальности качества просматриваемого на экранах контента – и кинематографисты, и технологи-дизайнеры оборудования, и телевещатели. Это неудивительно, ведь отсутствие прогресса – это регресс. В этом контексте стоит более расширенно поговорить о HFR (High Frame Rate) – высокой частоте смены кадров.

О том, что сейчас это следующая веха…SemenСемён
EditorUltraHD

Дракон Смауга спускается с гор, пролетает над озером и парит над прибрежным городом Лэйктауном. Крылатая рептилия поистине огромна, грациозна и переливается огненными красками, но главное, пожалуй, тот факт, что это самое детализированное в мире цифровое существо, удостоенное быть показанным во всех кинотеатрах мира. Уже с самого начала просмотра фильма Хоббит: Битва пяти воинств, совершенно очевидно почему Питер Джексон столь заслуженно популярен в своем ремесле, в съемке зрелищных фильмов. Но у зрителей, смотревших фильм в ряде особенных кинотеатров возникала еще одна очевидная ассоциация — современные видеоигры.

Как и с предыдущими фильмами трилогии о Хоббите, Битва пяти воинств была показана в ограниченном количестве кинотеатров, поддерживающих специальный формат HFR (от High Frame Rate, высокая частота кадров). Это означает, что фильм был снят и воспроизводится при частоте смене кадров вдвое высшей, чем это было принято на протяжение почти целого века. На практике это означает более четкую и детализированную картинку, максимально приближенную по восприятию к естественному изображению, которое мы видим в реальной жизни. Однако накладываемые технические ограничения на съемку такого кино обеспечили технологии HFR весьма прохладный прием в сообществе кинематографов.

Итак, если сформулировать проблему кратко и четко: HFR-формат способен с легкостью превратить в мыльную оперу или в домашнее видео (имеется в виду, снятое на HD-камкодер) любой современный технологичный блокбастер, что мы и видели в Хоббитах. И это довольно странно, ведь Питер Джексон и Джеймс Камерон утверждают, что за HFR — настоящее будущее кино. Разве могу так ошибаться два кита современной киноиндустрии? Скорее всего нет, они лишь неправильно продают HFR.

Еще в 2012 году Питер Джексон восторгался возможностям HFR в интервью Huffington Post: “Это как будто смотреть фильм где мерцание, постробирование и эффект размытия при движении, Motion Blur, то есть все что мы привыкли видеть в кино, внезапно исчезают. У нас перед глазами необычайно яркое, живое и реалистичное изображение”.

Да, сверхчеткая картинка и отсутствие эффектов размытия при движении — все это неплохо в теории, но на практике такие новшества оборачиваются весьма негативными для визуального восприятия. Даже совсем неискушенный киношник после просмотра Хоббита в версии HFR скажет вам, что вся атмосфера фильма просто рассыпается в некоторых моментах и ракурсах во время кино. Согласитесь, когда сцены с Гэндальфом выглядят так, будто седовласого волшебника снимают на камкодер, атмосфера сказки испаряется сама собой. В тоже время, высокая частота кадров значительно повышает реалистичность компьютерных спецэффектов.

В самом деле, производители компьютерных игр уже давно знают о том, что анимация в с высокой частотой кадров смотрится куда лучше и реалистичнее. 30 кадров в секунду (frames per second, FPS) — минимальная частота кадров для базового уровня качественной анимации, а 60 кадров в секунду — тот самый уровень к которому стремятся все создатели шедевров визуализации. В том числе и производители фильмов в стандарте HFR. Теоретически технология способна исправить подергивания видео, часто встречающиеся при просмотре фильмов в 3D, да и в целом сделать анимацию более плавной. Именно по этому Питер Джексон снимал своих Хоббитов с частотой кадров 48 кадров в секунду, а Джеймс Камерон снимает свою новую трилогию Аватаров в режиме 48, 60 или даже больше FPS. При этом не забываем, что все кино, до сегодняшнего момента за редчайшими исключениями снято и показывается в классических 24 кадрах в секунду.

Компьютерные эффекты в кино все еще выглядят компьютерными, но HFR добавляет им детализации и потому технология обязательно будет востребована в ближайшем будущем. Что касается кино, то есть целые жанры фильмов, где звездами являются персонажи, созданные компьютерной графикой, а не реальные люди. Будущие Трансформеры Майкла Бэя, снятые с применением HFR наверняка произведут очередную революцию в графическом реализме, да и в динамичных сценах сражения гигантских роботов наконец-то можно будет отчетливо разобрать происходящее.

Масла в огонь также подлил популярнейший видеосервис Youtube, разрешив пользователям закачку видео с частотой 60 FPS. Конечно, большинство сам-себе-режиссеров особой разницы не заметили, но видеоклипы из компьютерных игр несомненно стали выглядеть более плавными, яркими и в целом, зрелищными.

Подводя итог, можно отметить, что современный кинотеатр — это, в первую очередь, парк развлечений. И технология HFR помогает таким развлечениям стать ярче, а значит приводить в кино как завсегдатаев, так и новых зрителей. Ведь с каждым годом становится все больше людей, для которых нет никакой разницы где смотреть кино, дома или в кинотеатре. Онлайн-кинотеатры в купе с современными телевизорами и аудиосистемами (то есть тем, что можно соорудить дома за минимальные средства) становятся все большими конкурентами классическим кинозалам. Но есть у HFR и очевидные трудности. Даже звездные режиссеры, первооткрыватели широкоформатной HFR-съемки, без видимых ограничений на бюджет, пока что не могут выдать полностью отложенный кинопродукт, количество негативных рецензий по Хоббиту зашкаливало как никогда в этот раз. Что и говорить про режиссеров классом пониже — всем придется серьезно переучиваться.

Но когда было иначе. Вспомним что своим фильмом Аватар Джеймс Камерон все-таки убедил разочарованную в нелепых экспериментах аудиторию поверить в 3D-формат. Теперь ни один блокбастер не обходится без половины проданных в билетах на 3D-сеансы. Если возвращение на Пандору в 2016 году столь же придется зрителям по вкусу, технологию HFR ждет непременный успех и повсеместное внедрение.

Сохранить и прочитать потом —     

При демонстрации фильма или телепередачи видео на экране складывается из множества неподвижных изображений, которые очень быстро выводятся одно за другим, чтобы обмануть мозг зрителя и заставить его думать, что наблюдается движение.

Традиционно для кино каждую секунду воспроизводится 24 таких изображения или кадра. Это число было выбрано относительно произвольно, поскольку считалось достаточно большим, чтобы создавать впечатление плавного перемещения, а также обеспечивать достойное качество звука, записанного на пленку вместе с фильмом.

Телевизионные программы работают по другим стандартам. В системе PAL, применяемой в Европе и некоторых регионах Азии, частота кадров составляет 25 в секунду, тогда как в североамериканской NTSC они сменяются 30 раз в секунду. Это не случайные числа. Они были выбраны еще во времена ЭЛТ-телевизоров в соответствии с частотой электросети в каждом регионе – 50 Гц для PAL и 60 Гц для NTSC – ради того, чтобы свести к минимуму помехи и появление фоновых полос на экране.

Хотя термины «высокая частота кадров» и «частота обновления» упоминаются на каждом шагу и нередко используются как взаимозаменяемые, на самом деле общепринятого стандарта HFR не существует. По сути, эта характеристика относится к любой частоте кадров, превышающей традиционно используемую – то есть под ее определение подпадает все, что выше текущих 24-30 кадров в секунду.

Что смотреть в HFR?

Пожалуй, самые известные фильмы в формате HFR на сегодняшний день – все эпизоды трилогии Питера Джексона «Хоббит», снятой с частотой 48 кадров в секунду. Увеличенная скорость подачи кадров по определению повышает зримую плавность движения, а также степень разрешения и четкости. Если вы смотрели любую из этих кинолент в кинотеатре, поддерживающем технологию HFR (на дисках и в потоковых сервисах фильмы вышли с частотой 24 кадра в секунду), то могли оценить эти очевидные преимущества; однако не всем увиденное понравилось.

Дело в том, что благодаря дополнительной плавности и детальности картинка выглядит более реалистично, но при этом сильно отличается от прежде стандартной. Мы настолько привыкли к зернистости и относительно низкому разрешению традиционной пленки, что любое очевидно улучшенное изображение может показаться странным. Повышенная четкость привлекает больше внимания к качеству декораций, спецэффектов и грима, поэтому любые недостатки в этих областях становятся заметнее.

Энг Ли пошел еще дальше Джексона при съемке фильмов «Долгая прогулка Билли Линна в перерыве футбольного матча» и совсем недавнего «Гемини». Оба были записаны со скоростью 120 кадров в секунду (на Blu-ray-диске она снижена до 60 к/с) и встретили одинаково неоднозначную реакцию. Сверхвысокое разрешение и плавность движения очевидны, но многие зрители остались недовольны; критики жаловались, что постоянное слежение за каждой деталью на фоновом и переднем планах оказалось слишком утомительным для глаз.

Несмотря на сдержанную реакцию зрителей, кинематографисты уже стремятся к новым высотам частоты. Например, сегодня существует формат Magi, который отображает цифровые кадры с высокой частотой таким образом, что они более точно имитируют пленку, привнося «мерцание», которое призвано воссоздать ощущение традиционного кино.

Magi также позволяет динамически регулировать частоту кадров во время показа; таким образом, сцены, снятые с частотой 24, 120 и 160 кадров в секунду, могут быть смонтированы совместно. Такой подход был принят для того, чтобы дать режиссерам возможность использовать высокую частоту кадров, когда это имеет смысл в конкретном эпизоде – например, в головокружительной боевой сцене.

Говоря об этой технологии, легендарный мастер спецэффектов Дуг Трамбалл, наиболее известный по работе над фильмом Стэнли Кубрика «2001 год: Космическая одиссея», пояснил: «[Мерцание] – вот что отличает кино от ТВ. Так что, если добавить цифрового мерцания в фильм на экране [точнее говоря, в файл DCP], он будет выглядеть абсолютно кинематографично, даже если повысить частоту смены кадров до 120 или 160».

Ожидается, что следующим крупным релизом в формате HFR станет «Скотный двор» режиссера Энди Серкиса, известного по роли Голлума, который планирует вести съемку с частотой 48 кадров в секунду. Поясняя свое решение, Серкис заявил: «Что мне особенно нравится в съемке на 48 кадрах в секунду – это то, как она позволяет справляться с интеграцией элементов живого действия и компьютерной графики; этому я научился в «Хоббите». Все мы привыкли к 24 кадрам в секунду и романтике целлулоида – но на 48-ми творения компьютерной графики кажутся совершенно реальными, присутствующими в тех же временных рамках, пространстве и окружении, что и живые действующие лица. Это по-настоящему здорово работает».

Несмотря на то, что в некоторых кругах формат HFR получает все большее распространение, справедливым будет сказать, что в настоящее время фильмов в нем еще совсем немного. Но это может быстро измениться, поскольку рабочие процессы становятся более управляемыми, а кинематографисты ищут способы снова привлечь зрителей в кинотеатры.

Игры на скорости 120 кадров в секунду

В отличие от кино, где гиперреальность не всегда приветствуется, игры – это среда, в которой предпочтительна сверхвысокая частота кадров, нередко дающая игрокам преимущество в эффективности и благодаря исключительно сложной и фотореалистичной графике усиливающая погружение в действа от первого лица.

Чтобы обеспечить большую скорость, стремительные перемещения и отзывчивый рендеринг в реальном времени, высокая частота кадров применяется все чаще: многие известные игры, включая такие франшизы, как Fortnite, Call of Duty и Halo, адаптированы к максимальному значению в 120 кадров в секунду.

Однако в реальности этот показатель в игре всегда подвержен флуктуациям. В отличие от фильмов, где он фиксирован, в играх эта величина может меняться, поскольку оборудование призвано справляться с постоянно меняющимися потребностями в обработке данных. Менее насыщенные эпизоды игры могут воспроизводиться с относительно постоянной частотой, скажем, 50 кадр/с, но в момент внезапного взрывного действия приставка начинает работать гораздо интенсивнее, а частота падает до 30 кадр/с или до еще более низкого значения. Эти постоянные и внезапные изменения данного показателя могут привести к «зависаниям» и разрывам на дисплеях со статической частотой обновления, тогда как телевизор с поддержкой переменной (VRR) будет динамически подстраивать собственную к той, что обусловлена игрой, точно следуя любым изменениям. В результате мы получим более плавный и стабильный процесс.

Рост популярности игр со сверхвысокой частотой кадров с выходом приставок PS5 и Xbox Series X стал практически экспоненциальным. Обе эти консоли нового поколения поддерживают контент с разрешением 4K и частотой до 120 кадр/с. На старте продаж на рынке было не так уж много телевизоров с диагональю менее 55 дюймов, которые удовлетворяли этим требованиям, но ситуация быстро меняется. Однако стоит отметить, что выбор режима 120 кадр/с (на PS5 называемого «Performance Mode») обычно приводит к снижению разрешения либо уменьшению числа роскошных графических эффектов – игра может стать более плавной и отзывчивой, но вместе с тем менее визуально привлекательной.

Придется ли покупать новый телевизор?

Многие современные телевизоры премиум-класса с высокой частотой обновления уже поддерживают контент в HFR. Однако следует обратить внимание на две разные, но связанные между собой характеристики.

Частота смены кадров, измеряемая в кадрах в секунду (fps), определяется типом контента, который вы воспроизводите, а также процессором и видеокартой медиаплеера. Тогда как частота обновления – это скорость, с которой на дисплее формируется очередная картинка, чтобы выдать следующий кадр. Последняя измеряется в герцах (Гц); соответствующее число означает, сколько раз в секунду экран может выводить новое изображение.

Например, дисплей с частотой 120 Гц может обновлять изображение 120 раз в секунду. Таким образом, если ваш контент записан со скоростью 120 кадр/с, ваш 120-герцовый аппарат будет способен отображать каждый кадр. Чтобы оценить медиафайлы в формате HFR, вам нужен экран с высокой частотой обновления, а чтобы получить глубокие впечатления, следует найти Blu-ray-диски и потоковые сервисы с более высокой частотой кадров.

От встроенного процессора телевизора зависит качество его работы при расхождении между частотами обновления и кадров. Некоторые модели способны изменять первую в соответствии со второй исходного сигнала; ТВ с фиксированной частотой обновления могут вместо этого создавать и вставлять дополнительные кадры для компенсации расхождения. Для их рекомбинации многие телевизоры используют технологию сглаживания движения, но в этом случае видео иногда выглядит искусственно, демонстрируя так называемый «эффект мыльной оперы».

Большинство крупных производителей, включая LG, Samsung, Sony и Panasonic, выпускают телевизоры с частотой обновления 120 Гц и процессорами, способными обрабатывать сигнал с высокой частотой кадров. К ним относятся удостоенные Award журнала What Hi-Fi? модели Philips 48OLED806 и 65OLED806, Sony XR-55A80J и LG OLED65C1.

Samsung и TCL пошли еще дальше и объявили, что некоторые их модели премиум-класса в 2022 году получат повышение частоты обновления до 144 Гц, которым в настоящее время смогут воспользоваться только геймеры, играющие с компьютеров.

Помимо типа контента, частоты обновления экрана и параметров внутренней обработки, пользователям, желающим воспроизводить HFR-медиафайлы с внешнего устройства, следует внимательно изучить параметры своих HDMI-портов. В официальной спецификации HDMI 2.1 указана пропускная способность 4K/120 к/с и 8K/60 к/с, но нельзя считать само собой разумеющимся, что именно это вы и получите. Например, Apple TV 4K оснащен портом HDMI 2.1, но его возможности ограничены 4K с частотой 60 кадр/с. А вот HDMI 2.0 может поддерживать скорость 120 кадр/с, но не в разрешении 4K.

Телевизоры в нашем каталоге

Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», январь 2022 г.

Эту статью прочитали 3 511 раз