Видео с висока скорост на кадрите: Какво е HFR и защо трябва да ми пука?

Много експерти прогнозираха, че видеото с висока честота на кадрите или HFR ще бъде следващото голямо нещо в AV технологията. Но какво е това и какво означава за вас?

Гледането на телевизионни предавания и филми е колкото за това, което не виждате, толкова и за това, което сте. Видеото се доставя в единични кадри, а не в непрекъснат поток от изображения, което означава, че винаги ще губите информация за изображението в „пропуските“ между кадрите.

Точното количество истинска видео информация, с която вашите очи и мозък ще работят, зависи от броя кадри в секунда, които видеото използва. Колкото по-малко са кадрите, толкова повече мозъкът ви ще трябва да запълни празните места – и толкова по-вероятно е да видите проблеми, свързани с движението, като замъгляване, трептене и мекота.

С дискусиите около обработката на изображения, проблемите, свързани с честотата на кадрите, попаднаха в светлината на прожекторите. Тъй като редица създатели на съдържание предприемат стъпки за справяне с проблема, може ли да се намери решение?

Свързани: Какво е HDR?

HFR в киното

Най-значимите ходове в развитието на по-висока честота на кадрите са дошли в света на киното. Питър Джаксън се завъртя сериозно, като пусна своята трилогия Хобит във формат от 48 кадъра втори – два пъти по-висока от нормалната скорост от 24 кадъра в секунда, с която филмите излизат от десетилетия.

Режисьорът Анг Лий повиши нещата до друго ниво през 2016 г., като пусна Long Halftime Walk на Били Лин с огромни 120 кадъра в секунда. Последният филм на Лий, Gemini Man, също беше заснет и разпространяван при 120 кадъра в секунда – и двата могат да се гледат при 60 кадъра в секунда на 4K Blu-ray. 120 кадъра в секунда е същата честота на кадрите, която Джеймс Камерън смята да използва за своите продължения на Avatar, както и Анди Серкис за Animal Farm.

С такива големи играчи, които проявяват интерес, трябва да е технология, която доставя стоките, нали? Е, това зависи с кого говориш.

Прегледите на филмите с висока честота на кадрите са разделени по въпроса дали увеличаването на честотата на кадрите помага или пречи на изживяването при гледане. Почти всички са съгласни, че HFR подобрява яснотата и детайлите, премахвайки замъгляването на движението, треперенето и стробирането от уравнението. Но мнозина намират тази допълнителна яснота по-скоро вредна, отколкото полезна.

Случаят, посочен от повечето хейтъри на HFR филми, е, че се създава изображение, което е по-чисто, по-течно и невероятно ясно има тенденция да направи действието да изглежда по-изкуствено – обратното на това, което е предназначено да направи.

Отрицателната реакция на публиката към пускането на 48 кадъра в секунда на филмите Хобит беше толкова широко разпространена, че режисьорът Питър Джаксън добави някои технология за нежно замъгляване към версиите с висока честота на кадрите на двете продължения, за да се укроти яснотата на заснетия оригинал материал.

Long Halftime Walk на Billy Lynn е достъпен за закупуване на 4K Blu-ray при 60 кадъра в секунда (Gemini Man пристига през февруари) и дори при тази намалена честота на кадрите (от оригиналните 120 кадъра в секунда), трудно е да се отрече, че тези допълнителни кадри в секунда оставят част от актьорската игра и постановка да изглеждат болезнено изкуствени.

Изводът за HFR филмите изглежда е, че улавянето на реални данни за изображения при 48 кадъра в секунда или 120 кадъра в секунда не оставя скрито място за измислици. Това изглежда прави HFR такова предизвикателство в света на киното.

Въпреки това, както при всички неща – където има воля, има и начин. Ако HFR спечели повече зрители, тогава ще бъдат намерени решения на проблемите. Големият въпрос е дали киноманите ще покажат достатъчно ентусиазъм за HFR, за да издържат разходите и усилията, свързани с доставянето му.

Свързани: Най-добрите 4K телевизори

HFR на вашия телевизор

Като се има предвид колко ефективен е HFR при улавяне на дреболии на реалността, има смисъл, че има голям интерес към използването на технологията за телевизионни документални филми и особено за спортно отразяване. Не е нужно да се притеснявате, че HFR прави нещата да изглеждат изкуствени, когато снимате реалния живот – HFR просто улавя реалността с повече кадъра в секунда.

Използването на HFR за спорт е мъчително, тъй като всичко, което постоянно включва много движения и панорами на камерата вероятно ще пострада по-силно от загубата на информация между видео кадрите, свързани с по-нисък кадър ставки.

Не е изненадващо, че много от най-големите играчи в света на телевизията скачат на борда.

Отделът за научноизследователска и развойна дейност на BBC експериментира с HFR спортове поне от 2014 г. и публично демонстрира кадри от Commonwealth Games, които се възпроизвеждат при 100 кадъра в секунда. През 2016 г. на технологичното изложение IFA в Берлин LG показа кадри от тенис и лека атлетика на чифт OLED телевизори при 100/120 кадъра в секунда.

Още през май 2017 г. LG си партнира с европейския сателитен оператор SES, за да пусне демонстрации на 4K HDR видео, което се излъчва при 120 кадъра в секунда, доказвайки, че вече е възможно телевизионните оператори да показват неща като футбол, тенис и крикет в HFR.

Гледайки напред, японският обществен оператор NHK ще представи Олимпийските игри през 2020 г. в Токио с 8K резолюция, подкрепена от висока честота на кадрите.

Свързани: Какво е 8K телевизия?

Докато реакцията на зрителите към HFR във филмите е смесена, реакциите към HFR излъчването – особено на спорта – са по-положителни. В случай на теста на BBC Commonwealth Games, например, само 5% от публичната аудитория не можа да види или не беше впечатлена от разликите, направени от HFR в зрителното изживяване.

В този момент може би си мислите, че вашият телевизор вече показва снимки при 50 или 60 Hz. Или, ако имате доста първокласен телевизор, може да твърди, че възпроизвежда движение при 100Hz, 120Hz, 200Hz, 240Hz или дори много по-високи числа. Това означава, че вече се наслаждавате на снимки с висока скорост на кадрите, нали? Не точно.

Работата е там, че честотата на опресняване на телевизора не е абсолютно същото нещо като кадрите в секунда. Основната честота на кадрите за видео за телевизионен материал е 25 или 30 кадъра в секунда, в зависимост от това дали кадрите са направени в Европа или САЩ.

Цифрите от 50/60Hz от телевизионния свят се отнасят до начина, по който повечето телевизионни излъчвания използват процес, наречен „преплитане“. Тук се произвеждат само четните или нечетните линии на кадъра, но със скорост от 50 или 60 кадъра в секунда. Не виждате 50 или 60 кадъра данни за реално изображение всяка секунда, но 25/30 кадъра на реални изображения са „манипулирани“ в ефект 50/60Hz.

Телевизори, които твърдят, че са 100Hz или 200Hz, всъщност използват обработка, известна като интерполация на движение, за да изчислят как трябва да изглеждат допълнителните кадри от снимки. Те вмъкват тези „измислени“ нови кадри между 25/30 кадъра в секунда на оригиналното, действително съдържание на изображението.

Такава обработка на интерполация на движение може да направи изображенията да изглеждат без трептене и замъгляване, както е проектиран да прави HFR. Но тези обработени допълнителни кадри не осигуряват същата степен на отчетливост и детайлност, които бихте получили, ако имаше 100 или 120 кадъра с действителни данни за изображението.

Всичко това ни връща към факта, че истинското телевизионно съдържание с висока честота на кадрите – поне със спорт и документални филми – дава предимства на качеството на картината, които по-голямата част от зрителите, които го виждат в действие, могат оценявам.

Жалко е, че техническите проблеми, свързани с HFR излъчването, са дори по-трудни от тези, свързани с филмите, особено за излъчване на живо в HFR.

Гледайки демонстрацията на BBC, инженерите на Beeb трябваше да заснемат около 9 GB 4K HFR данни на всеки три секунди. Те трябваше да свържат осем високоскоростни SSD устройства, за да осигурят 4TB място за съхранение и да доставят данни през четири-връзка, 3GB в секунда SDI интерфейс към компютър. И това е всичко, преди дори да сте започнали да мислите за необходимостта от излъчване и/или поточно предаване на видовете количества данни, свързани с 4K HFR изображения.

Има още едно голямо препятствие пред мечтата за телевизия с висока честота на кадрите: текущото състояние на телевизионния хардуер. Няма огромен брой телевизори, които могат да се справят с честота на кадрите по-висока от 60 кадъра в секунда.

Тъй като настоящите (v2.0) HDMI стандарти поддържат честотна лента от 18Gbps, това е достатъчно само за 4K изображения със скорост до 60fps. HDMI 2.1 поддържа честотна лента до 48Gbps, може да пренася резолюции до 10K и честота на кадрите до 120fps. Но въпреки HDMI 2.1 е възприет от повече производители на телевизори, той все още е в начален стадий и често се среща на по-скъпи комплекти. Освен това ще трябва да закупите новия Ultra High Speed ​​HDMI кабел, за да се възползвате от него.

HFR бъдещето ли е или фалшива зора?

Няма съмнение, че HFR технологията ще играе голяма роля в бъдещето на филма и телевизията. Има подкрепа за него от редица най-големите филмови имена в Холивуд и потенциалът му за телевизия – поне със съдържание от „реален живот“, като спортни и документални филми – е очевиден.

Но това, което е по-малко ясно, е колко скоро ще можем да се насладим на планините от съдържание с висока честота на кадрите в нашата всекидневна.

Телевизионният свят, който обича реалността, има по-убедителната причина да приеме HFR, но тези амбиции са осуетени от хардуерни ограничения на всеки етап от телевизионното производство и разпространение.

В крайна сметка може да се падне на игрални конзоли от следващо поколение, за да пробие пътеката с висока скорост на кадрите. Предимствата от по-високата честота на кадрите отдавна са разбрани в света на игрите, като тласъкът за повече мощност е насочен към подобряване на последователността на кадровата честота. Именно на тази арена може да видим натиск за ускоряване на развитието, необходимо за преминаване на HFR от мечта към ултра ясна реалност.

Защо да вярваме на нашата журналистика?

Основана през 2004 г., Trusted Reviews съществува, за да даде на нашите читатели изчерпателни, безпристрастни и независими съвети какво да купуват.

Днес имаме милиони потребители на месец от цял ​​свят и оценяваме повече от 1000 продукта годишно.