Video s vysokou snímkovou frekvencí: Co je HFR a proč by mě to mělo zajímat?

Mnoho odborníků předpovídalo, že video s vysokou snímkovou frekvencí neboli HFR bude další velkou věcí v technologii AV. Ale co to je a co to pro vás znamená?

Sledování televizních pořadů a filmů je o tom, co nevidíte, stejně jako o tom, čím jste. Video se dodává spíše v jednotlivých snímcích než v nepřetržitém toku obrázků, což znamená, že vždy ztratíte některé informace o obrázcích v „mezerách“ mezi snímky.

Přesné množství skutečných video informací, se kterými vaše oči a mozek pracují, závisí na počtu snímků za sekundu, které video používá. Čím méně rámečků, tím více bude váš mozek muset vyplnit prázdná místa - a tím pravděpodobněji uvidíte problémy spojené s pohybem, jako je rozmazání, chvění a měkkost.

S diskusemi o zpracování obrazu se do centra pozornosti dostaly problémy související se snímkovou frekvencí. Jelikož řada tvůrců obsahu podniká kroky k řešení tohoto problému, lze najít řešení?

Příbuzný: Co je HDR?

HFR ve filmech

Nejvýznamnější kroky při vývoji vyšších snímkových frekvencí přišly ve světě kinematografie. Peter Jackson dostal míč do hry tím, že vydal svou Hobitskou trilogii ve 48 snímcích druhý formát - dvojnásobek běžné rychlosti 24 snímků za sekundu, ve které filmy vycházejí po celá desetiletí.

Režisér Ang Lee v roce 2016 posunul věci na jinou úroveň tím, že vydal Long Halftime Walk od Billy Lynn při obrovské rychlosti 120 snímků za sekundu. Leeův nejnovější film Gemini Man byl také natočen a distribuován rychlostí 120 snímků za sekundu - a oba lze sledovat při rychlosti 60 snímků za sekundu na 4K Blu-ray. 120 snímků za sekundu je stejná snímková frekvence, jakou James Cameron údajně hledá pro své pokračování Avatarů, stejně jako Andy Serkis pro Animal Farm.

Vzhledem k tomu, že takoví významní hráči projevují zájem, musí to být technologie, která dodává zboží, že? To záleží na tom, s kým mluvíte.

Recenze vydání filmu s vysokou snímkovou frekvencí byly rozděleny podle toho, zda zvýšení snímkové frekvence pomáhá nebo brání zážitku ze sledování. Docela všichni souhlasí s tím, že HFR zlepšuje jasnost a detaily, odstraňuje z rovnice pohybové rozostření, chvění a stroboskop. Ale mnoho lidí považuje tuto extra jasnost spíše za škodlivou než výhodnou.

Případ uváděný většinou filmových nenávistníků HFR je ten, že vytváří obraz, který je čistší, plynulejší a neuvěřitelně jasný sklon k tomu, aby akce vypadala více uměle - opak toho, co zamýšlí dělat.

Negativní reakce publika na uvedení filmů o Hobbitovi s rychlostí 48 snímků za sekundu byla tak rozšířená, že režisér Peter Jackson některé přidal jemná technologie rozostření u verzí dvou pokračování s vysokou obnovovací frekvencí, která zkrotí jasnost původního natočeného filmu materiál.

Long Halftime Walk od Billy Lynn je k dispozici ke koupi na 4K Blu-ray za 60 snímků za sekundu (Gemini Man dorazí v únoru), a to i při této snížené snímkové frekvenci (z původních 120 snímků za sekundu), je těžké popřít, že tyto extra snímky za sekundu nechávají některé herectví a inscenace vypadat bolestivě umělý.

Závěrem pro filmy HFR se zdá být to, že zachycení skutečných obrazových dat rychlostí 48 snímků za sekundu nebo 120 snímků za sekundu nezanechává žádný úkryt pro vynalézavost. Zdá se, že právě to dělá z HFR ve světě kinematografie takovou výzvu.

Stejně jako u všech věcí - tam, kde je vůle, je ale i cesta. Pokud HFR zvítězí nad více diváky, bude nalezeno řešení problémů. Velkou otázkou je, zda návštěvníci kina projeví dostatečné nadšení pro HFR, aby udržely výdaje a úsilí spojené s jeho dodáním.

Příbuzný: Nejlepší 4K televizory

HFR ve vaší televizi

Vzhledem k tomu, jak efektivní je HFR při zachycení detailů reality, dává smysl, že existuje velký zájem o využití této technologie pro televizní dokumenty a zejména sportovní přenosy. Při natáčení skutečného života se nemusíte starat o to, aby HFR vypadal uměle - HFR zachycuje realitu ve více snímcích za sekundu.

Používání HFR pro sport je lákavé, protože vše, co má konzistentně spoustu pohybu a panorámování kamery bude pravděpodobně více trpět ztrátou informací mezi video snímky spojenou s nižší snímkou sazby.

Není divu, že na palubu skáče mnoho z největších hráčů televizního světa.

Oddělení výzkumu a vývoje BBC experimentuje se sportem HFR přinejmenším od roku 2014 a veřejně předvedlo záběry z her Commonwealthu, které hrají rychlostí 100 snímků za sekundu. V roce 2016 společnost LG na výstavě technologií IFA v Berlíně předváděla záběry z tenisu a atletiky na dvojici OLED televizorů při rychlosti 100/120 snímků za sekundu.

V květnu 2017 společnost LG uzavřela partnerství s evropským satelitním vysílačem SES, aby spustila ukázky vysílaného videa 4K HDR při rychlosti 120 snímků za sekundu, což dokazuje, že vysílací společnosti již mohly předvádět fotbalové, tenisové a kriketové zápasy HFR.

Z pohledu do budoucna představí japonská veřejnoprávní vysílací společnost NHK olympijské hry 2020 v Tokiu v rozlišení 8K podpořeném vysokými snímkovými frekvencemi.

Příbuzný: Co je to 8K TV?

Zatímco reakce diváků na HFR ve filmech jsou smíšené, reakce na vysílání HFR - zejména sport - jsou pozitivnější. Například v případě testu her BBC Commonwealth Games pouze 5% veřejného publika nemohlo vidět nebo na ně nezapůsobily rozdíly, které HFR způsobil při sledování.

V tomto okamžiku si možná myslíte, že váš televizor již zobrazuje obrázky při 50 nebo 60 Hz. Nebo pokud máte poměrně prémiový televizor, může tvrdit, že hraje pohyb na 100 Hz, 120 Hz, 200 Hz, 240 Hz nebo dokonce mnohem vyšší čísla. To znamená, že si už užíváte obrázky s vysokou snímkovou frekvencí, že? Ne tak docela.

Jde o to, že obnovovací frekvence TV nejsou striktně stejné jako snímky za sekundu. Nativní snímková frekvence videa pro televizní materiál je 25 nebo 30 snímků za sekundu, v závislosti na tom, zda je záznam vytvořen v Evropě nebo v USA.

Čísla 50/60 Hz z televizního světa odkazují na způsob, jakým většina televizního vysílání používá proces zvaný „prokládání“. Zde se vytvářejí pouze sudé nebo liché řádky rámečku, ale rychlostí 50 nebo 60 snímků za sekundu. Nevidíte 50 nebo 60 snímků skutečných obrazových dat každou sekundu, ale 25/30 skutečných obrazových snímků je „manipulováno“ do efektu 50/60 Hz.

Televizory, které tvrdí, že jsou 100 Hz nebo 200 Hz, ve skutečnosti používají zpracování známé jako interpolace pohybu k výpočtu toho, jak by měly vypadat další snímky. Vloží tyto „vytvořené“ nové snímky mezi 25/30 snímků za sekundu původního, skutečného obrazového obsahu.

Takové zpracování interpolace pohybu může způsobit, že obrázky budou vypadat chvějící se a rozmazané, jak je navrženo HFR. Ale tyto zpracované extra snímky neposkytují stejný stupeň ostrosti a detailů, jaké byste získali, kdyby existovalo 100 nebo 120 snímků skutečných obrazových dat.

To vše nás přivádí zpět k bodu, že skutečný televizní obsah s vysokou obnovovací frekvencí - alespoň u sportu a dokumentární filmy - přináší výhody kvality obrazu, které drtivá většina diváků, kteří to vidí v akci, mohou vážit si.

Je škoda, že technické problémy spojené s HFR vysíláním jsou ještě náročnější než ty spojené s filmy, zejména pro živé vysílání v HFR.

Při pohledu na demonstraci BBC museli inženýři společnosti Beeb zachytit přibližně 3 GB 4K HFR dat každé tři sekundy. Museli propojit osm vysokorychlostních disků SSD, aby poskytli 4TB úložiště a dodávali data přes čtyřlinkové rozhraní SDI s rychlostí 3 GB za sekundu do počítače. A to je vše ještě předtím, než jste začali přemýšlet o potřebě vysílat a / nebo streamovat takové množství dat, jaké je spojeno se 4K HFR snímky.

Sen o televizi s vysokou snímkovou frekvencí má ještě jednu velkou překážku: současný stav televizního hardwaru. Neexistuje obrovské množství televizorů, které jsou schopné zpracovat snímkovou frekvenci vyšší než 60 snímků za sekundu.

Vzhledem k tomu, že současné standardy HDMI (v2.0) podporují šířku pásma 18 Gb / s, stačí to pouze pro 4K snímky rychlostí až 60 snímků za sekundu. HDMI 2.1 podporuje šířku pásma až 48 Gb / s, může přenášet rozlišení až 10 kB a snímkovou frekvenci až 120 snímků za sekundu. Ale navzdory HDMI 2.1 je přijímáno více výrobci televizorů, je stále v plenkách a často se vyskytuje u dražších televizorů. Navíc si budete muset koupit nový kabel Ultra High Speed ​​HDMI, abyste jej mohli využívat.

Je HFR budoucnost nebo falešné svítání?

Není pochyb o tom, že technologie HFR bude hrát v budoucnosti filmu a televize velkou roli. Podporuje ji řada největších hollywoodských jmen pro filmy a je zřejmý její potenciál pro televizi - přinejmenším u „skutečného“ obsahu, jako jsou sporty a dokumenty.

Méně jasné však je, jak brzy se v našem obývacím pokoji dokážeme proplout na hory s vysokým obsahem snímků.

Televizní svět milující realitu má přesvědčivější důvod pro přijetí HFR, ale tyto ambice jsou zmařeny hardwarovými omezeními v každé fázi výroby a distribuce TV.

Nakonec může připadnout na herní konzole nové generace, které by se vydaly na cestu s vysokou rychlostí snímků. Výhody vyšších snímkových frekvencí byly v herním světě již dlouho pochopeny, přičemž tlak na větší výkon se zaměřil na zlepšení konzistence snímkové frekvence. V této aréně můžeme vidět tlak na urychlení vývoje potřebného k tomu, aby se HFR dostalo ze snu do ultra-ostré reality.