Kadru ātrums: kas tas ir un kāpēc tas ir svarīgi?

autors Kim Atjaunots: Jūnijs 28, 2022

Kad skatāties filmu vai televīzijas pārraidi vai spēlējat videospēli, sekundē rādīto kadru skaits nosaka, cik gluda animācija izskatās. Šis kadru skaits sekundē ir zināms kā framerate, vai FPS. Tas ir svarīgi, jo tas var ievērojami ietekmēt jūsu skatīšanās pieredzi. Šajā rakstā tiks paskaidrots, kas framerate ir un kāpēc tas ir svarīgi mediju ražošanā, izklaidē, spēlēs un citās lietojumprogrammās.

Kadru ātrumu mēra collās kadri sekundē (FPS). Lielāks kadri sekundē parasti nozīmē vienmērīgāku animāciju, jo katru sekundi notiek daudz vairāk izmaiņu. Kadru ātrums ir svarīgs faktors, kad runa ir par filmu skatīšanos, videospēļu spēlēšanu un citām darbībām, kas saistītas ar kustību uz ekrāna. Skatoties filmas un TV pārraides, standarta kadru nomaiņas ātrums ir vai nu 24 FPS vai 30 FPS; spēlēm un citām lietojumprogrammām, kurām nepieciešama lielāka ātruma darbība, lielāks kadru ātrums, piemēram, 60FPS var dot priekšroku.

Lielākiem kadru nomaiņas ātrumiem ir nepieciešama lielāka apstrādes jauda, ​​kas var palielināt sistēmas ielādes laiku, kā arī nodrošināt izcilus vizuālos attēlus; Zemāks kadru nomaiņas ātrums var arī ietaupīt aparatūras resursus GPU un CPU, lai tos varētu izmantot stingrākiem uzdevumiem, piemēram, AI aprēķiniem vai fizikas simulācijām.

Kas ir kadru līmenis?

Kadru ātrums ir mērs, cik atsevišķu kadru sekundē tiek parādīts animētā vai video secībā. Tas ir svarīgs rādītājs, veidojot a gludas kustības efekts animācijā vai video. Parasti, jo lielāks kadru nomaiņas ātrums, jo vienmērīgāka ir kustība.

Šajā rakstā mēs apskatīsim kadru ātruma pamatprincipus un apspriedīsim, kāpēc tas ir svarīgi.

Kadru veidi

Izpratne par dažādiem kadru nomaiņas ātruma veidiem un to nozīmi jūsu skatīšanās pieredzei var būt diezgan sarežģīta. Ir jāņem vērā daži dažādi kadru nomaiņas veidi, un katrs no tiem sniedz dažādas priekšrocības attiecībā uz jūsu saturu. Kopumā, jo lielāks ir kadru nomaiņas ātrums, jo vienmērīgāks attēls parādīsies ekrānā.

Visizplatītākie kadru ātruma veidi ir šādi:

• 24 kadri sekundē (FPS) – Šī ir standarta likme daudzām spēlfilmām, un tā tiek izmantota kopš filmu ražošanas sākuma. Tas nodrošina kustību bez mirgošanas, taču tam trūkst detaļu zemā kadru ātruma dēļ.
• 30 kadri sekundē (FPS) - To bieži izmanto televīzijas šovos un tīmekļa videoklipos, jo tas nodrošina vienmērīgu kustību, vienlaikus saglabājot labu detalizācijas līmeni. Tā ir arī populāra izvēle videospēlēs, kur vienmērīgai spēlei parasti nav nepieciešams vairāk par 30 kadriem sekundē.
• 60 kadri sekundē (FPS) – Ar vairāk nekā divreiz lielāku kadru nomaiņas ātrumu salīdzinājumā ar 24 kadriem/s vai 30 kadriem/s, to parasti izmanto ātrām darbību secībām, jo ​​​​tas nodrošina neticami vienmērīgu izskatu bez traucējošas mirgošanas vai nervozitātes. Tas ir lieliski piemērots arī ātrai kustībai, jo elementi augstas kvalitātes palēninātos videoklipos būs labi definēti un viegli izsekojami bez izplūšanas problēmām.
• 120 kadri sekundē (FPS) – To parasti izmanto tikai tad, ja ir nepieciešams atskaņošanas ātrums, piemēram, palēninātas kustības vai specefektu kadri. Tas ir ļoti noderīgi, veidojot satriecošus vizuālos attēlus, kas nodrošina papildu reālismu un ieskaujošu skatīšanās pieredzi bez saraustīšanas vai izplūduma atskaņošanas laikā jebkurā ātruma līmenī.

Augstāku kadru ātrumu priekšrocības

Augsts kadru nomaiņas ātrums var būt izdevīga vairākos veidos. Skatītājiem tas var uzlabot animācijas reālismu un gludumu, atvieglojot ātri kustīgu objektu vai kustību pārraudzību. Tas arī palīdz samazināt kustības izplūšanu un nodrošināt asāki vizuālie attēli darbības ainās vai spēlējot videospēles.

Lielāks kadru nomaiņas ātrums ļauj uzņemt vairāk kadru sekundē (FPS), kas nozīmē, ka katra ekrānā redzamā kadra kustība ir vienmērīgāka un ir iespējami vienmērīgāki griezumi starp kadriem. Tas samazina vai novērš saspīlētību, kas bieži novērojama nelielās kustībās. Lielāks kadru nomaiņas ātrums arī palīdz attēliem izskatīties skaidrākiem, kompensējot kustību izplūšana un dubļu veidošanās (izplūšana, ko izraisa ilgs ekspozīcijas laiks).

Filmu veidotājiem lielāks kadru nomaiņas ātrums var piedāvāt arī tādas priekšrocības kā palielināts lauka dziļums, ļaujot redzēt detalizētākus vizuālos attēlus tālāk no kamera. Šī palielinātā detaļa nodrošina lielāku radošo brīvību, veidojot kadrus. Lielāks kadru nomaiņas ātrums var arī samazināt redzamības problēmas, kas dažkārt rodas zema gaismas līmeņa dēļ, ko izmanto, lai fiksētu kustību ar mazāku kadru ātrumu.

Kopumā, ja ir pieejama iespēja uzņemt ar lielāku skaitlisko kadru nomaiņu, filmu veidotājiem ir lielāka kontrole pār to, kā viņu uzņemtais materiāls izskatīsies, skatoties atpakaļ reāllaikā, un tāpēc tas ir izdevīgs dažādām lietojumprogrammām gan tagad, gan turpmākajos ražošanas scenārijos.

Kā kadru skaits ietekmē video kvalitāti?

Kadru ātrums ir svarīga vispārējās video kvalitātes sastāvdaļa. Tas nosaka sekundē parādīto kadru skaitu. Lielāks kadru nomaiņas ātrums nodrošina vienmērīgāku, reālistiskāku video. Zemāks kadru nomaiņas ātrums liks video izskatīties nemierīgs un mazāk gluds.

Šajā sadaļā mēs apskatīsim, kā kadru nomaiņas ātrums ietekmē video kvalitāti.

Kadru un kustības aizmiglojums

Videoklipa kadru nomaiņas ātrums tiek mērīts kadri sekundē (fps). Tas ietekmē uztverto kustības izplūšanu un vispārējo video vienmērīgumu. Jo augstāks kadru nomaiņas ātrums, jo vairāk kadru jūs saņemat katru sekundi, kas nozīmē vienmērīgāku un precīzāku kustības attēlojumu.

Kustības izplūšana ir parādība, kas rodas, kad objekts vai persona ātri pārvietojas, radot izplūduma vai svītru efektu visā ekrānā. Diemžēl tas neizskatās īpaši labi, un jūsu videoklipi šķiet zemāki kvalitātē. Atkarībā no tā, cik ātri lietas kustas jūsu ainā, jums būs attiecīgi jāpielāgo kadru nomaiņas ātrums, lai pēc iespējas samazinātu kustības izplūšanu.

• Lielākajai daļai lietojumprogrammu, piemēram, ikdienas videomateriāli un straumēšana tīmeklī, 30 fps nodrošina daudz kadru sekundē, vienlaikus saglabājot saprātīgus failu izmērus.
• Kadru nomaiņas ātruma palielināšana līdz 60 fps uzlabos kustības izplūšanu, bet arī lielākus failu izmērus kadru dubultošanās dēļ.
• Lēnāk kustīgām ainām vai situācijām, kur precizitātei ir izšķiroša nozīme, piemēram, sporta un spēļu pārraide, daži videogrāfi dod priekšroku īpaši lieliem kadru nomaiņas ātrumiem līdz 240 fps neticami vienmērīgiem palēninātiem kadriem — lai gan to vajadzētu izmantot tikai tad, ja tas ir absolūti nepieciešams, jo tas krasi palielina faila lielumu, ne vienmēr nodrošinot pietiekami ievērojamus uzlabojumus ikdienas lietojumprogrammām.

Kadru un kustību artefakti

Kadru ātrums un kustības artefakti ir divi galvenie termini, kas jāsaprot, apsverot video kvalitāti. Kustības artefakti attiecas uz kropļojumiem, kas rodas, ja video kadru ātrums ir mazāks, nekā nepieciešams noteiktu darbību attēlošanai, jo īpaši ātra kustība sportā un tādās aktivitātēs kā karatē. Ja kustība ir pārāk ātra kadru ātrumam, tas var izraisīt trīcēšana vai nobīde attēlā kas apgrūtina vai padara neiespējamu pareizu darbības apskati, radot izkropļotu vai nepilnīgu attēlu.

Papildus grafisku kropļojumu radīšanai zemais kadru nomaiņas ātrums var ietekmēt citus video kvalitātes aspektus, samazinot asumu, kontrastu un spilgtumu. Tas ir tāpēc, ka mazāks kadru nomaiņas ātrums nozīmē, ka ir nepieciešams vairāk kadru, lai efektīvi parādītu kustīgu saturu, tādējādi samazinot katra atsevišķā kadra vizuālo kvalitāti. Tiešraides straumēšanas saturam, kas tiek skatīts datoru monitoros un viedtālruņos, kadru nomaiņas ātrums ir minimāli jāiestata 30 kadri sekundē (kadri sekundē) lai iegūtu pieņemamas kustības detaļas ar lielākiem ekrāniem, piemēram, televizoriem, kas ļauj pietuvoties 60 fps vienmērīgākai kustības attēlošanai.

Mārketinga speciālistiem un raidorganizācijām ir svarīgi saprast, kā kustības artefakti darbojas saistībā ar video straumēšanu, lai nodrošinātu, ka videoklipi tiek straumēti optimāli, lai nemazinātu skatītāju apmierinātību. Lielāka kadru nomaiņas ātruma izmantošana ļauj skatītājiem baudīt tiešraides saturu bez manipulācijām vai attēlu izkropļojumiem, vienlaikus samazinot buferizācijas problēmas, kas saistītas ar zemākiem fps iestatījumiem. Izprotot, kā kadru nomaiņas ātrums ietekmē video kvalitāti, varat nodrošināt, ka jūsu videoklipi sasniedz paredzēto auditoriju patīkamā un bez piepūles veidā.

Kā uzlabot kadru ātrumu

Kadru ātrums ir būtisks faktors, kas jāņem vērā, kad runa ir par spēlēm, video rediģēšanasun pat straumēšanu. Jo augstāks kadru nomaiņas ātrums, jo vienmērīgāka būs skatītāju pieredze. Kadru nomaiņas ātruma uzlabošana var palīdzēt iegūt vislabāko aparatūras veiktspēju.

Šajā sadaļā mēs apspriedīsim dažādus veidus, kā palieliniet kadru nomaiņas ātrumu, lai uzlabotu spēles un straumēšanu:

Pielāgojiet kameras iestatījumus

Kameras iestatījumu pielāgošana var ievērojami uzlabot kadru nomaiņas ātrumu, ļaujot uzņemt vienmērīgāku video. Tas var būt no ātrgaitas režīma ieslēgšanas, piemēram, 30 kadri sekundē (fps) lai pielāgotu ekspozīcijas iestatījumus, piemēram, diafragmas atvērums un slēdža ātrums.

Tāpat ir jāizslēdz visas kameras attēla stabilizācijas vai dinamiskā diapazona funkcijas, lai maksimāli palielinātu kadru nomaiņas ātrumu. Turklāt apsveriet iespēju uzņemt RAW ja iespējams, kas nodrošina augstāku ierakstīšanas un rediģēšanas kvalitāti nekā tradicionālie JPEG formāti.

Visbeidzot, ir svarīgi iespējot visus pieejamos kustības izplūšanas efektus, ja tie ir pieejami, lai samazinātu kustību artefaktus un kopumā izveidotu vienmērīgāku kadru.

• Iespējot visus pieejamos kustības izplūšanas efektus.

Izmantojiet augstākas kvalitātes video kodekus

Lai sasniegtu vislabāko iespējamo kadru nomaiņas ātrumu, ir svarīgi izmantot augstākas kvalitātes video Kodeki piemēram, H.264, HEVC, VP9 vai AV1. Šie kodeki spēj nodrošināt lielāku attēla un audio detaļu daudzumu, vienlaikus saglabājot zemu bitu pārraides ātrumu. Tas ļauj video plūsmai būt efektīvākai, izmantojot datora joslas platumu un resursus, un tas var palīdzēt ievērojami palielināt veiktspēju straumēšanas vai ierakstīšanas laikā.

Lai gan tas var prasīt vairāk datu lietojuma, tā ir neliela cena, kas jāmaksā par uzlabotu veiktspēju un labāku attēla kvalitāti. Turklāt var izmantot arī augstākas kvalitātes kodekus samazināt failu izmērus jo tie spēj saspiest multividi efektīvāk nekā zemākas kvalitātes formāti, piemēram, MPEG-2 vai DivX.

Samaziniet video izšķirtspēju

Ja vēlaties uzlabot kadru nomaiņas ātrumu, viena no pirmajām lietām, kas jāņem vērā, ir samazinot video izšķirtspēju. Jo zemāka ir izšķirtspēja, jo mazāk pikseļu ir jāapstrādā jūsu GPU un CPU, tādējādi pieļaujot lielāku kadru skaitu sekundē. Izšķirtspējas samazināšana var ievērojami uzlabot kadru nomaiņas ātrumu spēlēs, ja vien tas tiek darīts saprāta robežās. Pārāk tālu nomešana var radīt nespēlējamu pieredzi vai spēles pasaules detaļu trūkumu.

Vēl viens video izšķirtspējas samazināšanas ieguvums ir sistēmas resursu atbrīvošana citiem ar spēlēm saistītiem uzdevumiem, piemēram, citu lietojumprogrammu vienlaicīgai darbināšanai. Tas var samazināt kopējo kavēšanos un palielināt veiktspēju vairākās jūsu sistēmas lietojumprogrammās.

Datoru platformās dažādas izšķirtspējas parasti tiek sasniegtas spēļu iestatījumu izvēlnēs vai, izmantojot displeja draivera programmatūru (piemēram, AMD Radeon programmatūru). Atkarībā no tā, cik prasīgas ir jūsu spēles, pat vienu soli zemāka izšķirtspēja no “vietējās” izšķirtspējas var mainīties (t.i., ja jūsu sākotnējā izšķirtspēja ir 1920 × 1080, izmēģiniet 800 × 600). Jums vajadzētu būt iespējai arī pārslēgties antialiasing līmeņi arī šeit; Ir jāpanāk labs līdzsvars starp veiktspēju un grafisko precizitāti, proporcionāli samazinot izšķirtspēju un pazeminot antialiasing līmeni atkarībā no aparatūras iespējām.

Secinājumi

Visbeidzot, framerate ir būtisks video veidošanas elements. Tas ietekmē to, kā attēli tiek parādīti skatītājiem, un ir svarīgs faktors, kas nosaka multivides skatīšanās kvalitāti. Lielākā daļa filmu tiek uzņemtas 24 kadriem sekundē, savukārt televīzijas pārraides parasti tiek filmētas plkst 30 kadriem sekundē – lai gan nesen tas ir palielināts līdz 60 mūsdienu televizoriem. Ar tehnoloģiju attīstību, augstāki kadru ātrumi, piemēram, 120 FPS vai pat 240 FPS var izrādīties izdevīgs skatītājiem.

Izvēloties savam projektam piemērotu kameru un aprīkojumu, ir svarīgi ņemt vērā vēlamo kadru nomaiņas ātrumu, jo tam ir šāds liela ietekme uz attēla kvalitāti.

Sveiki, es esmu Kima, mamma un stop-motion entuziaste ar pieredzi mediju veidošanā un tīmekļa izstrādē. Man ir milzīga aizraušanās ar zīmēšanu un animāciju, un tagad es ienirstu ar galvu stop-motion pasaulē. Izmantojot savu emuāru, es dalos ar jums savās mācībās.