Toda a história da tecnologia cinematográfica é uma série de truques, soluções temporárias e correções que foram codificadas, edificadas e institucionalizadas no concreto da prática diária. A atual explosão nas plataformas de distribuição (internet, smartphones, 4K e realidade virtual) põe o padrão de 24 fps (frames por segundo) em xeque. A corrida para novos padrões, tanto na taxa de quadros quanto na resolução, significa toda uma nova era de experimentação e inovação.

O que é a taxa de quadros fps?

Taxa de quadros (expressa em quadros por segundo ou fps ) é a freqüência na qual imagens consecutivas, chamadas quadros, aparecem em uma exibição. O termo se aplica igualmente a câmeras de filme e vídeo, computação gráfica e sistemas de captura de movimento. A taxa de quadros também pode ser chamada de frequência de quadros, e ser expressa em hertz.

Visão humana

A sensibilidade temporal e resolução da visão humana variam, dependendo do tipo e características do estímulo visual, e diferem entre os indivíduos. O sistema visual humano pode processar de 10 a 12 imagens por segundo e percebê-las individualmente, enquanto taxas mais altas são percebidas como movimento.

A luz modulada (como uma tela de computador ) é percebida como estável pela maioria dos indivíduos quando a taxa é superior, de 50 Hz a 90 Hz. Essa percepção da luz modulada estável é conhecida como o limiar de fusão do flicker. Entretanto, quando a luz modulada não é uniforme e contém uma imagem, o limiar de fusão de cintilação pode ser muito maior, nas centenas de hertz.

Com relação ao reconhecimento de imagens, descobriu-se que as pessoas reconhecem uma imagem específica em uma série ininterrupta de imagens diferentes, cada uma com duração de apenas 13 milissegundos. A persistência da visão, por vezes, é responsável por um estímulo visual de um milissegundo muito curto, com uma duração percebida entre 100 ms e 400 ms.

Múltiplos estímulos muito curtos são às vezes percebidos como um único estímulo, como um flash de luz verde de 10 ms imediatamente seguido por um flash vermelho de 10 ms, percebido como uma única luz na cor amarela.

Porque os filmes são gravados em 24 fps?

Os primeiros animadores e cineastas descobriram como criar a percepção do movimento por meio de tentativa e erro, inicialmente identificando o caminho entre 12 e 16 quadros por segundo. Nesse limiar, o cérebro percebe uma série de imagens discretas, exibidas uma após a outra.

Enquanto a ilusão de movimento funciona a 16 fps, em taxas de quadros mais altas o movimento ocorre de forma mais "verdadeira". Thomas Edison, a quem devemos muito pela tecnologia atual (lâmpadas, filmes cinematográficos, Corrente contínua, etc.) acreditava que a taxa de quadros ideal era de 46 quadros por segundo. Qualquer coisa menor do que isso resultou em desconforto visual. Então, Edison construiu um sistema de projeção de câmera e filme que operava a uma alta taxa de quadros.

Mas, com a lentidão dos estoques de filmes e o alto custo, isso não era uma novidade. A economia ditava o disparo mais perto do limiar da ilusão, e a maioria dos filmes mudos era filmada em torno de 16 a 18 quadros por segundo (fps), depois projetada mais perto de 20 a 24 fps.

Uma diferença temporal de 14% na imagem é aceitável para o público (as pessoas apenas se movem mais rápido). Com o advento do som de sincronização, houve uma necessidade súbita de uma taxa de quadros padrão que todos os cineastas aderissem, da produção à exibição.

A razão pela qual a taxa de quadros padrão para filmes de 24 quadros por segundo funciona tão bem, é que são apenas alguns quadros mais rápidos do que o cérebro precisa para ser enganado e ver o que são efetivamente imagens estáticas, parecem se mover na tela - é chamado a "Teoria da Persistência da Visão".

Em conjunto com essa teoria importante, borrar o movimento que você obtém gravando a 24 fps e (em um obturador padrão de 180 graus) a 1/48 de segundo, é tão importante em fazer algo parecer "cinematográfico" quanto a falta de profundidade de campo que se obtém ao usar sensores maiores e lentes brilhantes com grandes aberturas.

É precisamente por isso que fotografar a 1/50 de segundo em HDSLRs e usar filtros ND ou de densidade neutra garante que os filmes não tenham muita profundidade de campo.

Nos últimos anos, temos pressionado bastante a tecnologia - tentando obter taxas de quadros mais altas, maior resolução, mais faixa dinâmica, mais profundidade de bits, mais taxa de transferência / bits e RAW. No entanto, por algum motivo, muitos dos principais diretores de cinema ainda preferem fotografar em 2K do que em 4K. Por quê?

Filme em 48 fps

Peter Jackson, um cineasta talentoso e pioneiro da nova tecnologia cinematográfica, deu ao mundo do cinema um presente muito importante, e talvez não intencional, com o filme "O Hobbit", de 2012.

Nesse filme, Jackson filmou o filme não apenas em 3D, mas também em uma taxa de quadros duas vezes maior que o normal, ou "HFR", que significa High Frame Rate (Alta taxa de quadros), em um esforço para fazer o filme parecer mais "imersivo" em suas próprias palavras. Mas para muitas pessoas, a taxa de quadros dobrada teve um efeito contrário.

Quando uma câmera de cinema se move rapidamente - pode ser impossível obter uma imagem nítida, se o movimento for muito rápido. Isso é algo que os cineastas tem muito cuidado. Na verdade, há tabelas que mostram o quão rápido uma câmera pode se mover, dada qualquer lente, antes que esse desfoque aconteça.

Peter Jackson decidiu filmar o Hobbit em 48 fps para tentar contrariar este efeito, e renderizar uma experiência 3D mais realista, que ele considera "imersiva". E ele conseguiu isso - mas ao fazê-lo, ele matou muito da magia do cinema.

De qualquer forma, Peter Jackson foi inovador ao tentar esse novo método de filmagem. Sem pessoas como ele, nunca saberíamos como é um filme em 48 fps. Embora o HFR combinado com o 3D possa deixar algumas pessoas em desagrado, o experimento era muito necessário para a tecnologia.

Por que não existem filmes em 60fps?

As taxas de quadros mais altas beneficiam mais os jogos do que filmes, isso ocorre devido à interatividade. Jogos com taxas de quadros mais altas são mais responsivos. O vídeo para cinema e TV não se beneficia da mesma forma que o vídeo renderizado em um computador se beneficia de aumentos na taxa de quadros.

Câmeras de filmes e câmeras de vídeo têm uma taxa de atualização definida e, como tal, há um desfoque de movimento que permite um movimento mais suave ou um pouco fora de foco, que imita a maneira como seus olhos enxergam. Seu computador não faz isso com os jogos devido ao poder computacional adicional necessário.

Além disso, uma taxa de quadros mais alta dobraria o tamanho do arquivo, o que tornaria a distribuição digital mais difícil do que é o 4k atualmente.

Interpolação de movimento - Efeito novela

Como subproduto do aumento percebido na taxa de quadros, a interpolação de movimento pode introduzir uma aparência de "vídeo" (versus "filme"). Esse visual é comumente chamado de "efeito novela", em referência à aparência distinta da maioria das novelas de televisão. Alguns reclamam que o efeito novela estraga o visual teatral das obras cinematográficas, fazendo parecer que o espectador está no set assistindo a cena.