Filmy 24fps
Dlaczego nadal oglądamy filmy wyświetlane 24 klatek na sekundę?
Jako że oglądam filmy, oraz interesują mnie tematy związane z techniką filmową nadal nie mogę zrozumieć dlaczego ewolucja techniki filmowej skierowana jest praktycznie wyłącznie w kierunku zwiększania rozdzielczości zdjęć/filmów z pominięciem ewentualnej ewolucji zapisu materiałów filmowych z większą ilością klatek na sekundę. Dlatego też w tym artykule spróbuję udowodnić że zmiana w podejściu do tego tematu mogłaby jeszcze bardziej ulepszyć jakość filmów. Celem jest udowodnienie że filmy nagrane i odtwarzanie z większą ilością klatek na sekundę (w skrócie fps, czyli frames per second) są jakościowo o wiele lepsze od filmów w tzw. „jakości filmowej” czyli wyświetlane z 24fps-30fps. Dodać trzeba że 24fps to jest standard PAL, a 30fps to standard NTSC i właśnie z taką ilością klatek są wyświetlane praktycznie wszystkie filmy w kinach czy telewizji. Istnieją wyjątki, ale o tym później.
Jak sprawdzić czy filmy nagrane z większą ilością fps od 24 są lepsze?
Na tym etapie trzeba rozgraniczyć o jakich filmach mówimy.
Jeżeli chcemy sprawdzić czy film typu 60fps to samodzielny test jest bardzo prosty do wykonania. Wystarczy uruchomić jakikolwiek film udostępniony np. na youtube który jest możliwy do obejrzenia jako 60fps (będzie to np. 720p60fps). Przy czym nie da się tego łatwo sprawdzić ponieważ youtube nie umożliwia obejrzenie danego filmu z tą samą rozdzielczością w dwoma różnymi parametrami fps. Można to sprawdzić przy pomocy specjalnie stworzonym filmom które są przygotowane tak aby tą różnicę pokazać, dla przykładu:
https://www.youtube.com/watch?v=l-7at2NM7HU
https://www.youtube.com/watch?v=Es_QgmiBBMM
Oczywiście należy oglądać te filmy w jakości 60fps, co można testować na każdym obecnym monitorze czy telewizorze ponieważ wszystkie one posiadają częstotliwość odświeżania minimum 60Hz.
Czyli zaobserwowanie różnicy między filmem 24fps-30fps a 60fps jest możliwe i stosunkowo proste i staje się wtedy oczywiste że filmy 60fps są o wiele lepsze od tych o „jakości filmowej” czyli 24-30fps.
Problem pojawia się gdy chcemy sprawdzić czy film z jeszcze większą ilością fps jest lepszy, np. 120fps.
Jak sprawdzić film 120fps?
Aby samodzielnie sprawdzić czy film 120fps będzie wyglądał lepiej niż film 60fps należy spełnić 3 podstawowe warunki:
1) Posiadać monitor lub tv którego częstotliwość odświeżania jest równia minimum 120Hz.
2) Posiadać materiał filmowy zapisany jako minimum 120fps.
3) Upewnić się że program wyświetlający dany film faktycznie wyświetla go z częstotliwością 120fps.
Jak widać taki test nie jest już prosty do wykonania.
Niestety ale takiego filmu nie da się sprawdzić jako 120fps np. na youtubie, lub jakimkolwiek innym serwisie do streamowania filmów. Jeżeli spełniamy warunek nr 1, to spełnienie warunków nr 2 i nr 3 jest praktycznie niewykonalne. Co prawda istnieje prosta sztuczka polegająca na tym że film nagrany jako 60fps można wyświetlać z prędkością 2x, co teoretycznie spełnia warunek nr 2, ale niestety nie ma pewności że program wyświetlający film faktycznie potrafi wyświetlić 2x więcej klatek na sekundę niż 60. Zastosowanie tej sztuczki w przeglądarce z reguły się nie uda.
Metoda oglądania filmów 120fps.
Aby sprawdzić tego typu filmy przygotowałem samodzielnie próbki filmowe w postaci plików mkv, które stworzyłem na bazie próbek filmowych wystawionych na stronie: https://www.videezy.com/free-video/1500fps. Na tej stronie dostępne są filmy nagrane jako 1500fps, oraz wystawione jako filmy w zwolnionym tempie. Oznacza to że stosunkowo prostą metodą można przekonwertować je do filmów z mniejszą ilością fps i przy tym filmy te posiadają każdą klatkę filmową w innej postaci, co jest warunkiem koniecznym aby można je uznać za wiarygodne próbki filmowe.
Dlatego też aby każdy samodzielnie mógł sprawdzić różnicę między filmem 30fps, 60fps, 120fps można je pobrać i obejrzeć. Przy czym ważne jest aby spełnić 3 warunki które opisałem wyżej! Z tego powodu wystawianie plików video do obejrzenia wprost w przeglądarce jest bezsensowne. Aby wykonać test samodzielnie należy:
- posiadać monitor o częstotliwości minimum 120Hz,
- pobrać pliki z filmami,
- uruchomić je w programie video który pozwala na wyświetlenie filmów 120fps z kodekiem h264 (może to być dla przykładu vlc – do pobrania tutaj: https://www.videolan.org/vlc).
Filmy są dostępne pod adresami:
Krótki opis filmów.
Film o nazwie zaczynającej się od A to spadające owoce na stół. Film 30fps jest wyraźnie zacinający się, czyli widać że ruch jest niepłynny. Film 60fps jest o wiele lepszy i ruch owoców jest płynniejszy. Film 120fps jest wyraźnie najlepszy i co więcej sprawia wrażenie ostrzejszego.
Film o nazwie zaczynającej się od B to ujęcie rozlewającej się wody, oraz lecących owoców w kierunku wody. Wnioski po obejrzeniu są podobne co w przypadku filmu A.
Film o nazwie zaczynającej się od C to spadające naboje na stół. Film 30fps jest wyraźnie niepłynny, a film 120fps bardzo płynny, oraz bardzo ostry.
Każdy z tych filmów można też zatrzymywać (pauza) i wtedy również widać różnicę w ostrości zatrzymanego obrazu. Najlepsze wrażenie zatrzymanego obrazu jest jednak w przypadku filmów 120fps.
Wnioski
Po przeprowadzeniu powyższych testów oczywistym jest że jakość filmów nagranych i oglądanych z większą ilością klatek na sekundę jest o wiele lepsza. Dlatego też trudno zrozumieć dlaczego nowe filmy nie są produkowane i udostępniane uwzględniając ten bardzo ważny parametr filmów czyli ilość fps. Trudno to wyjaśnić ograniczeniami technicznymi u odbiorców ponieważ już od dość dawna produkuje się monitory i telewizory których częstotliwość odświeżania jest równa 60Hz, a nawet więcej bo są monitory 85Hz, 100Hz, 120Hz, 144Hz, a nawet 240Hz. Problemem mogą być sprzęty używane do nagrywania materiałów video, bo one również musiałyby nagrywać filmy z większą ilością fps. Przy czym tutaj też nie ma problemu z 60fps, co ma swoje odbicie w materiałach wystawianych na youtube, które w dużej ilości są już typu 60fps.
Najbardziej zadziwiające jest natomiast to że w kinach nie ma praktycznie filmów z większą ilością klatek niż 24-30. Istnieją oczywiście wyjątki, np. film Hobbit był wyświetlany w kinach na specjalnych seansach w wersji 48fps. Tych filmów powstało jednak bardzo mało:
List of films with high frame rates
Trzeba też przy tej okazji wspomnieć o nieudanej rewolucji wprowadzenia technologii 3D do domów. Właśnie z tego powodu telewizory musiały mieć częstotliwość odświeżania minimum 60Hz aby dało się wyświetlać filmy 3D. Rewolucja 3D jak wiadomo się nie udała, ale dzięki temu prawie każdy z nas posiada TV, który może bez problemów wyświetlać filmy 60fps, a mimo takich możliwości na wszystkich tych telewizorach przez 99% czasu wyświetlane są filmy 24-30fps.
Natomiast wyraźnie widać pęd do zwiększania rozdzielczości telewizorów i monitorów. Mamy z tego powodu filmy w standardach FullHD, 4K, 8K. Wszystkie te standardy jednak mają potężną wadę dotyczącą płynności i ostrości. Sytuacja ta jest dziwna i co najmniej zastanawiająca.