High Frame Rate (HFR): стандарт, от которого не уйти

ТEКСТ: Комментарии (24)
76.02 дБ
High Frame Rate (HFR): стандарт, от которого не уйти

Среди новых стандартов видео есть один, о котором теперь говорят все чаще, но всегда как-то неоднозначно. С одной стороны, его недолюбливают, но с другой — требуют его поддержки, без которой выпускаемые ныне видеоустройства моментально попадают в разряд неактуальных. Речь о стандарте HFR. Давайте же разберемся, почему так происходит.

Как вы помните, стандарт UHD состоит из шести основных элементов:

1. Пространственное разрешение 4К или 8К.

2. HDR или расширенный динамический диапазон.

3. Широкая цветовая гамма (охват).

4. Увеличенная глубина цвета 10 или 12 бит.

5. HFR (High Frame Rate) — увеличенная частота кадров вплоть до 120 Гц.

6. Аудио следующего поколения.

Несмотря на то, что все они были прописаны в стандарте изначально, вводились все эти составляющие в телевизоры, проекторы и видеосервисы постепенно. Сначала под UHD, получившим более понятное для масс наименование 4К, понималось лишь увеличенное разрешение: в телевизоры и проекторы стали ставить соответствующие матрицы, а ролики — снимать с большим количеством строк. Но о наличии HDR и там, и там не было и речи. Затем начали вводить HDR, но без действительно широкого цветового охвата — и так далее.

Режим HFR заложен в программах для мастеринга изначально

Если судить по новостям и пресс-релизам, поддержку HFR начали вводить в самую последнюю очередь — фактически, только в 2020 году — но и это не совсем верно. Все дело как раз в том неоднозначном подходе к этой части стандарта. Ведь высокой частотой кадров для видео, игр и кино считаются разные значения. Для кино — более 24 кадров в секунду, а для видео или игр — более 60 Гц.

Проклятие Хоббита

Первым дошедшим до массового проката кинопроектом в HFR стал «Хоббит», снятый с частотой 48 кадров в секунду. О том, что HFR в нем «воспринимался неоднозначно» и «убил магию кино» написаны десятки статей — нередко отличающихся передергиванием и излишне эмоциональными эпитетами. Мы же обратим внимание на главное.

Питеру Джексону был выдан карт-бланш после успешного проката «Властелина Колец», и он хотел максимальным образом воспользоваться ситуацией, сняв «Хоббита» с предельным на тот момент качеством и размахом.

При этом ему приходилось учитывать реалии, в которых большинство кинотеатров еще были оборудованы пленочными проекторами, работающими исключительно на стандартной частоте 24 кадра/с. Поэтому он снимал на цифровые камеры RED в 3D, а частоту сканирования увеличил, чтобы при просмотре в 3D минимизировать стробирование и улучшить детальность в батальных сценах, когда камера быстро «пролетает» над полем боя.

С точки зрения постановки кадра Хоббит - классический кинофильм

При этом за гиперреалистичностью никто и не гнался — сохранялись все атрибуты съемки кинофильма с фокусом на главных деталях и легким размытием фона (боке) при съемке с близкого расстояния, «мягким» фокусом на сказочных и женских персонажах и большой глубиной резкости только на общих планах. То есть оператор и художники максимально дистанцировались от приемов телевидения.

А частота в 48 кадров/с была выбрана для обратной совместимости с большей частью кинотеатров — при подготовке прокатных копий для них просто убиралась половина кадров из готового материала. При этом «Хоббит» нигде не показывался с частотой 48 кадров/с в 2D.

В прокате трилогия «Хоббита» заработала в сумме почти 3 млрд долларов, но после нее ни один фильм не был снят с частотой 48 кадров/с. Причина банальна — деньги. И студии при производстве фильмов, и прокатчики просто не захотели тратиться. И их можно понять.

Популярность 3D стала сходить на нет, а съемка и показ 3D с HFR требовали ощутимых дополнительных расходов. В частности, в нашей стране лишь пара десятков кинотеатров могли показывать «Хоббита» в HFR — остальным же он был просто не доступен.

То же самое касалось и сферы домашнего видео, для которого тогда не было ни соответствующих стандартов видеосигнала для HFR, ни техники, которая потенциально могла их поддерживать.

Глубина резкости почти во всех кадрах Билли Линна непривычно большая для кино. Кадр характерен для телефильмов

Два других фильма с HFR, которые вышли в широкий прокат: «Долгая прогулка Билли Линна в перерыве футбольного матча» и «Гемини» создавались уже в другую эпоху, когда кинотеатры в большинстве своем были оборудованы цифровыми проекторами и потенциально могли показывать кино с частотой больше 24 кадров в секунду.

Правда, далеко не все имели возможность показывать кино в оригинальном формате с частотой 120 Гц, но все же у большинства кинотеатров получилось дать представление зрителям о формате HFR. Похожая ситуация сложилась и с домашним просмотром. Оба фильма вышли на UHD Blu-ray и появились на потоковых видеосервисах с видео частотой 60 кадров/с, так что и дома многие могли посмотреть их в HFR.

Однако они не снискали популярности по целому ряду причин, среди которых видео в HFR было далеко не самой главной. Прежде всего оттолкнуло качество самого кино с излишним пафосом и грубоватой игрой актеров, а также режиссерская подача Энга Ли, автора этих двух фильмов. Он слишком буквально воплотил идею максимального вовлечения зрителей в происходящее на экране, сделав картинку предельно детальной по всему экрану.

Это не кадр со съемочной площадки, а скриншот с Blu-ray-издания Гемини

В итоге она стала настолько телевизионной, что даже документальные фильмы на фоне «Билли Линна» и «Гемини» выглядели более «художественными». На это повлияла масса специфических приемов съемки вроде выбора максимальной глубины резкости. Но HFR тут не при чем — в этом легко убедиться, посмотрев эти фильмы с частотой 24 Гц, а именно так они были выпущены на «простых» Full HD Blu-ray-дисках и рипах с них. Картинка на них выглядит такой же «мыльной оперой», но просто с более заметными смазываниями на динамичных сценах.

Несмотря на это, HFR был проклят в киноиндустрии, фильмов с ним больше не вышло, и только Джеймс Кемерон планирует выпустить сиквелы «Аватара» с повышенной частотой кадров. Между тем в среде домашних развлечений этот стандарт явно не был забыт и активно продвигался всеми путями — в том числе обходными.

Проклятье мыльной оперы

Бытует мнение, что в телевидении и домашнем видео частоты смены кадров в 50 и 60 Гц, считающиеся в кино за HFR, присутствовали изначально. Но на деле это не совсем так. Вплоть до внедрения цифрового HDTV и Full HD Blu-ray там до сих пор используются частоты 50i и 60i.

Это значит, что видео в них чересстрочное, но полных кадров в секунду в них 25 и 30, соответственно. Просто они разбиты каждый на два: сначала показывается кадр с нечетными, а потом с четными строками. То есть HFR с точки зрения кино в них нет.

Откуда же взялся «эффект мыльной оперы» в телевизионных сериалах, который все с легкостью приписывают любому видео с частотой больше 24 кадров в секунду? Если коротко — то из-за условий съемки. Старые ТВ-сериалы, в отличие от некоторых современных, с бюджетом в десятки миллионов долларов, снимались исключительно на телекамеры — причем зачастую по одному эпизоду в день.

В таких условиях для каждого шота с одним ракурсом, длящегося 3-6 секунд, объективы не менялись — все снималось стандартными зумами с автоматической настройкой фокуса.

В итоге получалась картинка, в которой, помимо характерного «телевизионного» искажения цветов, все в кадре было четким и неестественно ярко освещенным. Не было ни того художественного размытия заднего плана, ни акцентирования фокусом на главных деталях, ни правильного построения кадра, ни даже характерного размытия при движениях, которое в кино подчеркивает динамичность происходящего. Зато выходила чересчур «телевизионная» картинка, где все на экране четко и плоско одновременно, как в компьютерной игре, но с характерными для ТВ-формата артефактами.

«Улучшайзеры» движений в телевизорах дают похожий эффект. Чтобы сделать любые перемещения на экране более четкими и менее смазанными, они по изменениям в кадре отделяют движущиеся предметы от фона, увеличивают резкость и того, и другого, обрезают шлейфы и на основе этого вычисляют промежуточные кадры, за счет которых и повышают частоту. В результате картинка становится одинаково резкой по всему экрану и потому плоской, а движения теряют естественность.

Типичная мыльная опера

Эти «улучшайзеры» создавались не для кино, а для телетрансляций, преимущественно спортивных, где кадры по всему полю и без того резкие. То, что надо для футбола, но они никогда не сравнятся по качеству с настоящим HFR, когда видео изначально снимается с 50 и большим числом полных кадров.

Домашнее благословение

Только с появлением бытовых видеокамер, сохраняющих материал на твердотельную память, люди смогли оценить преимущества видео с высокой частотой смены кадров. Да и то — не все и совсем не надолго. Ведь средств массового распространения такого видео не существовало, да и сами видеокамеры быстро сошли в ранг маргинальной и профессиональной техники.

Массово знакомиться с таким видео зрители начали с распространением YouTube. Поначалу мало кто заливал ролики с частотой 50 или 60 кадров/с, но лет пять назад их стало действительно много. Причем пользователи восприняли это однозначно — как вариант улучшенного качества. Для большей ясности многие стали называть ролики с такими частотами 4К- и 8К-видео, хотя такого разрешения в них по факту не было. Вы можете сами в этом убедиться — примеров масса.

Похожая ситуация и с телевидением: пока не появилась возможность массового распространения сигнала высокого разрешения с HFR, потребители не могли оценить преимущества высокой частоты и не особо интересовались этой темой. Как уже было сказано, телесигнал даже цифровых спутниковых, кабельных и эфирных трансляций до недавнего времени шел в формате 1080i50 и 1080i60, то есть полных кадров в нем было 25 и 30, соответственно.

Считанные передачи на заре цифрового вещания велись с частотой 50 и 60 полных кадров, но из-за того, что разрешение согласно стандарту при этом понижалось до 1280х720, популярности такие трансляции не снискали.

Спорт, спорт, спорт

Только с переходом на 4К и вещание через интернет, при котором можно выбирать варианты качества видео, возник реальный спрос на видео с высокой частотой кадров и соответственно выросло предложение. Почему? Чтобы люди могли в полной мере оценить высокую четкость 4К-трансляций. Большинство покупает большие телевизоры, чтобы смотреть телевизионные передачи — преимущественно спортивные и только иногда кино. А спорт — это динамика.

В динамике все смазывается, причем на большом экране с высоким разрешением это смазывание заметнее — фактически оно убивает высокую детальность, которую преподносят как главное преимущество высокого разрешения. В итоге футбол — как европейский, так и американский — бейсбол в США, Японии и Корее, а также хоккей уже два года как стали снимать исключительно в 4К с частотой 50 или 60 кадров/с, а трансляций с таким качеством стало действительно много.

И будет еще больше и еще круче. Крупные производители телевизоров уже с 2016 года продвигают HFR на примере спортивных трансляций. Причем целью поставлено достижение уровня видео 4К с частотой 100 или 120 кадров/с. Вне всякого сомнения, в конечном счете зрителям будет предоставлено такое качество трансляций.

Британские телевизионщики уже вовсю готовят инфраструктуру для передачи матчей по футболу в 8К. Но такой сигнал занимает вдвое большую ширину канала передачи, а, соответственно, 4К100 появится у зрителей даже раньше 8К50. Естественно, пока что ведутся лишь тестовые трансляции — не хватает базы потребителей, потому что телевизоры, потенциально способные отобразить такое видео, стали продаваться только в прошлом году.

Первому игроку приготовиться

Однако в том, что таких моделей станет намного больше, причем очень скоро, сомневаться также не приходится, ведь помимо любителей спорта есть еще одна категория потребителей, жаждущих телевизоров с HFR — это геймеры.

Вы наверняка заметили, что любая новость про выходящие модели телевизоров не обходится без упоминания наличия HDMI v2.1 и поддержки видео 4К120. Ни одна выходящая сегодня модель не считается без этого современной и актуальной — а геймеров среди платежеспособного населения стало значительно больше, чем раньше.

Еще года два назад они мало интересовались телевизорами, потому что максимальная частота обновления в них была не выше 60 Гц, а по меркам шутеров это вообще ни о чем: нормальной уже давно считается частота 144 Гц, а поистине хорошей на сегодняшний день — 240 Гц.

Преимущества HFR-видео с частотой 100 или 120 кадров в секунду крупные компании начали демонстрировать на публике с 2016 года

Теперь же некоторые телевизоры приблизились по цене и характеристикам к мониторам, но предлагают заметно больший экран, а соответственно — и кардинально более захватывающие ощущения от игры. В итоге спрос на такие модели вырос в несколько раз.

Так что уже сейчас сформировался немалый круг потребителей, которым нужен формат HFR-видео. А теперь ответьте на вопрос: будут ли эти потребители так уж против HFR в кино, как кинолюбы «старой закалки»? На мой взгляд, вряд ли.

Значит ли это, что в скором времени пойдет вал фильмов, снятых в HFR? Конечно, нет! Спрос на них еще не окончательно оформился, да и негативный опыт с «Хоббитом», «Билли Линном» и «Гемини» еще не стерся из памяти. Кроме того, не вся инфраструктура потребления еще готова к массовому принятию такого кино. В частности, еще нет приложений и оптимальных кодеков, но это точно не станет проблемой. В нынешнем цифровом мире достаточно выпустить обновление для нескольких операционных систем — и дело в шляпе.

Технологические переходы в кино раньше занимали годы, но каждый раз они встречали как одобрение, так и яростное сопротивление. Про внедрение звука сняли величайшую комедию, цвет вошел в кино через мультфильмы Диснея, внедрение многоканального звука критиковали поклонники серьезного кино, а переход на цифровую съемку ругают до сих пор.

Естественно, на этом пути были и досадные проколы: скажем, сверхширокоформатное кино с соотношением сторон 2,75:1 (например, с ним был снят знаменитый пеплум «Бен-Гур») оказалось слишком затратным в плане съемок и показа, а эффектности оно почти не добавляло.

3D оказалось слишком сложным для всех участников процесса, поэтому съемки, показ в кинотеатрах и реализацию в домашней технике попытались осуществить как можно более дешевым и максимально простым путем, превратив, в общем-то, хорошую идею в нелепый аттракцион, от которого у большинства лишь болела голова. Так что от 3D все с радостью отказались.

Многие могли бы заметить, что подобные провалы следовало просчитать заранее — мол, «далеко не все новые технологии могут принести в великий кинематограф что-то новое и полезное». Однако существует масса примеров, когда новые технологии, как говорится, заходят на ура, не принося почти никакого ощутимого эффекта.

Скажем, инверсивный 3D-звук, который добавляет к обычному многоканальному лишь немного атмосферности. Или HDR — эффект, наличие которого приходится искать на экране с лупой. Но ведь они страшно популярны!

Метки Dolby Atmos и Dolby Vision действуют на потребителей магически — и они готовы платить за них деньги, хотя реализация первого стандарта в особенности, да и второго тоже требует весьма ощутимых расходов.

HFR быть

Так что рассуждать сейчас о том, нужен ли HFR в кино или нет, едва ли имеет смысл. Главное — на ваших экранах уже почти все готово для его появления, а для окончательного формирования инфраструктуры требуются сущие мелочи. В отличие от того же 3D и даже HDR, для съемок и распространения HFR-видео почти ничего не нужно: камеры есть, интернет-сети есть, серверы тоже, да и телевизоры уже фактически есть, а для мастеринга фильмов на постпродакшне нужно лишь выбрать другой режим в программах.

И кому из авторов это нужно — тоже несерьезный предмет для разговора. Подобно всем прочим технологиям HFR — это лишь инструмент. Признанные мэтры им могут и не воспользоваться, а какой-нибудь Илья Найшуллер, снявший в свое время ураганный «Хардкор» с повествованием от первого лица и завоевавший себе славу даже в Голливуде, задействует его в своем новом проекте — и все ахнут от восторга. Джеймс Кэмерон может выпустить продолжение «Аватара» так, что все захотят его посмотреть в оригинальном HFR-формате у себя дома — и не понадобится переоборудовать коммерческие кинотеатры.

Но даже если в ближайшее время всего этого не произойдет, формат HFR будет развиваться и распространяться вне зависимости от вашего или моего желания. Потому что развивать что-то все равно надо — а спрос на это уже есть.

76.02 дБ

Комментарии

#

Спасибо. Познавательно.

50 дБ
#

Благодарность автору за важную и полезную информацию. Такие статьи здесь очень редки и очень нужны, хотелось чтобы уважаемый автор и дальше проводил просветительскую работу. Может быть вы знаете ответ на вопрос:" Почему только именно на UHD «Гемини» с 59,94р 3840х2160 м9702 (клон ОРРО-203) и плейер sony udp-x800 выдают на выходе только 1920х1080 60р . Плейера не знают о существовании такого формата? Или ресивер denon avr x4400h не может передать такой сигнал и из за него плейера урезают сигнал на своем выходе до 1080р?" Телевизор старый 2014 года lg 55ub850v и HDR не поддерживает, но может быть все другие UHD на нем воспроизводятся правильно из за того что они записаны в 24р?"

60 дБ

Да, из-за неподдержки HDR телек у вас автоматом переключает на другое разрешение. Нужно менять настройки в плеерах, отключив HDR (в оппе точно можно) и сделав принудительное разрешение на выходе 4к, а не авто. тогда должно помочь

53.01 дБ

Спасибо за ответ. Отключил в плейерах HDR, отключил автоматический выбор разрешения, принудительно выставил пользовательское UHD 60Hz, но к сожалению по прежнему на выходе обоих плейеров 1920х1080 60р. Мануал к ТВ специально отмечает использование "высокоскоростного кабеля HDMI самой последней версии с функцией СЕС не длиннее 3М" . Кабель к ТВ ноунейм, но у него продекларирована поддержка 4К 60 Hz. Возможно это из за кабелей , буду пробовать другие. Если дело в ТВ, то видимо ничего не сделать и придется смириться и масштабировать 2К в 4К процессором ТВ: он делает это неплохо.

50 дБ

так у вас же через АВресивер идет, он не поддерживает эти новые разрешения и плеер видит это и не может выдать больше. это ж вам не аналоговый сигнал без обратной связи. вам только если напрямую плеер подключать, а звук отдельно выводить на АВресивер по оптике или коаксиалу, но тогда забыть про все HD-аудиоформаты вроде DTS HD, MLPCM и пр. если не хотите менять ресивер, то вам нужен матричный коммутатор HDMI. на него HDMI с плеера а с него по HDMI видео на телек, а еще один HDMI на ресивер чисто для аудио.

53.01 дБ

Мне не нужен матричный коммутатор, поскольку оба моих плейера и м9702 и sony udp-x800 имеют по 2 HDMI выхода: один из них можно использовать для вывода видео а другой для вывода аудио. Проблема была в настройках ресивера и она решена, я написал об этом 4 постами ниже.

50 дБ
⇡ в ответ @Radiolyubitel #

У меня с Билли Линном так было: оказалось только 2 порта HDMI из 4-х на телевизоре поддерживают 4к 60p. И картинка шла именно в 1920 60p пока не поменял вход. Это скрин инструкции с Вашего ТВ:


60.79 дБ
⇡ в ответ @Vinik #

Большое спасибо за подсказку. Нашел это в русском мануале про HDMI 3. Но не помогло.

50 дБ
⇡ в ответ @Radiolyubitel #

Вы плеер напрямую к ТВ подключаете?

53.01 дБ
⇡ в ответ @Vinik #

Через ресивер denon avr x4400h. Разобрался в чем дело. В настройках ресивера: видео - воспроизведение 4К - выставил "расширенный" вместо "стандартный" и на выходе плейера появился сигнал 59,94р 3840х2160. Но картинка стала иногда не совсем нестабильной даже на меню плейера: периодически мерцает нижняя часть экрана - видимо все таки надо менять HDMI кабели. Всем спасибо за помощь и советы.

50 дБ
⇡ в ответ @Radiolyubitel #

У вас же хотя бы на Sony есть второй выход: подключите проигрыватель напрямую к ТВ. Может и поможет. У меня так подключено.

53.01 дБ
⇡ в ответ @Vinik #

На м9702 тоже есть второй выход. Но тогда на экране ТВ не видно меню ресивера и никакой информации которую накладывает на изображение сам ресивер: например о громкости и декодируемом формате звука а при работе с Деноном это нужно. Auro-3D он на автомате не определяет: надо переключать звуковой формат вручную.

50 дБ
#

в общем, все зло от футбача и болел, интересы которых несовместимы с художественными задачами кинематографа ))

63.01 дБ
⇡ в ответ @YG #

Офигенски смотреть Евроспорт в 4К.

53.01 дБ
⇡ в ответ @AFIGLI #

а что там "смотреть", спортом заниматься надо

это же физиология


62.04 дБ
⇡ в ответ @YG #

Ага. И кино нечего смотреть, а нужно в театре выступать. А о музыке вообще молчу! только самому петь и играть и никаких слушать!!!

59.03 дБ
⇡ в ответ @Vinik #

Разумеется, это и есть активная творческая позиция. Тут недавно Крафтверк кто-то вспоминал, вот они когда экспериментировали записывали свои альбомы, то особо не интересовались другими музыкантами.

60.79 дБ
⇡ в ответ @Vinik #

Грамотно.

50 дБ
⇡ в ответ @YG #

Упаси Боже.

Я лучше посмотрю.

50 дБ
#

Я пытался Гемини в 60fps посмотреть, ужас, ощущение, что смотришь дешевый сериал какой-то))) Рабыня Изаура вспоминается))) Для игр самое оно, я на PS4Pro выставляю суперсемплинг и буст мод и идет 60fps при 1080p на проектор, никакие 4К мне вообще не нужны, экран 100" сижу в 3 метрах. War Thunder любимый вообще отлично идет, а 5.1 звук в MLPCM не дает игрокам вражеской команды подбираться сзади - сразу слышу всё.

50 дБ
#

Статья - Зээр Гут, спасибо!

60 дБ
#

Иронично, что "мыльной оперой" называют низкопробные сериалы, но на самом деле мыло - это кинематограф, где все быстрые движения замылены-заблурены. Включаю в телеке "уплавнение - эффект потрясащающий. Очень рад, что в современных ТВ эта функция хорошо работает, потому что без неё смотреть 24 к/с мучительно.

50 дБ

Вы не одиноки. Но позвольте спросить: а какой у вас телевизор? От этого многое зависит

50 дБ
#

Я смотрю старые фильмы в основном, хоть и мне 33 года - Акиру Куросаву, Вернера Херцога, Федерико Феллини, Серджио Леоне, Стивена Спилберга, Братьев Коэн (вся фильмография), Дэвида Линча, и других, люблю сериал Клан Сопрано от Ван Паттена... Но это лишь немногое что сразу на ум приходит, а еще Советское кино... Но также люблю аниме разных лет. Так что какая частота кадров не особо парит, ну и если что не очень, то плавность на моей "старой" Фулл Хд Соньке 2014 года норм отрабатывает, глаз не устает.

50 дБ