High Frame Rate (HFR): что это такое, его важность и как это получить?

Фильмы с высокой частотой кадров уже доступны; станет ли этот формат будущим стандартом – или промелькнет, как яркий метеор?

---

При демонстрации фильма или телепередачи видео на экране складывается из множества неподвижных изображений, которые очень быстро выводятся одно за другим, чтобы обмануть мозг зрителя и заставить его думать, что наблюдается движение.

Традиционно для кино каждую секунду воспроизводится 24 таких изображения или кадра. Это число было выбрано относительно произвольно, поскольку считалось достаточно большим, чтобы создавать впечатление плавного перемещения, а также обеспечивать достойное качество звука, записанного на пленку вместе с фильмом.

Телевизионные программы работают по другим стандартам. В системе PAL, применяемой в Европе и некоторых регионах Азии, частота кадров составляет 25 в секунду, тогда как в североамериканской NTSC они сменяются 30 раз в секунду. Это не случайные числа. Они были выбраны еще во времена ЭЛТ-телевизоров в соответствии с частотой электросети в каждом регионе – 50 Гц для PAL и 60 Гц для NTSC – ради того, чтобы свести к минимуму помехи и появление фоновых полос на экране.

Хотя термины «высокая частота кадров» и «частота обновления» упоминаются на каждом шагу и нередко используются как взаимозаменяемые, на самом деле общепринятого стандарта HFR не существует. По сути, эта характеристика относится к любой частоте кадров, превышающей традиционно используемую – то есть под ее определение подпадает все, что выше текущих 24-30 кадров в секунду.

Что смотреть в HFR?

Пожалуй, самые известные фильмы в формате HFR на сегодняшний день – все эпизоды трилогии Питера Джексона «Хоббит», снятой с частотой 48 кадров в секунду. Увеличенная скорость подачи кадров по определению повышает зримую плавность движения, а также степень разрешения и четкости. Если вы смотрели любую из этих кинолент в кинотеатре, поддерживающем технологию HFR (на дисках и в потоковых сервисах фильмы вышли с частотой 24 кадра в секунду), то могли оценить эти очевидные преимущества; однако не всем увиденное понравилось.

Дело в том, что благодаря дополнительной плавности и детальности картинка выглядит более реалистично, но при этом сильно отличается от прежде стандартной. Мы настолько привыкли к зернистости и относительно низкому разрешению традиционной пленки, что любое очевидно улучшенное изображение может показаться странным. Повышенная четкость привлекает больше внимания к качеству декораций, спецэффектов и грима, поэтому любые недостатки в этих областях становятся заметнее.

Энг Ли пошел еще дальше Джексона при съемке фильмов «Долгая прогулка Билли Линна в перерыве футбольного матча» и совсем недавнего «Гемини». Оба были записаны со скоростью 120 кадров в секунду (на Blu-ray-диске она снижена до 60 к/с) и встретили одинаково неоднозначную реакцию. Сверхвысокое разрешение и плавность движения очевидны, но многие зрители остались недовольны; критики жаловались, что постоянное слежение за каждой деталью на фоновом и переднем планах оказалось слишком утомительным для глаз.

Несмотря на сдержанную реакцию зрителей, кинематографисты уже стремятся к новым высотам частоты. Например, сегодня существует формат Magi, который отображает цифровые кадры с высокой частотой таким образом, что они более точно имитируют пленку, привнося «мерцание», которое призвано воссоздать ощущение традиционного кино.

Magi также позволяет динамически регулировать частоту кадров во время показа; таким образом, сцены, снятые с частотой 24, 120 и 160 кадров в секунду, могут быть смонтированы совместно. Такой подход был принят для того, чтобы дать режиссерам возможность использовать высокую частоту кадров, когда это имеет смысл в конкретном эпизоде – например, в головокружительной боевой сцене.

Говоря об этой технологии, легендарный мастер спецэффектов Дуг Трамбалл, наиболее известный по работе над фильмом Стэнли Кубрика «2001 год: Космическая одиссея», пояснил: «[Мерцание] – вот что отличает кино от ТВ. Так что, если добавить цифрового мерцания в фильм на экране [точнее говоря, в файл DCP], он будет выглядеть абсолютно кинематографично, даже если повысить частоту смены кадров до 120 или 160».

Ожидается, что следующим крупным релизом в формате HFR станет «Скотный двор» режиссера Энди Серкиса, известного по роли Голлума, который планирует вести съемку с частотой 48 кадров в секунду. Поясняя свое решение, Серкис заявил: «Что мне особенно нравится в съемке на 48 кадрах в секунду – это то, как она позволяет справляться с интеграцией элементов живого действия и компьютерной графики; этому я научился в «Хоббите». Все мы привыкли к 24 кадрам в секунду и романтике целлулоида – но на 48-ми творения компьютерной графики кажутся совершенно реальными, присутствующими в тех же временных рамках, пространстве и окружении, что и живые действующие лица. Это по-настоящему здорово работает».

Несмотря на то, что в некоторых кругах формат HFR получает все большее распространение, справедливым будет сказать, что в настоящее время фильмов в нем еще совсем немного. Но это может быстро измениться, поскольку рабочие процессы становятся более управляемыми, а кинематографисты ищут способы снова привлечь зрителей в кинотеатры.

Игры на скорости 120 кадров в секунду

В отличие от кино, где гиперреальность не всегда приветствуется, игры – это среда, в которой предпочтительна сверхвысокая частота кадров, нередко дающая игрокам преимущество в эффективности и благодаря исключительно сложной и фотореалистичной графике усиливающая погружение в действа от первого лица.

Чтобы обеспечить большую скорость, стремительные перемещения и отзывчивый рендеринг в реальном времени, высокая частота кадров применяется все чаще: многие известные игры, включая такие франшизы, как Fortnite, Call of Duty и Halo, адаптированы к максимальному значению в 120 кадров в секунду.

Однако в реальности этот показатель в игре всегда подвержен флуктуациям. В отличие от фильмов, где он фиксирован, в играх эта величина может меняться, поскольку оборудование призвано справляться с постоянно меняющимися потребностями в обработке данных. Менее насыщенные эпизоды игры могут воспроизводиться с относительно постоянной частотой, скажем, 50 кадр/с, но в момент внезапного взрывного действия приставка начинает работать гораздо интенсивнее, а частота падает до 30 кадр/с или до еще более низкого значения. Эти постоянные и внезапные изменения данного показателя могут привести к «зависаниям» и разрывам на дисплеях со статической частотой обновления, тогда как телевизор с поддержкой переменной (VRR) будет динамически подстраивать собственную к той, что обусловлена игрой, точно следуя любым изменениям. В результате мы получим более плавный и стабильный процесс.

Рост популярности игр со сверхвысокой частотой кадров с выходом приставок PS5 и Xbox Series X стал практически экспоненциальным. Обе эти консоли нового поколения поддерживают контент с разрешением 4K и частотой до 120 кадр/с. На старте продаж на рынке было не так уж много телевизоров с диагональю менее 55 дюймов, которые удовлетворяли этим требованиям, но ситуация быстро меняется. Однако стоит отметить, что выбор режима 120 кадр/с (на PS5 называемого «Performance Mode») обычно приводит к снижению разрешения либо уменьшению числа роскошных графических эффектов – игра может стать более плавной и отзывчивой, но вместе с тем менее визуально привлекательной.

Придется ли покупать новый телевизор?

Многие современные телевизоры премиум-класса с высокой частотой обновления уже поддерживают контент в HFR. Однако следует обратить внимание на две разные, но связанные между собой характеристики.

Частота смены кадров, измеряемая в кадрах в секунду (fps), определяется типом контента, который вы воспроизводите, а также процессором и видеокартой медиаплеера. Тогда как частота обновления – это скорость, с которой на дисплее формируется очередная картинка, чтобы выдать следующий кадр. Последняя измеряется в герцах (Гц); соответствующее число означает, сколько раз в секунду экран может выводить новое изображение.

Например, дисплей с частотой 120 Гц может обновлять изображение 120 раз в секунду. Таким образом, если ваш контент записан со скоростью 120 кадр/с, ваш 120-герцовый аппарат будет способен отображать каждый кадр. Чтобы оценить медиафайлы в формате HFR, вам нужен экран с высокой частотой обновления, а чтобы получить глубокие впечатления, следует найти Blu-ray-диски и потоковые сервисы с более высокой частотой кадров.

От встроенного процессора телевизора зависит качество его работы при расхождении между частотами обновления и кадров. Некоторые модели способны изменять первую в соответствии со второй исходного сигнала; ТВ с фиксированной частотой обновления могут вместо этого создавать и вставлять дополнительные кадры для компенсации расхождения. Для их рекомбинации многие телевизоры используют технологию сглаживания движения, но в этом случае видео иногда выглядит искусственно, демонстрируя так называемый «эффект мыльной оперы».

Большинство крупных производителей, включая LG, Samsung, Sony и Panasonic, выпускают телевизоры с частотой обновления 120 Гц и процессорами, способными обрабатывать сигнал с высокой частотой кадров. К ним относятся удостоенные Award журнала What Hi-Fi? модели Philips 48OLED806 и 65OLED806, Sony XR-55A80J и LG OLED65C1.

Samsung и TCL пошли еще дальше и объявили, что некоторые их модели премиум-класса в 2022 году получат повышение частоты обновления до 144 Гц, которым в настоящее время смогут воспользоваться только геймеры, играющие с компьютеров.

Помимо типа контента, частоты обновления экрана и параметров внутренней обработки, пользователям, желающим воспроизводить HFR-медиафайлы с внешнего устройства, следует внимательно изучить параметры своих HDMI-портов. В официальной спецификации HDMI 2.1 указана пропускная способность 4K/120 к/с и 8K/60 к/с, но нельзя считать само собой разумеющимся, что именно это вы и получите. Например, Apple TV 4K оснащен портом HDMI 2.1, но его возможности ограничены 4K с частотой 60 кадр/с. А вот HDMI 2.0 может поддерживать скорость 120 кадр/с, но не в разрешении 4K.

---

Телевизоры в нашем каталоге

Подготовлено по материалам портала "What Hi-Fi?", январь 2022 г.