В кинопроизводстве , видеопроизводстве , анимации и смежных областях кадр — это одно из многих неподвижных изображений , которые составляют полную движущуюся картину . Термин происходит от исторического развития кинопленки , в которой последовательно записанные отдельные изображения выглядят как обрамленная картина, если рассматривать их по отдельности.
Термин может также использоваться в более общем смысле как существительное или глагол для обозначения краев изображения, видимого в видоискателе камеры или проецируемого на экран. Таким образом, оператор камеры, можно сказать, удерживает автомобиль в кадре, панорамируя его, когда он проезжает мимо.
При показе движущегося изображения каждый кадр мелькает на экране в течение короткого времени (в настоящее время обычно 1/24, 1/25 или 1/30 секунды), а затем немедленно сменяется следующим. Инерционность зрения смешивает кадры вместе, создавая иллюзию движущегося изображения.
Кадр также иногда используется как единица времени, так что можно сказать, что мгновенное событие длится шесть кадров, фактическая продолжительность которых зависит от частоты кадров системы, которая варьируется в зависимости от используемого стандарта видео или фильма. В Северной Америке и Японии 30 кадров в секунду (fps) являются стандартом вещания, а 24 кадра/с теперь распространены в производстве для видео высокой четкости, снятого так, чтобы оно выглядело как фильм. В большинстве стран остального мира стандартом является 25 кадров/с.
В системах, исторически основанных на стандартах NTSC , по причинам, изначально связанным с телевизионными системами Chromilog NTSC, точная частота кадров на самом деле составляет (3579545 / 227,5) / 525 = 29,970026164312 кадров в секунду. [a] Это приводит к множеству проблем синхронизации, неизвестных за пределами мира NTSC, а также приводит к таким хакам, как пропуск кадрового таймкода .
В кинопроекции 24 кадра в секунду являются нормой, за исключением некоторых специальных систем, таких как IMAX , Showscan и Iwerks 70, где использовались 30, 48 или даже 60 кадров в секунду. В немом кино и любительских фильмах на 8 мм использовались 16 или 18 кадров в секунду.
В ленте кинопленки отдельные кадры разделены линиями кадра . Обычно для одной секунды фильма требуется 24 кадра . При обычной съемке кадры фотографируются автоматически, один за другим, на кинокамере . При съемке спецэффектов или анимации кадры часто снимаются по одному.
Размер кадра пленки варьируется в зависимости от формата неподвижной пленки или формата кинопленки . В наименьшем любительском формате 8 мм для кинопленки он составляет всего около 4,8 на 3,5 мм, в то время как кадр IMAX имеет размер 69,6 на 48,5 мм. Чем больше размер кадра по отношению к размеру проекционного экрана , тем четче будет изображение.
Размер кадра кинопленки зависит также от расположения отверстий, размера отверстий, формы отверстий, а также расположения и типа звуковой полосы.
Самый распространенный формат пленки, 35 мм , имеет размер кадра 36 на 24 мм при использовании в неподвижной 35-мм камере, где пленка движется горизонтально, но размер кадра меняется при использовании для кинофильмов, где пленка движется вертикально (за исключением VistaVision и Technirama , где пленка движется горизонтально). При использовании 4-перфорационного pulldown в одном футе 35-мм пленки находится ровно 16 кадров, что приводит к тому, что кадры пленки иногда подсчитываются в терминах «футы и кадры». Максимальный размер кадра составляет 18 на 24 мм (без звука/полная апертура), но он значительно уменьшается за счет применения звуковой дорожки(ок). Система под названием KeyKode часто используется для идентификации конкретных физических кадров пленки в производстве.
Исторически видеокадры представлялись в виде аналоговых сигналов , в которых изменяющееся напряжение представляло интенсивность света в аналоговой растровой развертке по экрану. Аналоговые интервалы гашения разделяли видеокадры так же, как строки кадров в кино. По историческим причинам большинство систем использовали систему чересстрочной развертки , в которой кадр обычно состоял из двух видеополей, отобранных за два немного отличающихся периода времени. Это означало, что один видеокадр обычно не был хорошим неподвижным изображением сцены, если только снимаемая сцена не была полностью неподвижной.
Благодаря доминированию цифровых технологий современные видеосистемы теперь представляют видеокадр в виде прямоугольного растра пикселей либо в цветовом пространстве RGB, либо в цветовом пространстве, таком как YCbCr, а аналоговая форма сигнала обычно встречается только в устаревших устройствах ввода-вывода [ необходимо разъяснение ] .
Стандарты для растра цифрового видеокадра включают Rec. 601 для телевидения стандартной четкости и Rec. 709 для телевидения высокой четкости .
Видеокадры обычно идентифицируются с помощью временного кода SMPTE .
Кадр состоит из элементов изображения, как и шахматная доска. Каждый горизонтальный набор элементов изображения называется строкой . Элементы изображения в строке передаются как синусоидальные сигналы, где пара точек, одна темная и одна светлая, может быть представлена одним синусоидальным сигналом. Произведение количества строк и количества максимальных синусоидальных сигналов на строку называется общим разрешением кадра. Чем выше разрешение, тем более точно отображаемое изображение соответствует исходному изображению. Но более высокое разрешение приводит к техническим проблемам и дополнительным расходам. Поэтому при проектировании системы следует найти компромисс как для удовлетворительного качества изображения, так и для доступной цены.
Ключевым параметром для определения самого низкого разрешения, которое все еще удовлетворяет зрителей, является расстояние просмотра, т. е. расстояние между глазами и монитором. Общее разрешение обратно пропорционально квадрату расстояния. Если d — это расстояние, r — требуемое минимальное разрешение, а k — константа пропорциональности, которая зависит от размера монитора;
Поскольку количество строк приблизительно пропорционально разрешению на строку, указанное выше соотношение можно также записать как
где n — количество строк. Это означает, что требуемое разрешение пропорционально высоте монитора и обратно пропорционально расстоянию просмотра.
В кино (телевидении) количество кадров, сканируемых в секунду, называется частотой кадров. Чем выше частота кадров, тем лучше ощущение движения. Но опять же, увеличение частоты кадров приводит к техническим трудностям. Поэтому частота кадров фиксируется на уровне 25 ( система B/G ) или 29,97 ( система M ). Чтобы усилить ощущение движения, принято сканировать один и тот же кадр в двух последовательных фазах. В каждой фазе сканируется только половина строк: только строки с нечетными номерами в первой фазе и только строки с четными номерами во второй фазе. Каждое сканирование называется полем . Таким образом, частота полей в два раза превышает частоту кадров.
В системе B количество строк равно 625, а частота кадров — 25. Максимальная полоса пропускания видеосигнала составляет 5 МГц. [1] Максимальное количество синусоидальных сигналов, которые система теоретически способна передавать, определяется следующим образом:
Система способна передавать 5 000 000 синусоидальных сигналов в секунду. Поскольку частота кадров составляет 25, максимальное количество синусоидальных сигналов на кадр составляет 200 000. Разделив это число на количество строк, получим максимальное количество синусоидальных сигналов в строке, равное 320. (На самом деле около 19% каждой строки отведено под вспомогательные службы. Таким образом, максимальное количество полезных синусоидальных сигналов составляет около 260.)
Неподвижный кадр — это одно статичное изображение , взятое из фильма или видео , которые являются кинетическими (движущимися) изображениями. Неподвижные кадры также называются стоп-кадром , видеозаставкой, предварительным просмотром или ошибочно миниатюрой , ключевым кадром, постером, [2] [3] или снимком экрана/захватом/снимком/дампом . Стоп-кадры широко используются на видеоплатформах и в видеогалереях для показа зрителям превью или тизера . На многих видеоплатформах есть стандарт для отображения кадра из середины видео. Некоторые платформы предлагают возможность выбрать другой кадр индивидуально. [4] [5]
Художники видео и кино иногда используют неподвижные кадры в видео/фильме для достижения специальных эффектов , таких как стоп-кадры или неподвижное движение . [6]
В уголовных расследованиях стало часто использоваться публикация стоп-кадров из видеозаписей видеонаблюдения с целью идентификации подозреваемых и поиска большего количества свидетелей. [7] Видеозаписи убийства Дж. Ф. Кеннеди часто обсуждались покадрово для различных интерпретаций. [8] Для медицинской диагностики очень полезно просматривать стоп-кадры видеозаписей магнитно-резонансной томографии . [9]
Некоторый юмор в анимации основан на аспекте четвертой стены самого кадра фильма, с некоторой анимацией, показывающей персонажей, покидающих то, что предположительно является краем фильма, или фильм дает сбой. Последнее часто используется и в фильмах. Это отсылает к некоторым ранним мультфильмам, где персонажи знали, что они находятся в мультфильме, в частности, что они могли смотреть на титры и знать о чем-то, что не является частью истории, как она представлена. Эти шутки включают в себя:
