Bewegungsbildformate

In diesem Artikel werden die Moving Image Capture, -übertragung und Präsentation aus den heutigen technischen und kreativen Gesichtspunkten erörtert. Konzentration auf Aspekte der Bildraten.

Wesentliche Parameter

Die wesentlichen Parameter jeder beweglichen Bildsequenz als visuelle Darstellung sind: Vorhandensein oder Abwesenheit von Farbe, Seitenverhältnis, Auflösung und Bildänderungsrate.

Bildänderungsrate

Heute werden mehrere Standard-Image-Änderungsraten (oder Bildraten) verwendet: 24Hz, 25 Hz, 30 Hz, 50 Hz und 60 Hz. Technische Details im Zusammenhang mit der rückwärtskompatiblen Zugabe von Farbe in die Ntsc Das Signal führte dazu, dass andere Varianten auftraten: 24000/1001 Hz, 30000/1001 Hz und 60000/1001 Hz.

Die Bildänderungsrate wirkt sich grundlegend aus, wie "flüssig" die Bewegung, die er erfasst, auf dem Bildschirm aussieht. Das bewegte Bildmaterial basierend darauf wird manchmal in zwei Gruppen unterteilt: Filmbasiert Material, wo das Bild der Szene 24 -mal pro Sekunde (24 Hz) von der Kamera erfasst wird, und Videobasiert Material, wo das Bild ungefähr 50 oder 60 Mal pro Sekunde erfasst wird.

Das Material des ungefähr 50 und 60 Hz erfasst die Bewegung sehr gut und sieht auf dem Bildschirm sehr flüssig aus. Im Prinzip vermittelt das 24 -Hz -Material die Bewegung zufriedenstellend; Da es jedoch normalerweise mindestens doppelt so hoch ist wie im Cinema und im CRT -Fernseher (um Flacker zu vermeiden), wird es nicht in der Lage, "Fluid" -Bewegung zu übertragen. Trotzdem wird es immer noch verwendet, um Filme zu filmen, aufgrund des einzigartigen künstlerischen Eindrucks, der genau aus der langsamen Bildwechselrate ergibt.

25 Hz Material für alle praktischen Zwecke sieht und fühlt sich genauso aus wie 24 Hz. Das 30 -Hz -Material befindet sich in der Mitte, zwischen 24 und 50 Hz Material, in Bezug auf die "Fluidität" der Bewegung, die sie erfasst; In TV -Systemen wird es jedoch ähnlich wie ein 24 -Hz -Material (d. H. Mindestens doppelt so hoch wie die Erfassungsrate angezeigt).

Erfassung

Der Erfassungsprozess behebt die "natürliche" Bildrate der Bildsequenz. Die bewegende Bildsequenz kann mit der Rate erfasst werden, die sich von der Präsentationsrate unterscheidet. Dies wird jedoch normalerweise nur aus Gründen der künstlerischen Wirkung oder zur Untersuchung von Fastpace- oder langsamen Prozessen erfolgen. Um vertraute Bewegungen von Personen, Tieren oder natürlichen Prozessen treu zu reproduzieren und den damit verbundenen Klang treu zu reproduzieren, muss die Erfassungsrate gleich oder zumindest sehr nahe an der Präsentationsrate liegen.

Alle modernen Umzugsbildungssysteme verwenden entweder eine mechanische oder elektronische Verschluss. Durch Shutter kann das Bild für einen einzelnen Frame über einen kürzeren Zeitraum integriert werden als der Bildänderungszeitraum. Eine weitere wichtige Funktion des Verschlusses in rasterbasierten Systemen besteht darin, sicherzustellen, dass der Teil des zuerst gescannten Rahmens (z. B. dem obersten Teil) das Bild der Szene enthält, die über genau in der gleichen Zeit als Teil des zuletzt gescannten Rahmens integriert wurde.

Frühe Fernsehkameras wie die Videokamera -Röhrehatte keinen Verschluss. Wenn Sie den Verschluss in Rastersystemen nicht verwenden, können Sie die Form der sich bewegenden Objekte auf dem Bildschirm verändern. Andererseits sieht das Video von einer solchen Kamera schockierend "live" aus, wenn sie in einem CRT -Display in seinem nativen Format angezeigt werden.

Übertragung

Analoge Rundfunksysteme -KUMPEL/Secam und Ntsc- In den beweglichen Bildformaten, die sie übertragen und präsentieren konnten, wurden historisch begrenzt. PAL/Secam kann 25 Hz und 50 Hz übertragen, und NTSC kann nur 30 Hz und 60 Hz Material übertragen (später durch 30/101 und 60/1,001 Hz ersetzt). Beide Systeme waren auch auf ein Seitenverhältnis von 4: 3 und eine feste Auflösung (begrenzt durch die verfügbare Bandbreite) beschränkt. Während die breiteren Seitenverhältnisse relativ einfach waren, um sich an 4: 3 -Rahmen anzupassen (z. B. durch Buchstabenboxen), ist die Bildrate -Umwandlung nicht einfach und in vielen Fällen die "Fluidität" der Bewegung oder die Qualität einzelner Rahmen (insbesondere dann, wenn Entweder die Quelle oder das Ziel der Bildrate-Umwandlung ist miteinander verbunden oder die Mischung zwischen den Rahmenumwältigungen ist an der Ratenumwandlung beteiligt).

50 Hz Fernsehsysteme

Das Material für lokale Fernsehmärkte wird normalerweise bei 25 Hz oder 50 Hz erfasst. Viele Sender haben Filmarchive mit 24 Frame/S -Inhalten (Filmgeschwindigkeit) in Bezug auf Nachrichtenversammlungen oder Fernsehproduktion.

Live -Sendungen (Nachrichten, Sport, wichtige Ereignisse) werden normalerweise bei 50 Hz erfasst. Durch die Verwendung von 25 Hz (im Wesentlichen De-Interlacing) für Live-Sendungen sieht sie so aus, als würden sie aus einem Archiv entnommen. Daher wird die Praxis normalerweise vermieden, es sei denn, es gibt einen Bewegungsprozessor in der Übertragungskette.

Normalerweise 24 Hz Material von Film wird normalerweise um 4%beschleunigt, wenn es aus Spielfilmursprung ist. Der Sound wird auch infolge der Geschwindigkeit von 4% leicht in der Tonhöhe erhöht, aber in der Regel werden Pitch -Korrekturkreise verwendet.

  • Die ältere Technologie ermöglicht eine alternative Option, bei der jeder 12. Filmrahmen für drei Videofelder abgehalten wird, anstatt zwei hauptsächlich das Problem zu beheben.
  • Die modernere Film -Wiedergabetechnologie ermöglicht es, dass jeder 25. Frame mit weniger zuwachsenden Ergebnissen und keine Notwendigkeit für die Pitch -Modifikation interpoliert wird.
  • Jedes dieser filmorientierten Inhaltsübertragungstechniken hat seine eigenen Nachteile. Wie modern Bewegungskompensation Es wird angenommen, dass Prozessoren die am wenigsten zu beanstandete Ausgabe erzeugen.

Mit rund 30 oder 60 Hz Material, das aus 60 -Hz -Systemen importiert wird, wird normalerweise für die Präsentation bei 50 Hz angepasst, indem doppelte Rahmen hinzugefügt oder übermäßige Frames fallen gelassen werden, manchmal auch mit sich aufeinanderfolgenden Frames. Heutzutage können digitale Bewegungsanalyse zwar komplex und teuer, aber eine überlegene Konvertierung erzeugen (wenn auch nicht absolut perfekt).

60 Hz Fernsehsysteme

Aufgrund der höheren Fernsehproduktionsbudgets in den USA und einer Präferenz für den Film waren viele vorgezeichnete Fernsehsendungen tatsächlich mit 24 Hz auf Film aufgenommen.

Das bei 24 Hz gefilmte Quellmaterial wird unter Verwendung der Technik genannt in ungefähr 60 Hz umgewandelt 3: 2 Pulldown, einschließlich des Einsetzens der variablen Anzahl doppelter Frames, wobei bei Bedarf um den Faktor von 1,001 abgenommen wird. Gelegentlich wird die Mischung zwischen den Rahmenumschlüssen verwendet, um den Judder zu glätten.

Live -Programme werden bei rund 60 Hz erfasst. In den letzten 15 Jahren ist 30 Hz auch eine praktikable Erfassungsrate geworden, wenn ein "Film wie" Look gewünscht wird, aber gewöhnliche Videokameras verwendet werden. Die Capture on Video mit der Filmrate von 24 Hz ist eine noch jüngere Entwicklung und begleitet hauptsächlich die HDTV -Produktion. Im Gegensatz zur 30 -Hz -Aufnahme können 24 Hz nicht in der Postproduktion simuliert werden. Die Kamera muss nativ in der Lage sein, während der Aufnahme bei 24 Hz zu erfassen. Da das ~ 30 -Hz -Material mehr "flüssig" als 24 Hz ist, ist die Wahl zwischen ~ 30 und ~ 60 nicht so offensichtlich wie die zwischen 25 Hz und 50 Hz. Beim Drucken von 60 -Hz -Videos zum Film war es immer notwendig, es mithilfe der Reverse 3: 2 Pulldown in 24 Hz umzuwandeln. Das Aussehen des fertigen Produkts kann dem des Films ähneln, es ist jedoch nicht so reibungslos (insbesondere wenn das Ergebnis in Video zurückgegeben wird), und ein schlecht gemachtes Deinterlacing führt dazu, dass das Bild in vertikaler Richtung spürbar schüttelt und Details verliert.

Verweise auf "60 Hz" und "30 Hz" in diesem Zusammenhang sind eine Kurzform und beziehen sich immer auf die Rate von 59,94 Hz oder 60 x 1000/1001. Nur Schwarzweißvideo und bestimmte HDTV -Prototypen lief jemals bei True 60.000 Hz. Der US -amerikanische HDTV -Standard unterstützt sowohl echte 60 Hz als auch 59,94 Hz; Letzteres wird fast immer für eine bessere Kompatibilität mit NTSC verwendet.

25 oder 50 -Hz -Material, das aus 50 -Hz -Systemen importiert wurde, kann in ähnlicher Weise an 60 Hz angepasst werden, indem Rahmen fallen oder hinzufügen und aufeinanderfolgende Rahmen hinzufügen. Die beste Qualität für 50 -Hz -Material wird durch digitale Bewegungsanalyse bereitgestellt.

Moderne digitale Systeme

Digitales Video ist frei von vielen Einschränkungen von analogen Transmissionsformaten und Präsentationsmechanismen (z. Crt Anzeige), da es das Verhalten des Erfassungsprozesses aus dem Präsentationsprozess entkoppelt. Infolgedessen bietet digitales Video die Möglichkeit, bewegliche Bilder in ihrem ursprünglichen Format zu erfassen, zu vermitteln und zu präsentieren, wie von Direktoren beabsichtigt (siehe Artikel über Puristen), unabhängig von Variationen der Videostandards.

Rahmengrabber das beschäftigt MPEG oder andere Komprimierungsformate können bewegliche Bildsequenzen in ihrem Original codieren Seitenverhältnisse, Auflösung und Rahmenerfassungsraten (24/1,001, 24, 25, 30/1,001, 30, 50, 60/1,001, 60 Hz). MPEG - und andere komprimierte Videoformate, die anwenden Bewegungsanalyse- Hören Sie, die Inkompatibilitäten zwischen den verschiedenen weltweit verwendeten Videoformaten zu mildern.

Am empfangenden Ende kann eine digitale Anzeige die Bildsequenz unabhängig voneinander auf ein Vielfaches seiner Einfangrate präsentieren, wodurch sich das sichtbare Flimmern verringert. Die meisten modernen Anzeigen sind "Multisync", was bedeutet, dass sie die Bildanzeige mit einer Rate aktualisieren können, die für die dargestellte Bildsequenz am besten geeignet ist. Beispielsweise kann eine Multisynchronisierungsanzeige einen Bereich von vertikalen Aktualisierungsraten von 50 bis 72 Hz oder von 96 bis 120 Hz unterstützen, sodass alle Standard -Erfassungsraten mittels einer Ganzzahlrate -Konvertierung angezeigt werden können.

Präsentation

Heute gibt es zwei Arten von Displays auf dem Markt: diejenigen, die ein Bild für einen kurzen Teil der Aktualisierungszeit (CRT, Cinema Projector) und diejenigen, die ein im Wesentlichen statisches Bild zwischen den Momenten des Auffrischens (LCD, aufweisen, "flashen", und das "flashen" (LCD, ein Bild, die ein Bild "flashen". DLP).

Die "blinkenden" Displays müssen mindestens 48 Hz angetrieben werden, obwohl heute eine Geschwindigkeit unter 85 Hz nicht als ergonomisch angesehen wird.

Für diese Displays wird das 24–30 -Hz -Material normalerweise bei 2x, 3x oder 4x der Erfassungsrate angezeigt. 50 und ~ 60 Hz wird normalerweise mit seiner einheimischen Geschwindigkeit angezeigt, wo es eine sehr genaue Bewegung ohne Schmiermittel liefert. Es kann auch mit der doppelten Erfassungsrate angezeigt werden, obwohl sich bewegende Objekte verschmiert oder nachverfolgt aussehen, es sei denn, Zwischenrahmen werden unter Verwendung der Bewegungsanalyse berechnet und nicht nur dupliziert.

Die "kontinuierliche" Anzeige kann bei jedem Ganzzahl mehreren der Erfassungsrate angetrieben werden - es spielt keine Rolle für den Betrachter und kann auch nicht visuell diskriminiert werden. Im Allgemeinen zeigen "kontinuierliche" Displays jedoch einen bemerkenswerten Abstrich über schnell bewegende Objekte in einem Videomaterial von 50 und ~ 60 Hz (auch wenn ihre Reaktionszeit sofort ist). Es gibt jedoch zwei aufkommende Techniken, um das Verschmieren des Video-basierten Materials in der LCD-Anzeige zu bekämpfen: Es kann effektiv in das "Blinking" -Display umgewandelt werden, indem er die Hintergrundbeleuchtung angemessen moduliert. und/oder es kann doppelt so hoch wie die Erfassungsrate bei der Berechnung von Zwischenrahmen mithilfe der Bewegungsanalyse (siehe LCD -Fernseher).

Wenn die Präsentationsrate kein ganzzahliges Multiple der Erfassungsrate ist, leiden die "Fluidität" der Bewegung auf dem Bildschirm in unterschiedlichem Maße (schrecklich für Video, unangenehm für filmbasierte Materialien). Dies ist normalerweise bei computergestützten DVD-Playern und PAL-PC-Fernsehern der Fall, wobei der Benutzer die Aktualisierungsrate weder aus Unwissenheit noch aufgrund technischer Einschränkungen wechselt. Was manchmal künstlich ist und von Herstellern hergestellt wird, die auf die Unwissenheit dieses Benutzers zählen. Zum Beispiel können einige Laptop -LCD -Panels (leicht) auf eine Aktualisierungsrate von 60 Hz umgestellt werden, und einige LCD -Anzeigen mit DVI -Eingangswerbung ablehnen das Annehmen digitaler Eingangssignal, wenn seine vertikale Aktualisierungsrate nicht zwischen 58 und 62 Hz passt.

Die meisten Software -DVD -Player unterstützen nicht bei der Schaltanzeigemodi. Selbst wenn sie manuell geschaltet werden, synchronisieren sie kaum die Aktualisierung der Frame mit den vertikalen Wiederholungszeiten des Displays. (Es gibt nur eine sanfte Synchronisation mithilfe der Hardware -Doppelpufferung, was nicht ausreicht, um Hardware -Player in der Stabilität der Wiedergabe zu erreichen.)

50 vs. 60 Hz

60 Hz Material erfasst Bewegung etwas "glatter" als 50 Hz Material. Der Nachteil ist, dass die Übertragung ungefähr 1/5 weitere Bandbreite benötigt, wenn alle anderen Parameter des Bildes (Auflösung, Seitenverhältnis) gleich sind. "Ungefähr", weil Interframe -Komprimierungstechniken wie z. MPEG, sind etwas effizienter mit höheren Bildraten, da auch die aufeinanderfolgenden Rahmen etwas ähnlicher werden.

Es gibt jedoch technische und politische Hindernisse für die Einführung eines einzelnen weltweiten Videoformats. Das wichtigste technische Problem besteht Netz Frequenz. Zum Beispiel die in der Stadien verwendete Quecksilberbeleuchtung (doppelt so hoch wie die Hauptfrequenz). Das Aufnehmen von Videos unter solchen Bedingungen muss mit einer passenden Rate erfolgen, oder die Farben flackern schlecht auf dem Bildschirm. Sogar ein AC -Glühlicht kann ein Problem für eine Kamera sein, wenn es untermacht oder am Ende ihrer Nutzungsdauer ist.

Die Notwendigkeit, ein einzelnes universelles Videoformat auszuwählen (um des globalen materiellen Austauschs), sollte im digitalen Zeitalter sowieso irrelevant werden. Der Direktor der Videoproduktion wäre dann kostenlos, um das am besten geeignete Format für den Job auszuwählen, und eine Videokamera wird zu einem globalen Instrument (derzeit ist der Markt sehr fragmentiert).

Siehe auch

Verweise

Externe Links

  • "Temporal Rate Conversion" - Eine sehr detaillierte Anleitung zur visuellen Interferenz von Fernsehen, Video und PC (Webarchiv / Wayback -Maschine), Version von 20. Mai 2017.