Найти тему
PikeCinema

Видеомонтаж. Упрощенная модель видео, характеристики кадра [1]

Оглавление

Доброго времени суток, Дзен!

Решил разобраться в такой интересной отрасли, как видеомонтаж, и заодно освоить данный ресурс. Здесь буду выкладывать информацию, которую мне удалось изучить, возможно кого-то она тоже заинтересует.

Так как я являюсь новичком в данной отрасли, то сразу оговорюсь, что не претендую на 100% достоверность изложенной здесь информации. Вся выложенная мной информация является своим родом конспектом полученных мною знаний.

Для того чтобы разобраться в видеомонтаже, в первую очередь надо понять, что такое видео. Сегодня мы попробуем создать упрощенную модель видео, разберемся в том, что такое кадр, какие он имеет основные характеристики и почему не стоит гнаться за дюймами.

Что такое видео?

Проведем эксперимент. Откроем любой видео хостинг (Youtube, Rutube или др.), запустим абсолютно любое видео и в любой момент нажмем на паузу. Что мы увидим? Будем видеть статичное изображение. Если отжать паузу и нажать ее снова, то увидим новое статичное изображение. Повторим наши действия снова, и снова получим новое изображение.

На примере ниже мы видим, что в районе одной секунды (12:01) мы ставим видео на паузу четыре раза, и получаем четыре изображения, в которых гимнаст находится в разных позициях относительно друг друга. Если смотреть на каждое фото отдельно, то мы не можем сказать точно, в какую сторону двигается спортсмен.

А теперь попробуйте промотать эти фото быстро. Здесь мы сможем объединить их воедино и увидеть, что спортсмен движется сверху вниз.

Однако, если мы перевернем порядок этих статичных изображений задом наперед, мы получим обратное движение спортсмена.

Из этого мы делаем вывод, что видео - это набор изображений, отображаемых в определенном порядке. Подобную модель мы можем увидеть в немом кино, где отдельные кадры создают иллюзию движения. Теперь давайте разберемся, как мы получаем изображение и какие оно имеет характеристики.

Примечание. Данное выше понятие не является верным. В нем не учитываются многие факторы (звук, кодеки, форматы и т.п.). Сделано это намерено, чтобы разбираться со всем постепенно, не перегружая информацией. В дальнейшем мы придем к более точному определению.

Что такое кадр?

Изображение в индустрии называют кадром. Кадр имеет следующие основные характеристики:

  1. Разрешение (различают разрешение экрана и разрешение кадра)
  2. Соотношение сторон

Что такое разрешение экрана?

Для того чтобы разобраться в разрешении экрана, нужно понять, как формируется изображение на дисплее.

Дисплей состоит из пикселей, которые, как правило, включают четыре диода различных цветов: красный (R - red), зеленый (G - green) и синий (B - blue). Такая цветовая схема, известная как RGB, соответствует спектральному диапазону, воспринимаемому человеческим глазом (от ультрафиолетового до инфракрасного).

Углубляться в зрение человека здесь не будем, тема обширная и требует отдельной статьи. Подробно можно почитать здесь.

Интенсивность излучения каждого диода определяет цвет пикселя. При отсутствии излучения пикселей мы видим черный цвет, а при максимальной яркости - белый. Это одна из причин, почему некоторые приложения на смартфонах переходят на темную тему в ночное время.

На самом деле устройства дисплеев намного сложнее и зависит от вида самого дисплея (AMOLED, IPS, TN и др.). Для понимания темы этого достаточно, но подробнее можно посмотреть здесь и здесь.

Так вот, чем больше таких пикселей, тем выше четкость изображения, а количество пикселей по ширине и высоте дисплея является разрешением экрана.

Существуют стандартные разрешения, которым следуют большинство производителей дисплеев: FHD, QHD и UHD (4K). Числовые значения в разрешениях указывают количество пикселей по ширине и высоте дисплея. В наиболее распространенном типе дисплеев на текущий момент, Full HD, разрешение составляет 1920 пикселей по ширине и 1080 пикселей по высоте. Зная эти значения, можно легко определить общее количество пикселей на дисплее, умножив их друг на друга. В случае с FHD получаем 2 073 600 пикселей. К примеру, в матрицах 4K разрешение составляет 8 294 400 пикселей, что в 4 раза больше, чем в FHD.

Соотношение размеров различных разрешений относительно друг друга
Соотношение размеров различных разрешений относительно друг друга

Что такое плотность пикселей?

Логично задаться вопросом: что будет, если взять два монитора с одинаковым разрешением, но разной диагональю экрана?

Для примера возьмем два монитора с разрешением FHD и диагоналями экрана 30' и 40' дюймов. Оба экрана имеют одинаковое количество пикселей, но разную ширину и высоту экрана. Из-за этого количество пикселей на один дюйм (inch) будет разное.

1 дюйм равен 2,54 см

Количество пикселей на один дюйм называют плотностью пикселей (ppi, pixels per inch). Чем выше такая плотность, тем выше качество отображаемого изображения. Современные смартфоны обычно имеют высокую плотность пикселей (более 200 ppi), что обеспечивает очень четкое изображение. В то время как телевизоры могут иметь более низкую плотность пикселей (от 40 до 80 ppi).

Таким образом, даже при одинаковом разрешении, мониторы с разной диагональю экрана будут иметь различную плотность пикселей, что может влиять на качество отображения изображения.

Что такое разрешение изображения?

Разрешение изображение – это количество пикселей (точек) на единицу площади изображения. Каждая точка имеет свой определенный цвет по модели RGB или аналогичным моделям (CMYK, HSB). Точка является цифровым аналогом пикселя.

Проведем эксперимент. Возьмем 3 картинки с разрешениями 240х320, FHD (1920x1080) и UHD (4K) (3840х2160) и поместим их на экран с разрешением FHD (1920x1080).

На первом фото изображение в 240х320 пикселей. Мы видим, насколько оно меньше, чем позволяет разрешение экрана. Попробуем растянуть это изображение на весь экран (2 фото) и видим, как оно начинает рябить.

Что происходит, когда мы растягиваем картинку с малым разрешением на экране с большим? Тогда видеокарта начинаем закрашивать целые блоки пикселей одним цветом и изображение становится менее четким. Чем больше изображение, тем меньше четкость (3 фото).

При открытии картинок с разрешением в FHD и UHD мы не видим разницы между ними. Это происходит по причине того, что картинка на FHD имеет ровно такое же количество точек, какое имеет матрица пикселей, а картинка на UHD имеет точек в 4 раза больше, тем самым видеокарта объединяет 4 точки в одну без потери в качестве.

Но если начать увеличивать эти картинки, то станет видно, что изображение в FHD постепенно начнет рябить, в то время как изображение в UHD имеет больший запас точек и за счет этого меньше искажается относительно FHD. Наглядно это можно увидеть на последних двух картинках. Какое из них в каком разрешении догадайтесь сами.

Важно: изображение в высоком качестве можно сделать меньше без потери в качестве, изображение в низком качестве нельзя сделать больше без потери в качестве!

Если есть плотность пикселей, то должна быть и плотность точек?

Да, такое понятие действительно есть, обозначается оно как dpi (dots per inch). Применяется оно в печати, но в видеомонтаже оно никакой роли не играет. Подробнее можно почитать здесь.

Что такое соотношение сторон?

Соотношение сторон - это отношение ширины кадра (экрана) к его высоте.

Например, соотношение 16:9 означает, что если ширина экрана будет равна шестнадцати дюймам, то его высота будет равна девяти дюймам.

-6

Какое соотношение для чего используется?

  • 1:1 - довольно популярное соотношение для фото в некоторых соц сетях, например Instagram
  • 4:3 - формат пленки 35мм, используется в производстве для создания негатива (подробнее здесь и здесь), ранее использовался повсеместно начиная с немого кино и заканчивая аналоговым телевещанием, сейчас вытесняется цифровым форматом 16:9
  • 1,34:1 - формат пленки 16мм, используется в кинозалах IMAX
  • 14:9 - промежуточный формат между 4:3 и 16:9
  • 16:10 - формат первых широкоформатных мониторов с разрешением 1280×800, 1440×900 и 1680×1050 пикселей, популярный формат в технике Apple
  • 16:9 - наиболее распространенный формат на сегодняшний день, распространен в современных телевизорах, мониторах, смартфонах и другой технике. Используется как стандарт для расширений:

854 x 480 (480p SD)

1280 x 720 (720p HD)

1920 x 1080 (1080p FHD)

2560 х 1440 (1440p QHD)

3840 x 2160 (2160p 4K)

Также огромной популярностью обладает формат 9:16, поэтому можно его выделить отдельно от 16:9. Свою известность получил в TikTok, Reels в Instagram, Shorts в Youtube. Является удобным форматом для современных смартфонов.

Подведем итоги:

Мы построили упрощенную модель видео, в котором изображения меняются в определенном порядке, рассмотрели основные характеристики кадров и ознакомились с принципом работы некоторых мониторов.

В следующей статье мы продолжим изучение основных характеристик видео, таких как частота кадров, глубина цвета и другие.