Переход с классического формата 4:3 на широкоэкранный 16:9 представляет собой интересную историю технологической эволюции, продиктованной как научными исследованиями, так и рыночной конкуренцией. Этот процесс занял несколько десятилетий и был обусловлен множеством факторов.
Истоки форматов и предпосылки изменений
Доминирование формата 4:3
Формат 4:3 (1.33:1) появился в самом начале развития кинематографа. В 1890-х годах изобретатели Уильям Кеннеди Диксон и Томас Эдисон представили киноплёнку шириной 35 миллиметров, которая определила пропорции первых в мире видеофильмов. Размер кадра составлял 1 дюйм в ширину и 3/4 дюйма в высоту, что и дало соотношение 4:3[19]. Этот формат доминировал почти столетие как в кинематографе, так и в телевидении.
Конкуренция с телевидением
Важным толчком к изменениям послужила конкуренция кинематографа с телевидением в 1950-х годах. Широкоэкранный кинематограф появился во времена "широкоэкранного бума" как реакция на отток аудитории из кинотеатров[18]. Голливуд начал бороться с ростом популярности телевидения с помощью новых технологий, предлагая зрителям более иммерсивные визуальные форматы[9].
Научное обоснование формата 16:9
Работа доктора Кернса Пауэрса
Решающий вклад в становление формата 16:9 внес доктор Кернс Х. Пауэрс, член Рабочей группы SMPTE по высокодефиниционному электронному производству, который в 1984 году первым предложил соотношение сторон 16:9 (1.77:1)[12].
Пауэрс использовал интересный подход: он вырезал прямоугольники с равными площадями, форма которых соответствовала каждому из популярных соотношений сторон того времени (4:3, 15:9, 1.85:1 и 2.35:1). Наложив их и совместив центральные точки, он обнаружил, что все эти прямоугольники помещаются внутри внешнего прямоугольника с соотношением сторон 1.77:1, и все они также покрывают меньший общий внутренний прямоугольник с таким же соотношением сторон[6][12].
Значение, найденное Пауэрсом, точно соответствует геометрическому среднему крайних соотношений сторон 4:3 и 2.40:1, что примерно равняется 1.77, что очень близко к 16:9[12].
Физиологические основания
Соответствие зрительному восприятию человека
Интересно, что формат 16:9 имеет определенное биологическое обоснование. Исследования показывают, что поле зрения человека имеет соотношение примерно 1 к 1.8[10]. Если определить приблизительную форму поля зрения, заметив, где перестают быть видны руки, вытянутые в стороны, а также вверх и вниз, обнаруживается, что периферическое зрение распространяется примерно на 180 градусов по горизонтали и около 100 градусов по вертикали[10].
Бровь, нос и щеки естественным образом сужают вертикальный угол обзора, что делает поле зрения более "широкоэкранным"[10]. Это соотношение (1.8:1) очень близко к формату 16:9 (1.78:1), используемому в современных телевизорах и мониторах.
Технологические факторы перехода
Стандартизация в цифровом телевидении
В 1980-х годах при разработке стандарта HDTV (телевидение высокой четкости) был предложен именно формат 16:9[19]. Соотношение 16:9 было закреплено в Рекомендации ITU-R BT.709, определяющей характеристики изображения для телевидения высокой четкости[2].
Последняя версия рекомендации BT.709-6, выпущенная в 2015 году, определяет характеристики изображения как соотношение сторон 16:9, 1080 активных строк на изображение, 1920 выборок на строку и соотношение сторон квадратных пикселей[2].
Практическая реализация перехода
Интересно, что при вещании в формате 16:9 в стандартном разрешении (720×576) изображение сохраняет те же размеры, но в сигнал добавляется специальная метка WSS (Wide Screen Signaling). Телевизоры, которые распознают эту метку, могут автоматически переходить на показ изображения с соотношением сторон 16:9[4].
Массовое распространение формата 16:9
Транзитный период
Для более плавного перехода был создан промежуточный формат 14:9 (точнее 14.0625:9 или 1.5625:1), узаконенный как международный формат для периода перехода от аналогового телевещания в формате 4:3 к цифровому с кадром 16:9[5].
Современное доминирование 16:9
В 2010-х годах начался массовый переход телеканалов на формат 16:9 в связи со сменой аналогового вещания на цифровое. Первым общероссийским телеканалом, перешедшим на этот формат, стал Первый канал в июне 2011 года. К 2021 году все общероссийские цифровые телеканалы перешли на широкоформатное вещание 16:9[5].
Преимущества формата 16:9
Исследования показали, что изображение в формате HDTV (16:9) предпочтительнее для всех типов изображений (портреты, пейзажи и натюрморты) по сравнению с изображениями в формате NTSC (4:3)[8].
Формат 16:9 стал универсальным стандартом изображения для всех современных разрешений: 1080p, 2160p (4K) и 4320p (8K)[12]. Сегодня распространенными разрешениями для 16:9 являются: 1280×720 (HD), 1920×1080 (полное HD), 3840×2160 (4К UHD) и 7680×4320 (8K UHD)[7][20].
Заключение
Переход с формата 4:3 на 16:9 представляет собой сложное переплетение технологических, физиологических, экономических и эстетических факторов. Он стал результатом научных исследований, конкурентной борьбы между различными медиа и стремления к стандартизации. Этот переход также отражает эволюцию наших представлений о том, как должно выглядеть видеоизображение, чтобы наилучшим образом соответствовать человеческому восприятию и современным технологическим возможностям.
Сегодня формат 16:9 является стандартом de facto для большинства видеоконтента, хотя некоторые художественные фильмы, особенно с ретро-эстетикой, по-прежнему используют 4:3 как осознанный стилистический выбор. Параллельно с этим, с распространением смартфонов, начинает набирать популярность и вертикальный формат 9:16, что говорит о продолжающейся эволюции видеоформатов