关于电影、动画的帧率以及儿童定格动画的帧率如何选择?
在如今的数字视频时代,做过后期剪辑的影像工作者,都会面临这么一个问题,当你在剪辑软件里选择一个视频的帧率时,会有好多选项给你,比如24、25、29.9、30、60等,这个时候就会困惑,到底应该选择哪一个?
即使定格动画师,也会面临到底是多少帧每秒?因为从5-24帧以上都可以选择。
说到帧率,就要从一匹马开始说起。
1872年,当时加利福尼亚州的前州长,也是一位赛马主利兰·斯坦福,提出了一个问题,就是马在奔跑的时候是否会四只蹄子离地?这个问题今天看来显而易见,可是在科技落后的当时,这可是困扰人的问题。
这位前州长猜测马在奔跑的时候是四脚离地的。不过他没有任何方法可以证明自己的言论,于是他雇用了当时英国一位有名的摄影师幕布里奇,注意,这个时候发明大王爱迪生还没有制造出可以拍摄活动影像的摄影机,只能拍摄照片是幕布里奇可以使用的唯一技术,他是怎么做的呢?
他在旷野里安放了很多相机,然后把这些相机用触发器连接起来,在马奔跑的极短时间里可以连续触发相机曝光来拍摄照片,于是他就得到了一系列马在奔跑中的照片,从其中一张发现,马确实在那么一瞬间是四脚离地的,于是证明了斯坦福的猜测。
这个拍摄行为不仅体现了幕布里奇的非凡构想,他从中也看出了这个实验的意义,于是他开始利用同样的方法拍摄各种人类、动物,并且出版了一系列的书籍,这些书籍很神奇,几乎没有文字,只有他拍摄的这些图片序列,幕布里奇的这项工作十分了不起,他对动物、人类行为通过影像的研究,成为了日后动画的基础,迪斯尼的动画师们把幕布里奇的这些图片著作当作制作动画的圣经,甚至了影像了很多定格动画师,比如Norman McClaren,他拍摄了很多关于人类的定格动画,灵感都是来自幕布里奇的研究,其中定格动画短片《邻居》还获得了奥斯卡奖。
众所周知,爱迪生后来发明可以拍摄活动影像的摄影机,是幕布里奇工作的延伸。
但是该以多少张照片一秒来拍摄?
今天我们看有声电影之前的默片,会发现人物活动的普遍比较快,这是因为默片都是以16帧每秒拍摄,然后按照24帧每秒的速度放映,影像就像被加快了一样滑稽,这对默片是一种损害。
我们可以观察一个现象,用手机随便拍摄一段影像,看起来很自然平常,可是同样的角度同样的内容,隔几秒拍摄一张照片,一段时间之后,把这些照片连接起来,就会发现光线一直在闪烁(flicker),什么原因?因为不是以每秒24帧以上的帧率拍摄.早期无声电影,相机没有马达精准控制,只是依靠手瑶控制帧数,因为经常会产生闪烁,因此早期的默片也叫做flickers。
电影为什么是以24帧每秒拍摄和放映?
电影以24帧每秒拍摄是有声片诞生之后的事情。
声音被带入电影以后,人类不光摒弃了默片时代积累的艺术手法,连同一些技术也一并丢掉,并开始寻求新的标准,一些大的电影公司联合起来,制定了24帧每秒的拍摄和放映标准,只能说是一种巧合,并没有实际的科学依据。
技术一直是推动艺术发展的关键因素,就像今天横屏变成竖屏,适合手机观看一样。
电视的发明,进一步导致了电影艺术及技术的发展,就像鲶鱼效应一样。不过电视是以30帧每秒的帧率诞生,为什么不是电影的24帧每秒呢?
如果爱迪生在于特斯拉的技术争端中取胜,可能电视也会采用跟电影一样的24帧每秒,不过历史没有如果。
19世纪末,爱迪生和特斯拉一直在直流电和交流电的推广上争论不休,爱迪生认为交流电有害,他甚至用交流电电死了一头牛来说明其对人类的危害,不过最终还是特斯拉取胜,从长距离的能量传输角度上来说,直流电比交流电损耗要大得多。
交流电是正负向来回交替,在照明上也会遇到摄影机同样的问题,就是闪烁,美国的科学家尝试了很多次,发现60赫兹频率能解决这个问题,于是美国的交流电频率是60赫兹,电视的帧率是30帧每秒,可是欧洲、中国的电气科学家发现50赫兹也可以解决闪烁的问题,电视的帧率是25帧每秒!
今天我们用数码相机拍摄交流电供电的屏幕,也会时常出现屏闪,只需要把快门调到60上下即可解决,就是同样的原理。
我们经常在视频软件里碰到29.97帧这个选项,为什么会有29.97帧每秒?
最开始的电视是黑白的,当电视在1953年进入彩色时代时,工程师们遇到了一个问题:那时所有的电视台都已建立,广播频段已经饱和,如何添加彩色信息?
他们必须想出一个巧妙的方案,在黑白信号占用的相同空间内添加颜色,这个系统在美国被命名为NTSC,工程师们运用了大量的技术和数学算法将颜色塞进信号中,这样做的结果,就是将每秒30帧的帧速率改变为29.97。
在如今的短视频时代,对于视频制作者、动画师而言,29.97与每秒30帧几乎没啥区别,除非视频足够长,例如,一分钟有60秒,一小时有60分钟,所以 60 × 60 = 3600 秒 × 30 帧 = 108,000 帧;3600 秒 × 29.97 帧 = 107,892 帧。因此,以29.97 fps和30 fps在一个小时的视频里会少108帧,视频越长,这种差别会越大,如果只是短视频,完全可以忽略不计。
关于电影电视的帧率发展历程,对定格动画有什么启示?
定格动画是以控制帧数著称的视频形式,它对动画师的魅力之一就在于可以使用不同的帧数制作作品,定格动画好像我们又回到了帧数多变的默片时代,不一样的是定格可以严格控制一个镜头的帧数,到底应该选择多少帧每秒呢?
定格拍摄的帧数越少,动画就越卡顿,这么不流畅的画面有些人是无法忍受的,可是儿童不一样,儿童的视网膜神经还在发育,帧数过高或者扫描频率过高的画面,对他们来说反而有害,曾经日本发生过一件诡异的事,许多儿童看了《精灵宝可梦》一集动画,因为帧数原因导致频闪过快,上千个儿童都出现了痉挛反应,政府决定永久禁播这一集动画,这个事件也被改编进了日本的长寿电视剧《世界奇妙物语》中的一集。
稍微卡顿的画面,比如每秒5帧的速率,也就是一秒钟一个对象移动五次,对于注意力持续时间短的5岁儿童来说是理想的。
然后随着孩子年龄增长,帧速率也会提高,6岁用每秒6帧,依此类推。
当我们达到每秒12帧的速率时,事情变得有趣起来,这是标准24帧的一半,许多定格动画师会以这个帧率制作动画,这也成为定格动画帧数的折中选择。
定格动画不是拍摄出来的,而是寻找出来的!
迪斯尼动画里的角色表演,适用于二维三维动画