Частота кадров: 24, 60, 120 fps, judder и motion blur

Автор: Николай СапуновОбновлено: август 202613 мин чтения
Содержание статьи +

Почему 24 кадра в секунду по-прежнему правят кинотеатром

Зайдите в любой кинотеатр в 2026 году – и увидите, что изображение на экране всё ещё мерцает с той же частотой, что и в 1920-х: двадцать четыре кадра в секунду. На первый взгляд это абсурдно. Экран на офисном столе работает на 60 Гц, телефон в кармане – на 120, Apple Vision Pro на голове у кого-то – на 90. А фильм в кинотеатре, который неделю назад получил «Оскар», почти наверняка снят и проецируется со скоростью 24 кадра в секунду. Эта цифра не менялась примерно сто лет.

Причина наполовину инженерная, наполовину культурная. 24 кадра в секунду – это была самая медленная частота, которую Голливуд мог себе позволить, сохраняя ощущение плавного движения на плёнке: оптический звук требовал именно 24 fps, чтобы оптический трек оставался читаемым, а студии стремились экономить дорогую плёнку. За сто лет зрители ассоциативно связали именно эту частоту – с её характерным стробом и motion blur – с понятием «настоящего кино». Когда режиссёр Энг Ли в 2016 году выпустил Billy Lynn's Long Halftime Walk в формате 120 fps, зрители описывали изображение как «дневную мыльную оперу». Реакция была не о качестве пикселей, а об отсутствии привычной 24-кадровой текстуры, которую они научились воспринимать как кино.

Для продакт-команды, создающей видео, выбор частоты кадров – вопрос гораздо более прикладной: насколько плавным должно быть движение, какого размера получатся файлы, насколько «щадящим» окажется железо плеера и чего ожидает аудитория. Выбрали не ту – и получаете видео с рывками на горизонтальных панорамах, которое «съедает» трафик даже при простых кадрах с говорящими головами или воспринимается как неестественно «фальшивое» в тех случаях, когда зритель ждёт именно кинематографичности.

Эта статья – карта. Она объясняет, что такое частота кадров на самом деле, почему 24 кадра в секунду стали стандартом кино, зачем нужны 60 и 120 кадров в секунду, откуда берётся дрожание изображения (judder), как размытие движения (motion blur) с ним борется, и какую частоту кадров должен поддерживать ваш продукт для каждого типа контента.

«Короткая версия. 24 кадра в секунду – для кинематографичного VOD, 25 или 30 – для стриминговых «говорящих голов», 50 или 60 – для спорта и прямых трансляций, 120 – для премиального движения и современных дисплеев. Размытие движения – ваш союзник при низких частотах кадров, чёткость – при высоких. Правильно подобрав соотношение между углом затвора и частотой кадров, вы в основном избавляетесь от рывков.»

Что такое частота кадров, по сути

Видео – это последовательность кадров. Камера делает фиксированное количество отдельных фотографий в секунду, а экран воспроизводит их достаточно быстро, чтобы человеческая зрительная система воспринимала их как непрерывное движение. Это число и называется частотой кадров, измеряемой в fps (frames per second) или Гц (то же самое, но выражено иначе). 24 fps – двадцать четыре кадра в секунду. 60 fps – шестьдесят.

Для восприятия движения глазом важны два ключевых порога. Порог слияния мерцания (flicker fusion) – около 16 кадров в секунду: ниже этого значения глаз различает отдельные кадры, как в слайд-шоу. Выше – мозг воспринимает последовательность как непрерывное движение. Порог плавности движения выше – примерно от 30 до 60 кадров в секунду, в зависимости от объекта и скорости его перемещения. Ниже этого уровня быстрое движение кажется рывковым, выше – плавным.

24 кадра в секунду находятся чуть выше первого порога и заметно ниже второго. Это не случайно. Это минимальная частота, при которой ещё воспринимается непрерывное движение – именно поэтому ранняя киноиндустрия выбрала именно её: плёнка была дорогой, и хотелось использовать как можно меньше, продолжая обманывать глаз.

Загвоздка в том, что 24 кадра в секунду – это компромисс по дизайну. Он отлично работает для большинства сцен в кино (актёр идёт по сцене со средней скоростью, говорит, жестикулирует), но даёт сбой, когда движение становится слишком быстрым для глаза без дополнительной помощи: быстрые панорамирования камеры, спортивные сцены, любое стремительное перемещение объектов. Решение – либо снимать с более высокой частотой кадров, либо добавить достаточный motion blur, чтобы глаз не замечал страйкер.

Почему именно 24, и почему он выжил

Конкретное число «24» восходит к ограничениям оптического звука 1920-х годов. Оптическая дорожка – полоса переменной плотности, проходящая вдоль края плёнки, – требовала достаточной физической длины на секунду звука, чтобы звуковая головка могла его корректно считывать. Ниже 24 кадров в секунду качество аудио ухудшалось. При более высокой частоте росла стоимость плёнки. В итоге 24 кадра в секунду оказались оптимальным решением: это была самая низкая частота, при которой на одной полосе удавалось получить приемлемое качество и изображения, и звука.

То, что позволило 24 кадрам в секунду долго сохраняться после исчезновения оптического звука, – это культурная ассоциация. Зрители, выросшие на фильмах в 24 fps, восприняли именно этот формат как нечто привычное: определённый motion blur при движении, лёгкий judder при горизонтальных панорамах, временная «текстура», сигнализирующая мозгу: «это фильм, а не сериал, не спорт и не Zoom». Когда продакшены от него отходили, аудитория реагировала негативно – даже если картинка становилась технически резче.

Две знаменитые попытки уйти от 24 кадров в секунду – Хоббит (2012, 48 fps) и Billy Lynn’s Long Halftime Walk (2016, 120 fps). Обе получили негативную прессу за то, что выглядели «слишком реалистично» или «как телевизор». Критика касалась именно частоты кадров. Студии с тех пор научились не трогать 24 fps, за исключением узкоспециализированных случаев.

Поэтому стандарты сохраняют 24 кадра в секунду как референсную частоту кино. UHD Blu-ray, Netflix, Apple TV и любые крупные стандарты распространения фильмов поддерживают 24 fps нативно. Дисплейная экосистема теперь вынуждена работать с тем фактом, что 24 не делится нацело на 60 – самую распространённую частоту обновления экранов, – и это приводит к появлению judder'а.

Judder: что это и откуда он берётся

Judder – это заметный рывок в движущейся картинке, возникающий, когда частота кадров источника не совпадает с частотой обновления дисплея.

Классический пример – воспроизведение контента с частотой 24 кадра в секунду на телевизоре с частотой обновления 60 Гц. Число 60 не делится на 24 без остатка – 60 ÷ 24 = 2,5. У дисплея есть два варианта, и оба выглядят плохо. Первый – 3:2 pulldown: один кадр показывается на 3 обновления, следующий – на 2, затем снова на 3, потом на 2 и так далее. В результате получается 24 уникальных кадра в секунду, но с неравномерным временем отображения – и глаз замечает эту неравномерность как лёгкий повторяющийся эффект стробирования, особенно хорошо заметный при медленных панорамных съёмках.

Второй вариант – motion interpolation: телевизор генерирует дополнительные промежуточные кадры, чтобы заполнить пробелы, превращая 24-кадровый сигнал в 60 кадров в секунду. Именно это и создаёт так называемый «эффект мыльной оперы» – изображение становится плавным, но эта плавность не та: она напоминает 60-кадровое дневное телешоу, а не 24-кадровый фильм. На кино такие эффекты вызывают раздражение, а на спортивных трансляциях – наоборот, ценятся.

Современные телевизоры всё чаще решают эту проблему, подстраивая частоту обновления под источник. 120-Гц телевизор может отображать контент с частотой 24 кадра в секунду по схеме 5:5:5:5 – каждый кадр показывается в течение пяти обновлений, идеально равномерно, – и дрожание изображения (judder) исчезает без использования интерполяции. Поэтому «120 Гц» действительно имеет значение на современных телевизорах, хотя практически весь контент создаётся не в 120 кадров в секунду. 120 Гц – это наименьшее общее кратное, которое без потерь вмещает и 24-кадровое кино, и 60-кадровый спорт.

Для продакт-команд – практический урок: подбирайте частоту кадров к естественному множителю дисплея – или примите judder. Если ваши плееры работают на экранах с частотой 60 и 120 Гц, то 30 и 60 кадров в секунду отображаются чётко на обоих. 24 кадра в секунду показываются чисто только там, где плеерная цепочка явно поддерживает такую обработку.

Motion blur: тайное оружие оператора

Если 24 кадра в секунду в теории выглядят дёргано, почему большинство фильмов воспринимаются плавно? Ответ – motion blur, естественный смаз, возникающий, когда затвор камеры открыт достаточно долго, чтобы быстро движущиеся объекты успели сместиться за время экспозиции одного кадра.

Возьмите кадр машины, проезжающей мимо камеры. Если затвор открыт на 1/48 секунды (стандарт кино при 24 кадрах в секунду), машина за время экспозиции смещается на несколько пикселей, и итоговый кадр показывает её не как резкий стоп-кадр, а как мягкий горизонтальный смаз. Ваш глаз воспринимает этот смаз как движение. В следующем кадре машина оказывается чуть дальше – снова со смазом. Мозг объединяет два смаза в плавное движение.

Теперь представьте ту же сцену, снятой с очень быстрым затвором – скажем, 1/1000 секунды. Каждый кадр чёткий. Motion blur отсутствует. Машина в каждом кадре оказывается в новом положении, но без плавного перехода между ними. Мозг воспринимает это как резкий, «дергающийся» образ – эффект стоп-моушн. Это и есть тот самый «вид видеоигры», и именно поэтому ранние эксперименты с HFR выглядели жутковато: высокая частота кадров в сочетании с коротким затвором даёт избыточную чёткость.

Это соотношение регулируется с помощью угла затвора (shutter angle) – о нём больше заботятся операторы, чем о выдержке в секундах. Угол затвора – это доля времени одного кадра, в течение которой затвор остаётся открытым. Киностандарт – 180°: половина длительности кадра используется для экспозиции. На 24 кадрах в секунду это даёт выдержку 1/48 секунды, на 60 fps – 1/120, на 120 fps – 1/240.

Дефолт 180° существует потому, что именно он обеспечивает такой объём motion blur, который глаз воспринимает как «естественное» движение при заданной частоте кадров. Больше (360° на 24 fps = 1/24 секунды выдержки, вдвое больше смаза) – движение становится «сонным» и размытым. Меньше (45° на 24 fps = 1/192 секунды выдержки, четверть смаза) – движение выглядит резким и агрессивным. Именно так Спилберг снимал высадку в Нормандии в Спасти рядового Райана, чтобы передать ощущение рваного, травматичного боя.

«Правило большого пальца. Выдержка ≈ 1 / (2 × fps). 24 fps → 1/48. 30 fps → 1/60. 60 fps → 1/120. 120 fps → 1/240. Двойка – это и есть угол затвора 180°. Отклоняйтесь намеренно, а не случайно.»

Это важно для продакт-команд, потому что угол затвора устанавливается на камере в момент съёмки. Отгрузив разово резкий 60-кадровый клип, уже нельзя задним числом добавить кинематографичный motion blur в постпродакшене – точнее, можно, но это будет выглядеть как фейк. Решение о том, как будет ощущаться движение, фиксируется на этапе записи.

Когда какую частоту использовать

В дикой природе используется пять распространённых частот кадров, а также несколько устаревших. Вот для чего каждая из них.

24 fps. Киночастота. Используйте для нарративных фильмов, премиум-сценарных VOD, музыкальных клипов с «фильмовым» видом, брендового контента, где важна атмосфера, а не насыщенность информацией. Избегайте резких движений камеры, если не придерживаетесь эстетики 24 fps. Зрители воспринимают 24 fps как «это кино» и прощают дрожание изображения, если остальная часть производства соответствует стилю.

25 fps (и 50 fps). Европейская частота вещания, основанная на частоте электросети 50 Гц. Используется BBC, всеми европейскими государственными вещателями и большинством европейских телепродукций. Практически взаимозаменима с 24 fps для кинематографического контента (кинотеатры проецируют 24-кадровые оригиналы со скоростью 24 кадра в секунду, телевидение – со скоростью 25 кадров в секунду с почти незаметным ускорением на 4%). 50 fps – стандартная частота для трансляции спорта и прямых эфиров в Европе.

30 fps (и 60 fps). Североамериканская broadcast-частота, выведена из 60 Гц электросети. Большая часть YouTube, большая часть пользовательского видео, большая часть «не-кинематографичного» стриминга. 30 fps читается как «обычное видео», не как «фильм». 60 fps читается как «высокое движение» – спорт, гейминг, экшен-спорт. Удвоенный 60 – это то, что большинство мониторов отображают нативно, поэтому 30/60 проигрываются чисто везде без judder'а.

120 fps. Новая премиум-частота. Используется как источник для замедления (120-кадровый клип можно замедлить в 5 раз и воспроизвести плавно при 24 fps), для съёмки высококлассного спорта, а также для VR/AR-контента, где движения головы делают изображение при частоте ниже 90 fps дискомфортным. Большинство современных смартфонов поддерживают запись 120 fps для эффектов замедления. Начиная с iPhone 15 Pro, iPhone может записывать видео в 4K при 120 fps в режиме «Cinematic Mode».

240 fps и выше. Территория специалистов: научные исследования, профессиональное видео, ультра-слоу-мо для анализа спорта. Phantom Flex 4K снимает 1000 кадров в секунду в разрешении 4K. Редко используется в финальных версиях – почти всегда как исходный материал для замедленной съёмки.

Для большинства продакт-команд в 2026 году матрица решений сводится к четырём основным кейсам. Говорящие головы, конференции, скриншоты: 30 кадров в секунду (25 – в Европе), если нет особых причин использовать более высокую частоту. Спорт, прямые трансляции, киберспорт: 50 или 60 кадров в секунду. Нарративное видео и кинематографичный контент: 24 кадра в секунду с правильным углом затвора. Высококачественный VR, ориентация на дисплеи с частотой 120 Гц, премиум-замедленные съёмки: 120 кадров в секунду.

Расплата за высокую частоту кадров вполне реальна: удвоение кадровой частоты примерно вдвое увеличивает битрейт, необходимый для сохранения качества. Часовой 4K HDR-мастер в 24 кадрах в секунду может занимать около 60 ГБ; тот же материал в 120 кадрах – уже ближе к 250 ГБ. Энкодер работает интенсивнее, CDN передаёт больше данных, а плееру требуется больше вычислительной мощности для декодирования. Выбирайте максимальную частоту, от которой контент действительно выигрывает, а не просто ту, которую способна выдать камера.

Почему у высокой частоты кадров плохая репутация

Эффект «мыльной оперы» стоит разобрать честно – он объясняет множество решений в продакшене.

Когда в конце 2000-х телевизоры внедрили motion smoothing – интерполяцию дополнительных кадров между реальными, чтобы добиться плавного движения в 60 кадров в секунду при исходном 24 fps, – маркетинговые отделы были уверены: это их полная победа. Картинка стала резче, плавнее, «современнее». На деле же они подорвали кинематографическое ощущение. Фильмы, обработанные до 60 кадров в секунду, выглядели так, будто их снимали для дневного эфира.

Ярлык «мыльной оперы» закрепился потому, что сериалы 1980–90-х, снимавшиеся в формате live-60 fps и записывавшиеся на ленту, имели узнаваемый визуальный стиль: яркий, плавный, среднего бюджета, выполненный на видео, а не на плёнке. Когда motion interpolation превратила каждый фильм в нечто визуально похожее на эту текстуру, мозг автоматически ассоциировал их с мыльной оперой – вне зависимости от реального бюджета производства.

Тот же эффект проявился и в высококлассных киноэкспериментах с HFR. Трилогия Хоббит Питера Джексона стала первой крупной кинопремьерой в формате 48 кадров в секунду. Реакция зрителей оказалась враждебной: многие говорили, что им кажется, будто они смотрят не готовый фильм, а материал со съёмок за кулисами. Эксперименты Энга Ли на 120 fps прошли ещё хуже – Billy Lynn's Long Halftime Walk (2016) и Gemini Man (2019) вызвали жалобы на «фейковый» или «мыльно-оперный» вид.

Глубокий урок: частота кадров – это стилистический выбор не меньше, чем технический. Аудитория связывает частоту кадров с типом контента: 24 кадра в секунду ассоциируются с «кино», 60 – с «прямым эфиром», 120 – с «видеоиграми или спортом». Если частота не соответствует ожиданиям зрителей, возникает эффект «зловещей долины», который невозможно нивелировать даже самым высоким качеством изображения.

Продакт-следствия: никогда не применяйте автоматическое сглаживание движения к кинематографичному контенту; предлагайте версии с частотой 60 кадров в секунду только там, где от них ждут зрители – в спорте, прямых трансляциях и гейминге; и сопротивляйтесь искушению «улучшать» старый контент с частотой 24 кадра в секунду до высокой частоты кадров «под современные экраны» – оригинальная частота кадров – часть творческой задумки.

Как частота взаимодействует с остальными компонентами пайплайна

Несколько полезных практических приёмов, о которых стоит знать.

Стоимость кодирования. Чем выше частота кадров, тем больше кадров нужно закодировать, тем больше межкадрового движения требуется сжимать и тем выше пропускная способность выходного потока. Удвоение частоты кадров при неизменном визуальном качестве обычно увеличивает битрейт на 50–70% (не на 100%, поскольку временная избыточность между соседними кадрами хорошо сжимается при высоких fps). Для HDR это особенно затратно – 4K HDR на 120 fps является одной из самых требовательных задач для современных кодеков.

Поддержка кодеков. H.264 поддерживает до 60 кадров в секунду в разрешении 4K. HEVC и AV1 способны работать с частотой 120 кадров в секунду в 4K. Старые устройства могут вообще не поддерживать декодирование потоков с частотой 120 кадров в секунду – например, iPhone начал поддерживать 4K-120 только в 2023 году. Если в вашей аудитории есть смартфоны пятилетней давности, 60 кадров в секунду – безопасный предел.

HDR + высокая частота. Сочетание HDR (Rec. 2020, 10 бит, PQ) с 120 fps и 4K – самый сложный случай с точки зрения пропускной способности и нагрузки на декодер. Именно поэтому многие стриминговые сервисы ограничивают частоту кадров для HDR-контента 60 fps; Apple TV+ и Netflix предлагают 4K HDR с 120 fps выборочно – только для отдельных проектов (оригинальный спорт Apple, некоторые оригинальные сериалы Netflix).

Переменная частота кадров (VFR). Видео с смартфона часто использует переменную частоту: камера пропускает кадры при плохом освещении, чтобы не переэкспонировать изображение, а затем восстанавливает поток. VFR подходит для личного видео, но вызывает проблемы в монтажных пайплайнах, рассчитанных на постоянную частоту (CFR). Большинство профессиональных видеопайплайнов конвертируют VFR в CFR при ингесте. Проверьте: ffprobe -show_entries stream=avg_frame_rate,r_frame_rate file.mp4 – если значения не совпадают, значит, у вас VFR.

Слоу-мо. Съёмка с высокой частотой кадров и воспроизведение с низкой – вот как получается эффект замедления: 120 кадров в секунду записывается, а воспроизводится на 24 кадрах в секунду – получается замедление в 5 раз. Движение остаётся чётким, потому что в исходном материале достаточно временных сэмплов. Это правильный способ делать слоу-мо. Если же замедлять 24-кадровый источник в постобработке, результат будет размытым и рывками – из-за нехватки кадров для качественной интерполяции.

Частота и timing затвора на телефонах. Современные телефоны с режимом «Cinematic Mode» или его аналогами по умолчанию используют угол затвора 180° при выбранной частоте кадров. Например, iPhone при записи в 4K с частотой 120 кадров в секунду автоматически устанавливает выдержку 1/240. Если такой материал импортировать в рабочий процесс, рассчитанный на источник 60 кадров в секунду с выдержкой 1/120, то динамика движения будет отличаться от ожидаемой.

Четырёхстрочная сводка для продакт-команды

Частота кадров – это сочетание творческого и технического решения. Говорящие головы, веб-видео, конференции: 30 fps. Спорт, прямые трансляции, киберспорт: 60 fps. Кинематографичный VOD, сценарный контент: 24 fps при углу затвора 180°. Премиум-контент с высокой динамикой (слоу-мо, VR, таргетинг 120 Гц): 120 fps.

Motion blur – то, что делает движение плавным на низких частотах. Снимайте с углом затвора 180° (выдержка = 1 / (2 × fps)) – и дрожание изображения (judder) в основном исчезает. Высокие частоты сами по себе не означают лучшее качество. Они требуют больше пропускной способности и вычислительных ресурсов декодера, а также принципиально меняют восприятие контента зрителями.

Аудитория связывает частоту кадров с типом контента. 24 кадра в секунду – это «фильм». 60 кадров в секунду – «прямой эфир». 120 кадров в секунду – «ультра-реализм, спорт или VR». Подбирайте частоту под ожидания аудитории, или сознательно отклоняйтесь от них, осознавая, что это стилистический выбор, который обязательно заметят.

Полезный материал

Скачать чек-лист выбора частоты кадров (PDF) – одностраничный документ формата A4, охватывающий тип контента, целевую аудиторию, особенности дисплеев и расчёт угла затвора.

Где это в базе знаний

Частота кадров – это временная характеристика цифрового видео, дополняющая такие параметры, как яркость из HDR, битовая глубина и передаточные функции. Вместе с сэмплированием и теоремой Найквиста и прогрессивной/чересстрочной развёрткой она формирует временной фундамент любого видеофайла.

Следующая статья завершает Блок 1 глоссарием из пятидесяти терминов, которые должен знать каждый видеоинженер.

Разрабатываете продукт, где важна частота кадров – спорт-трансляции, премиум-видео по запросу, онлайн-конференции, системы захвата видео? Посмотреть наши кейсы – Фора Софт создаёт видеопродукты с 2005 года.

Источники

  1. Frame Rates Explained: 24fps vs 30fps vs 60fps vs 120fps – Studio Supplies
  2. Frame Rate, Motion Blur, and the Cinematic Look – Camera Butter
  3. Understanding video frame rate and shutter speed – Kevin Lisota
  4. Frame Rates in Filmmaking – Tools for Film
  5. How Shutter Speed and Frame Rate Affect Motion – Wolfcrow
  6. Why Movie Theaters Still Use 24 FPS – urtech.ca

Строите такую систему?

Подберём параметры кодирования под ваш контент и посчитаем стоимость доставки до старта разработки.