Saniyedeki kare sayısı

Saniyelik Görüntü Sayısı ya da çerçeve oranı, saniyedeki çerçeve sayısı (FPS) ve çerçeve frekansı olarak da bilinir, bir görüntüleme aygıtının ürettiği çerçeve adı verilen benzersiz sıralı görüntülerin frekansıdır (oran).

Bu terim, film ve video kameralarına, bilgisayar grafiklerine, hareket yakalama sistemlerine çok iyi uyar. Sıklıkla saniyedeki çerçeve sayısı (FPS) olarak ifade edilmekle birlikte, hertz (Hz) cinsinden progresif tarama monitörleri olarak da ifade edilir.

İnsan gözü ve onun beyin arayüzü olan insan görsel sistemi, birbirinden bağımsız olarak algılayabildiği saniyede 10 ila 12 görüntüyü işleyebilir.^[1] İnsanın görsel algılamasının eşiği neyin ölçüleceğine bağlı olarak değişir. Aydınlatılmış bir ekrana bakarken, insanlar karanlık kesintiler gördüklerini bildirirler, eğer bu 16 milisaniye veya daha uzun sürerse. Gözlemciler, farklı görsellerden oluşmuş ve kırılmamış bir görsel serisi içerisinden 13 milisaniye süreyle duran birini hatırlayabilirler.^[2] Çok kısa, bir milisaniyelik görsel uyarı verildiğinde, etkisinin görsel kortekste 100 milisaniye ile 400 milisaniye arasında sürdüğü raporlanmıştır. Bu, görsellerin bu süre boyunca tek bir uyarı olarak algılandığı anlamına gelebilir, 10 milisaniyelik bir yeşil parlamanın hemen ardından 10 milisaniyelik bir kırmızı parlama takip ettiğinde tek bir sarı ışık parlaması olarak algılanması gibi. Görüşün kalıcılığı, sıralı sabit görüntülerin hareket etkisi vermesine neden olarak süreklilik yanılgısı da yaratabilir.

İlk zamanlardaki sessiz filmler 16 ila 24 FPS^[3] arasında herhangi bir kare hızındaydılar fakat kameralar el ile döndürüldüğünden bu hız havayı yakalamak için sahne süresince değiştirilirdi. Projeksiyonistler de tiyatroda çerçeve oranını projektördeki film taşıma mekanizmasına güç veren voltajı kontrol eden bir reostayı ayarlamakla değiştirebilirlerdi.^[4] Sessiz filmler genelde filme alınırkenki kare hızına kıyasla daha yüksek bir kare hızında gösterilmeye meyilliydiler.^[5] Bu kare hızları hareket hissi için yeterliydi, fakat kesintili hareket olarak algılanırdı. Projektörlerde ikili ve üçlü bıçaklı kapakların kullanılmasıyla izleyiciler tarafından görünen kare hızı oranı iki veya üç katına çıktı. Thomas Edison, görsel korteksin minimum ihtiyacının saniyede 48 çerçeve olduğunu söyledi: “Bundan daha azı gözü ağrıtacaktır.”^[6][7] 1920'lerin ortasından sonlarına doğru, sessiz filmlerdeki çerçeve oranı 20 ila 26 FPS arasına yükseltildi.^[6]

Sesli film 1926 yılında tanıtıldığında, insan kulağı ses frekansına daha duyarlı olduğundan filmdeki değişmeler daha fazla tolere edilemiyordu. Birçok sinema sessiz filmleri 22 ila 26 FPS arasında gösterdi ki bu da ses için 24 FPS seçilmesinin sebebidir.^[8] 1927'den 1930'a kadar, çeşitli stüdyolar ekipmanı güncellediler, 24 FPS 35 mm sesli film için standart hale geldi.^[1] 24 FPSde film projektör boyunca saniyede 456 milimetre yol alıyordu. Bu basit iki bıçaklı kapaklar için görüntüyü saniyede 48 defa gösterme imkânı veriyordu, Edison'un tavsiyesini karşılıyordu. Birçok modern 35 mm film projektörü üç bıçaklı kapaklar kullanır saniyede 72 görüntü vermek için, her çerçeve ekranda üç defa gösterilir.^[6]

Hareketli resim endüstrisinde, geleneksel film stoklarının kullanıldığı, filme alma ve gösterim için endüstri standardı saniyede 24 karedir (fps). Tarihsel olarak, bazı Avrupa ülkelerinde 25 fps kullanılmıştır. Düşük kare hızında çekim yapmak gösterirken hızlı harekete, 24 fps den daha hızlı çekim yapmak ise gösterirken yavaş hareket yaratırdı. Kare hızlarıyla ilgili geniş kabul görmeyen diğer örnekler Maxivision 48 ve Showscan, 2001'de, Bir Uzay Macerası nın özel efektlerini yaratan Douglas Trumbull tarafından geliştirildi.

Ev sineması hızları 8 mm standardı için 16 fps ve Super 8 için 18 fps idi.

TV ve dijital kamera işinde üç ana kare hızı standardı var: 24p, 25p ve 30p. Bununla birlikte yeni geliştirilen standartlarda çok çeşitli varyasyonlar mevcut.

24p progresif biçimdir ve günümüzde video sinyalini filme aktaranlar tarafından geniş kabul görmüştür. Film ve video yapımcıları 24p kullanırlar, ürettiklerini filme aktarmasalar bile, çünkü ekrandaki düşük kare hızlı ile görüntü ile gerçek film birbiriyle uyuşur. NTSC televizyona aktarırken, oran 23,976 FPSe düşer(tam olarak: 24x1000/1001) ve PAL veya SECAM a aktarıldığındaysa 25 FPSe yükselir. 35 mm film kameraları 24 FPS eksposur oranı kullanırlar, bununla birlikte birçok kamera NTSC televizyon için 23.976 FPS ve PAL/SECAM için 25 FPS vadeder. 24 FPS 1920'lerin ortalarında sesli sinema için defakto standart olmuştu.[8]

Pratikte tüm elle çizilen animasyonlar 24 FPSde oynatılacak şekilde tasarlanırlar. Gerçekte saniyede 24 karelik el çizimi maliyetlidir. Büyük bütçeli filmlerde bile genelde el ile çizilmiş animasyonlar saniyede 12 farklı kare hatta 6 kare olarak hazırlanır.

25p progresif biçimdir ve saniyede 25 progresif kare gösterir. Bu kare oranı 50i PAL televizyon standardından gelir (saniyede 50 titreşimli alan). Film ve televizyon şirketleri bu oranı 50 Hz bölümlerde televizyon alanı ve kare oranlarında doğrudan uyumluluk için kullanırlar. 60 Hz ülkeler için dönüşüm medyayı dönüştürürken 24p ye yavaşlatarak olur.