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Frequenza dei fotogrammi

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Lafrequenza dei fotogrammi (inlingua ingleseframe rate, oppure abbreviato nelgergo tecnico del gamingFPS, cioèframes per second) è lafrequenza di cattura o riproduzione deifotogrammi che compongono unfilmato. Un filmato, o un'animazione al computer, è infatti una sequenza diimmagini riprodotte ad una velocità sufficientemente alta da fornire, all'occhio umano, l'illusione del movimento. La frequenza dei fotogrammi viene misurata inhertz (Hz), nei monitor ascansione progressiva, oppure espresso in termini di fotogrammi per secondo (fps).

Standard

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Le modalità di scansione video standard - e le relative frequenze - utilizzate in ambitotelevisivo ecinematografico sono:

24p è un sistema di scansione non interlacciato a24 fps, originariamente concepito per ilmontaggio non lineare, ma largamente utilizzato anche per motivi estetici a motivo della resa simile, in termini di movimento, a quella dellapellicola cinematografica. Nella conversione al sistema NTSC, il frame rate viene rallentato a23,976 fps, mentre in quella a PAL o SECAM viene velocizzato a25 fps. La modalità 24p fu lo standardde facto del cinema dalla metà deglianni 1920.^[1]
30p è uno standard non interlacciato a30 fps. Lascansione progressiva, rispetto a quella interlacciata, migliora la qualità dell'immagine e viene utilizzata per contenuti adalta definizione; lo standard 30p permette, infatti, una riproduzione video priva diartefatti. Questo frame rate fu utilizzato, tra il1954-1956, anche dal formato cinematografico ad alta definizioneTodd-AO.^[2]
50i (50 semiquadri al secondo =25 fps) è il sistema discansione interlacciata standard dei sistemi di codificaPAL eSÉCAM, comunemente utilizzati dalletelevisioni analogiche europee.
60i (60 o 59,94 semiquadri al secondo =29,97 fps) è il sistema di scansione interlacciata standard per il sistema di codifica analogicoNTSC (comunemente utilizzato dalle TVstatunitensi). Lo standard fu sviluppato daPhilo Farnsworth eVladimir Zvorykin nel1934^[3] e adottato dal sistema NTSC nel1941. Con l'introduzione del colore nel1953, l'originale frame rate fu ridotto di un fattore 1 000/1 001 al fine di evitare le interferenze tra la sottoportante croma e la portante audio del segnale.

High Frame Rate

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High Frame Rate, abbreviato in HFR, è un'elevata frequenza di fotogrammi, nome di una nuova tecnica di ripresa e di proiezione, in ambito cinematografico, introdotta dal registaPeter Jackson nel2012 con la trilogia deLo Hobbit. Essa abbandona lo standard dei classici 24 fotogrammi al secondo, e introduce una nuova velocità dai "48 ai 60 fotogrammi al secondo", ottenendo così immagini più fluide e quasi prive di artefatti visivi.

Fanno parte di questa nuova tecnologia anche:

50p e60p nelle modalità non interlacciate utilizzate dai sistemiHDTV. Questi formati, tuttavia, non fanno parte degli standardATSC eDVB.
120p è uno standard non interlacciato a120 fps che verrà utilizzato dai sistemiUHD.^[4]

Interlacciamento

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Lo stesso argomento in dettaglio:Interlacciamento.

Un fenomeno correlato al numero di fotogrammi al secondo - in particolare su unoschermo a tubo catodico - è lo "sfarfallio" (flicker) dell'immagine ovvero un cambiamento continuo di luminosità che compromette la qualità dell'esperienza visiva. Poiché questo effetto è dovuto alla bassa frequenza con cui sono "ravvivati" ifosfori sullo schermo, si è cercato di eliminarlo aumentando il frame rate; per fare questo, senza aumentare anche lalarghezza di banda del segnale, si è optato per il cosiddettointerlacciamento: ogni fotogramma al secondo viene suddiviso in due semiquadri, ovvero vengono prima visualizzate solo le righe dispari dell'immagine, poi solo quelle pari. In questo modo, anche se ogni riga è aggiornata 25 (o 29,97) volte al secondo, come per esempio negli standard televisivi analogiciPAL eNTSC, ogni zona dell'immagine è tracciata due volte, quasi come se fossero scansionati 50 (PAL) o 59,94 (NTSC) fotogrammi al secondo.

Frame rate e visione umana

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Lo stesso argomento in dettaglio:Persistenza della visione.

Sebbene un filmato sembri mostrare delle immagini in movimento in realtà ciò che viene visualizzato è una sequenza di immagini fisse. Una prima spiegazione del fenomeno dal punto di vista biologico, fu ipotizzata dal fisico belgaJoseph Plateau, nelXIX secolo, secondo il quale la percezione del movimento continuo era dovuta alla persistenza delle immagini sullaretina, ma questa teoria fu successivamente smentita daMax Wertheimer: è ilcervello che, secondo meccanismi non ancora del tutto chiariti, esegue un'operazione di "assemblaggio" dei singoli fotogrammi, interpretandolo come un movimento.