L’importanza della frequenza fotogrammi nella realizzazione di filmati

Cos’è la frequenza fotogrammi?

Per l’occhio umano, film e video sembrano riprodursi come un’unica registrazione continua. In realtà, però, le telecamere registrano immagini di più foto, chiamate fotogrammi. I fotogrammi vengono riprodotti a una frequenza così rapida che sembra seguano un movimento fluido. La frequenza fotogrammi è la misura della rapidità con cui una serie di fotogrammi appare in un secondo, ecco perché è indicata anche FPS (fotogrammi al secondo).

Le pellicole cinematografiche, le trasmissioni televisive, i contenuti video in streaming e persino gli smartphone usano la frequenza fotogrammi standard di 24 fps. Questa velocità tiene conto di un fenomeno chiamato sfocatura movimento, un effetto ottico che fa in modo che gli oggetti in movimento escano dalla messa a fuoco a causa del rapido movimento.

“Se fossi a una partita di baseball e qualcuno colpisse una palla, vedresti solo una piccola parte della sfocatura movimento”, spiega la regista Margaret Kurniawan. “Non vedi gli oggetti in modo totalmente chiaro. Quindi, a 24 fotogrammi al secondo, viene fuori che c’è poca sfocatura movimento, ma quasi tutti gli oggetti sono abbastanza nitidi e quindi tutto torna nella tua mente”.

Breve storia della frequenza fotogrammi

All’inizio, la pellicola cinematografica non era ancora abbastanza reattiva da catturare le brevi esposizioni necessarie per mostrare le fluidità del movimento. Ecco perché i soggetti della fotografia nel 1800 dovevano stare fermi per lunghi lassi di tempo per poter essere fotografati. Verso la fine degli anni ‘80 del XIX secolo, grazie ai progressi nella tecnica delle pellicole, potevano essere catturati più fotogrammi avviando a mano un rotolo di pellicola attraverso la telecamera. Ciò ha determinato un numero diverso di fotogrammi usati in tutto il settore, con pellicole che variavano da 14 a 26 fps. Ciò significava che il movimento in tempo reale non veniva catturato in modo uniforme. Le manovelle meccaniche vennero alla fine aggiunte alle cineprese per stabilizzare il processo di registrazione. Tuttavia, molti filmmaker preferivano inquadrare scene specifiche in diverse frequenze di fotogrammi per diversi effetti cinematici, come il movimento ultra-rapido nei film di Charlie Chaplin, determinando irregolarità a livello del settore.

Il passaggio allo standard 24 fps

Due fattori significativi richiesero l’adozione di 24 fps come standard del settore: l’avvento della sincronizzazione del suono e le trasmissioni televisive. I primi tentativi di inserire l’audio nei film si dimostrarono infruttuosi, ma, entro la fine degli anni ‘20, il fonografo e invenzioni simili consentirono a Hollywood di sincronizzare l’audio durante la riproduzione, a partire da Il cantante di jazz del 1927. Poiché immagine e suono nei film divennero sinonimi, i filmmaker iniziarono ad allontanarsi dai 16 fps dell’era delle pellicole mute passando a 24 fps, che era la migliore frequenza fotogrammi per la comprensione del suono, usando al contempo una quantità minima possibile di pellicola. 

Negli anni Cinquanta, 30 fps divenne la regola per le trasmissioni TV analogiche in Nord America, Giappone e Sud America. Allo stesso tempo, Europa e Africa adottarono i 25 fps a causa dei diversi formati video basati sulla potenza in hertz, rispettivamente NTSC e PAL. La televisione moderna ha abbandonato questi formati negli ultimi tempi in seguito alla conversione al digitale, ma gli standard NTSC e PAL vengono ancora usati nell’industria cinematografica e della televisione. “Tante volte, quando lavoro su un progetto basato in Europa, mi dicono, ‘Assicurati solo di riprendere in modalità PAL’”, afferma il cineasta Hiroshi Hara.

Relazione tra velocità dell’otturatore e frequenza fotogrammi

Frequenza fotogrammi e velocità dell’otturatore sono spesso equivocati perché ritenuti interscambiabili. Non è così, anche se condividono una relazione molto stretta. La velocità dell’otturatore è una misura in secondi del tempo in cui l’otturatore (che controlla quanta luce può entrare nella fotocamera) rimane aperto. Più alta è la velocità, più bassa sarà la quantità di luce esposta alla pellicola o sensore digitale. Esistono tanti tipi diversi di otturatori, dagli otturatori sul piano focale (che si trovano nelle reflex digitali) agli otturatori a lamelle (che si trovano nelle fotocamere medio-grandi). Tuttavia, per i video, l’otturatore più comune è quello elettronico, sebbene le cineprese usino ancora dischi rotanti per il controllo della luce. Gli otturatori elettronici hanno la capacità di impostare velocità più alte o più basse, rispetto agli otturatori manuali, che devono essere attaccati fisicamente. Di norma, per ottenere un movimento realistico che l’occhio umano è abituato a vedere, la velocità dell’otturatore deve essere due volte la frequenza fotogrammi.

Angolo dell’otturatore e velocità dell’otturatore a confronto

Il disco rotante è il tipo di otturatore più spesso usato nell’industria cinematografica. Ha una velocità dell’otturatore costante e, invece di cambiare la velocità, i filmmaker regolano la forma o l’angolo dell’otturatore in intervalli di 15 gradi. Più grande è l’angolo, più luce può passarvi attraverso.

Similmente alle velocità dell’otturatore, il rapporto tra angolo e luce è interconnesso. Dividi o moltiplica l’angolo e avrai lo stesso risultato per la luce. Quasi tutte le cineprese usano angoli di otturatore che vanno da 0 a 180 gradi. A 180 gradi, ottieni l’aspetto cinematico riconoscibile dallo schermo grande, in quanto si correla alla metà precisa del tempo che ogni fotogramma impiega per essere riprodotto in un secondo. “Si sono resi conto che a 24 fps un angolo di otturatore di 180 gradi offre la sfocatura movimento migliore che sembra realistica”, afferma Hara.

L’angolo dell’otturatore è anche la ragione per cui, quando si riprende a una frequenza fotogrammi più alta, gli autori dovranno tener conto di più luce per ottenere la stessa esposizione delle inquadrature a una frequenza fotogrammi più bassa.

Quando usare frequenze fotogrammi diverse

La maggior parte dei contenuti video usa la frequenza fotogrammi standard di 24 fps, ma quando si deve usare una frequenza fotogrammi più alta o una frequenza fotogrammi più bassa? Dipende da cosa vuoi registrare o gli effetti che vuoi inserire nel tuo lavoro.