고프레임률
1. 개요
고프레임률(HFR)은 초당 프레임 수가 24fps보다 높은 영상 형식을 의미한다. 초기 영화는 다양한 프레임 속도로 촬영되었으나, 사운드 영화 도입 이후 24fps가 표준이 되었다. 24fps보다 높은 프레임 속도를 실험한 사례로 시네라마, 토드-AO, 쇼스캔, IMAX HD 등이 있다. 영화 산업에서는 피터 잭슨의 '호빗' 시리즈가 48fps로 촬영 및 상영되었으며, 이안 감독은 '빌리 린의 롱 하프타임 워크'와 '제미니 맨'을 120fps로 제작했다. 제임스 캐머런과 앤디 서키스도 HFR 형식을 사용할 의향을 밝혔다. HFR은 영화 외에도 TV 드라마, 게임 시네마틱 등에서 사용되며, TV 및 비디오 장비 표준에서도 지원된다. 카메라는 실시간 또는 수동 방식으로 HFR 비디오 파일을 인코딩한다.
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비디오 게임 하드웨어 -
바이오센서
바이오센서는 생체 수용체, 변환기, 전자 시스템으로 구성되어 분석 물질과의 상호 작용으로 생성된 신호를 측정하여 특정 물질을 검출하는 장치이며, 의료, 환경, 식품 분야에서 현장 검사 및 웨어러블 기기 형태로 활용된다. -
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에일리언웨어
에일리언웨어는 1995년에 설립된 PC 게이밍 전문 브랜드로, 2006년 델에 인수된 후 데스크톱, 노트북, 모니터, 헤드셋 등 다양한 게이밍 관련 제품을 생산한다. -
초고선명 텔레비전 -
ATSC 3.0
ATSC 3.0은 고효율 물리 계층, OFDM 변조, LDPC FEC 코드를 사용하는 차세대 방송 기술 표준으로, 다양한 비디오 형식을 지원하고 암호화, 디지털 워터마킹, 긴급 재난 경보 시스템 등의 기능을 제공하며 대한민국이 세계 최초로 상용화했다. -
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돌비 비전
돌비 비전은 돌비 래버러토리스에서 개발한 HDR 영상 기술로, 동적 메타데이터를 사용하여 디스플레이에 맞게 콘텐츠를 최적화하며 텔레비전, 모니터, 스마트폰 등 다양한 기기에서 지원된다. -
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크롬캐스트
구글이 개발한 크롬캐스트는 동글형 디지털 미디어 플레이어 제품군으로, 모바일 기기나 PC의 스트리밍 콘텐츠를 TV나 오디오 시스템에서 재생할 수 있게 하며, 구글 캐스트 기술 지원 앱이나 크롬 브라우저 미러링으로 제어 가능하고, 다양한 모델 출시와 저렴한 가격, 편리한 사용성으로 스트리밍 미디어 대중화에 기여했다. -
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아날로그 텔레비전
아날로그 텔레비전은 전자기파를 사용하여 영상과 음성 신호를 보내고 받는 텔레비전 시스템으로, 브라운관 개발을 거쳐 다양한 방송 시스템으로 발전했지만 디지털 방송의 등장으로 대부분 국가에서 방송이 종료되었다.
2. 영화 프레임 속도의 역사
초창기 영화사에서는 표준 프레임 속도가 확립되지 않았다. 토머스 에디슨의 초기 영화는 40fps로 촬영되었고, 오귀스트 뤼미에르와 루이 뤼미에르 형제는 16fps를 사용했다. 이는 모터가 아닌 수동 크랭크를 사용했기 때문인데, 카메라를 통해 필름을 돌리는 속도가 일정하지 않아 가변적인 프레임 속도가 발생했다. 사운드 영화 녹음이 도입된 후, 24fps가 동영상의 촬영 및 투사를 위한 업계 표준 프레임 속도가 되었다. 24fps는 적절한 음질을 생성하는 최소 프레임 속도였기 때문에 선택되었다. 이는 필름 가격이 비쌌고, 가능한 가장 낮은 프레임 속도를 사용하면 최소한의 필름을 사용했기 때문이다.
몇몇 영화 형식은 24fps 표준보다 높은 프레임 속도를 실험했다. 1950년대의 오리지널 3-스트립 시네라마 영화는 26fps로 상영되었다. 최초의 두 편의 토드-AO 70 mm 필름 영화인 오클라호마! (1955)와 80일간의 세계 일주 (1956)는 30fps로 촬영 및 투사되었다. 더글러스 트럼블의 70mm 쇼스캔 영화 형식은 60fps로 작동했다.
IMAX HD 영화 모멘텀은 1992년 세비야 엑스포에서 상영되었으며, 48fps로 촬영 및 투사되었다. IMAX HD는 또한 디즈니의 소어린'(Soarin' Over California)을 포함한 영화 기반 테마파크 어트랙션에도 사용되었다.
제안된 맥시비전 48 형식은 35 mm 영화 필름을 48fps로 상영했지만, 상업적으로 배포되지는 않았다.
디지털 시네마 이니셔티브는 고 프레임 속도 디지털 시네마에 대한 권장 사항을 요약한 문서를 발표했다. 이 문서는 현재 사용 가능한 장비를 사용하여 고 프레임 속도 디지털 극장 상영에서 사용할 수 있는 프레임 속도 및 해상도를 요약한다.
(아날로그든 디지털이든) 비디오가 아닌 필름으로 촬영한 영화의 경우, HFR은 시간적 부드러움과 모션 블러 외에도 추가적인 이점을 제공한다. 특히 고정된 피사체의 경우, 충분히 필름 감도가 빠른 필름으로 촬영하면, 더 높은 속도에서 각 프레임 내에서 필름 입자가 물리적으로 무작위로 재배치되면서, 개별 입자의 최소 세밀도를 넘어 이미지의 공간 해상도를 효과적으로 오버샘플링한다.
3. 영화 산업에서의 활용
피터 잭슨의 호빗 영화 시리즈는 2012년 12월에 개봉한 호빗: 뜻밖의 여정을 시작으로 초당 48프레임의 촬영 및 상영 프레임률을 사용하여 와이드 릴리스된 최초의 장편 영화가 되었다. 2013년 속편인 호빗: 스마우그의 폐허와 2014년 속편인 호빗: 다섯 군대 전투도 이를 따랐다. 모든 영화는 24fps로 변환 및 상영되는 버전도 있다.
2016년 이안은 빌리 린의 롱 하프타임 워크를 개봉했다. 초당 48프레임을 사용한 호빗 3부작과 달리, 이 영화는 일부 장면을 할리우드에서 사용되는 표준인 초당 24프레임보다 5배 빠른 초당 120프레임으로 촬영하고 상영했다. 이안의 2019년작 제미니 맨 역시 초당 120프레임으로 촬영 및 배급되었다.
고프레임률 형식을 사용할 의향이 있는 다른 영화 제작자로는 제임스 캐머런이 그의 아바타 속편에서, 그리고 앤디 서키스가 조지 오웰의 동물농장을 각색한 영화에서이다.
2022년 초, 캐머런은 이전 영화인 아바타와 타이타닉의 HFR 변환 작업이 진행 중이라고 발표했다.
아바타: 물의 길은 2022년 12월 16일에 다이내믹 프레임률로 개봉되었다. 일부 장면은 최대 48fps로 표시되는 반면, 다른 장면은 더 전통적인 느린 속도로 표시된다.
4. 영화 외 분야에서의 활용
TV 드라마와 게임 내 시네마틱에서는 필름으로 촬영하더라도 24fps와 30fps보다 높은 프레임 속도가 매우 흔하게 사용된다. 초당 약 50 또는 약 60 프레임은 TV, 비디오 장비, 방송 및 저장 표준에서 처음부터 보편적으로 사용되었다. 네이티브 120fps 콘텐츠 지원은 초고화질 텔레비전 표준(예: ATSC 3.0)의 주요 기능이다.
일부 미디어 플레이어는 임의로 높은 프레임 속도를 표시할 수 있으며, 거의 모든 컴퓨터와 스마트 기기에서도 이러한 형식을 처리할 수 있다. 최근 몇 년 동안 일부 텔레비전은 일반적인 24fps 비디오를 가져와서 그림의 모션을 보간하여 HFR 콘텐츠로 "업컨버전"할 수 있는데, 각 두 개의 주요 프레임 사이에 새롭게 컴퓨터로 생성된 프레임을 만들고 이를 더 높은 재생률로 실행하는 방식이다. 유사한 컴퓨터 프로그램도 PC의 컴퓨팅 성능이 증가함에 따라 실시간 또는 오프라인으로 더 높은 정밀도와 더 나은 품질로 이를 허용한다.
영화 제작자는 120, 240 또는 300fps로 프로젝트를 제작하여 비디오의 경우 25, 30, 50 및 60fps, 영화 극장의 경우 24, 48 또는 60fps와 같이 배포를 위해 다양한 다중 프레임 속도로 균등하게 다운될 수 있도록 한다. 이는 또한 슬로우 모션 시퀀스를 만들 때도 수행되며, 때로는 "오버크랭킹"이라고도 한다.
5.1. 실시간 방식
카메라(휴대폰 내장 카메라 포함)는 촬영된 영상을 실시간으로 처리하여 고프레임률 비디오 파일을 생성한다.
5.2. 수동 방식
일반적으로 카메라(휴대폰 내장 카메라 포함)는 고프레임률(또는 슬로우 모션) 비디오를 비디오 파일로 인코딩할 때 사용자가 직접 프레임 속도를 조절하는 수동 방식을 사용한다.