FazendoVídeo | frame rate
quantidade de quadros exibidos por segundo em um vídeo ou filme. O cinema, que é anterior à televisão, consolidou-se exibindo 16 qps (quadros por segundo) na época do cinema mudo. Esta taxa permitia exibir os movimentos das cenas sem utilizar quantidade demasiada de película, muito cara na época. Quando surgiu o cinema sonoro, a velocidade de passagem do filme no projetor teve que ser aumentada para garantir uma qualidade mínima ao som: a trilha sonora passou a fazer parte da película. E a velocidade de 24 qps foi a menor encontrada que podia garantir esta qualidade mínima ao som, sempre levando-se em conta o objetivo de economia de película. Mais tarde, algumas experiências foram feitas em diferentes valores de frame rate, porém permaneceu em uso o valor 24 qps.
O valor escolhido para frame rate nestes sistemas (60 e 50) tem ligação direta com a ciclagem da corrente elétrica utilizada no país. Nos EUA, onde o sistema NTSC foi criado, a corrente elétrica funciona em 60 ciclos; na maioria dos países europeus (onde SECAM e sistemas PAL foram criados) a corrente elétrica funciona em 50 ciclos e no Brasil (onde o sistema usado é o PAL-M) a corrente elétrica funciona em 60 ciclos.
A associação entre ciclagem e frame rate para televisão tem origem em várias questões técnicas. Na época, o isolamento dos circuitos eletrônicos dos aparelhos de TV da rede elétrica não era ainda muito desenvolvido: nos primeiros sistemas de TV criados, eram comuns instabilidades na imagem causadas por interferências de frequência da rede sobre o circuito de imagem. Pensou-se assim em minimizar estas interferências fazendo com que a frequência de montagem da imagem fosse a mesma do sinal elétrico e estivesse associada (em fase) com ela.
Outro problema era a questão incômoda para o expectador da imagem piscando, fenômeno denominado flicker, bastante acentuado para o olho humano quando uma luz pisca menos de 40 vezes por segundo. No cinema este problema já havia sido enfrentado e contornado: apesar de serem mostrados 24qps, o obturador do projetor de cinema (dispositivo com lâminas metálicas que abrem e fecham a passagem de luz) na realidade abre e fecha duas vezes para cada quadro exposto. Assim, a película é avançada e um quadro é posicionado em frente à objetiva. O obturador abre e fecha. A seguir, abre novamente e fecha e só então o quadro seguinte é posicionado. Com isso, a luz projetada pisca 48 vezes por segundo (frequência de 48Hz), o que é tolerável para o expectador.
Na televisão, não era possível na época a transmissão de 48 quadros completos por segundo para as antenas dos receptores: haviam limitações na largura de banda (bandwidth) disponível. A solução foi o sistema interlaced, que transmitia somente metade da imagem (linhas pares / ímpares) a cada vez. Ao mesmo tempo, a camada de fósforo que recobria internamente os tubos de imagem não era suficientemente desenvolvida para permitir taxas muito maiores de frequência no desenho de imagens.
Os primeiros sistemas experimentais de TV empregavam 48Hz, mas, ao mesmo tempo em que era proposta a adoção do sistema 60i, novos tubos de imagem, mais luminosos, acabavam de ser desenvolvidos. O aumento da frequência de 48Hz para 60Hz permitiria assim também o uso desses novos tubos, reduzindo bastante a ocorrência de flicker (neste caso beneficiando bem mais os sistemas de 60qps do que os de 50qps), sem comprometer os requisitos de bandwidth.
Alem do modo interlaced, imagens em vídeo podem ser gravadas e exibidas no modo progressive. No sistema NTSC, no modo progressive os principais valores de frame rate utilizados são 24 e 30, indicados por 24p / 30p (24 ou 30 qps, no modo progressive). Os sistemas PAL também possuem a opção do modo progressive, utilizando frame rate de 25 qps, ou, 25p.
O quadro abaixo mostra alguns valores de frame rate utilizados em cinema e vídeo:
Quando foi iniciado o desenvolvimento do sistema NTSC colorido, a grande base de televisores P&B já instalada colocou aos especialistas um dilema: desenvolver um sistema completamente novo faria com que todos esses aparelhos se tornassem obsoletos, exigindo sua troca, e a coexistência de 2 sistemas não era prática. A solução encontrada foi embutir os sinais de cores dentro do sinal já existente P&B, de modo que televisores antigos conseguissem interpretar como P&B imagens transmitidas em cores. Esta modificação exigiu algumas alterações, no entanto; assim, diversos requisitos técnicos fizeram com que o frame rate tivesse que ser alterado ligeiramente, de 30 qps para 29,97 qps (uma diferença de 0,1%).
Consequentemente, passaram a ser exibidos 59,94 campos por segundo neste sistema. Este é o valor preciso utilizado até hoje, embora para facilidade de comunicação seja usual a referência simplificada de "30" e "60". Esta diferença, que não ocorre em outros sistemas, onde os valores são exatos (sistemas PAL (exceto PAL-M) e SECAM com 25 e 50), afeta a contagem e numeração dos quadros (processo denominado Timecode), gerando os tipos drop e non-drop Timecode.
Apesar desta diferença, o frame rate para o sistema NTSC é indicado como 60i (e a quantidade de quadros como 30qps) para facilidade de documentação e comunicação.