De 1908 a 1915 as câmeras rodavam seu filme de forma manual, com uma pessoa rodando o filme com suas próprias mãos e isso fazia com que as cenas gravadas tivessem seu frame rate variando entre 8fps e 30fps. Essa troca de frame rate durante a cena causava um certo aspecto “engraçado” na imagem que acelerava e desacelerava no decorrer da cena, uma das razões de muitos dos primeiros filmes serem comédias. Com o crescimento do cinema as câmeras ganharam motores que podiam rodar os filmes em um frame rate fixo, e com isso começamos a gravar filmes em 16 frames por segundo. Mas porque 16fps? Porque o rolo de filme era (e ainda é) caro e portanto 16fps poderia entregar uma certa “cadência” suave e mais próxima do movimento real sem gastar muito filme. Apesar de 16fps ser bom para imagem naquela época, com a chegada do som, esse frame rate não era o suficiente para se ter um áudio de qualidade nos filmes. Áudios gravados em 16fps possuem a qualidade de uma ligação telefônica ruim. Sendo assim precisou-se criar um novo padrão de frame rate para a indústria e depois de diversos estudos chegou-se a conclusão que 24 frames por segundo seriam suficiente para se ter uma imagem suave, com movimento próximo da realidade e de forma que ainda assim estaríamos economizando nos rolos de filme.
É importante notar que a qualidade sonora continuou melhorando com o tempo mas não com a alteração do frame rate e sim com a digitalização do áudio.
Mas tudo isso que falamos até aqui era relacionado ao cinema. 24fps eram perfeitos para o cinema até que em 1930 com a chegada da televisão um novo problema surgiu. Era necessário que o receptor da TV pulsasse em sincronia com o transmissor pois naquela época a TV era apenas ao vivo e essa era a única maneira de garantir a sincronia entre as câmeras do estúdio e as TV’s. Assim os engenheiros resolveram utilizar a corrente alternada pra isso. Em todo território americano a corrente alternada pulsava a 60 ciclos por segundo, hoje conhecido como 60Hz. Naquela época as TV’s mostravam suas imagens de forma entrelaçada (interlaced) onde um frame era composto de dois conjuntos de linhas de imagem, um par e outro ímpar. Sendo assim cada conjunto de linhas pulsava a 1/60 partes de um segundo, ou seja, um conjunto de linhas ímpar era enviado em um pulso, e o seguinte conjunto de linhas par era enviado no pulso seguinte e assim por diante, portanto se formavam 30 frames por segundo.
Com o passar do tempo descobriu-se que havia uma perda de eletricidade durante a transmissão quando se usava ciclos muito altos, sendo assim 50 ciclos conseguia preservar mais eletricidade pela distância percorrida do que 60 ciclos. Então durante a reconstrução de boa parte do mundo após a Segunda Guerra Mundial muitos países, principalmente na Europa e Ásia, para economizar energia e dinheiro modificaram sua rede para 50 ciclos. Assim, onde a rede era de 50Hz ficamos com vídeos à 25fps (50i — interlaced). Então nessa época tínhamos basicamente 3 frame rates: 24fps para cinema, 25fps para onde se utilizava redes de 50Hz e 30fps para onde tínhamos redes de 60Hz.
Com a chegada das cores nas TV’s mais uma vez os engenheiros da SMTPE tiveram que criar uma maneira de enviar o sinal colorido juntamente com o sinal preto e branco, assim se manteria a compatibilidade das transmissões tanto com TV’s coloridas como as preto e branco. Mas como os receptores iriam saber separar o sinal preto e branco do colorido? Os engenheiros tiveram a ideia de “atrasar” levemente o sinal colorido dentro do sinal preto e branco. Sendo assim para que não houvesse interferência entre um sinal e outro e os receptores pudessem diferenciar os sinais, o sinal colorido foi atrasado em 30/1.001, criando então o famoso frame rate 29.97 ou 59.94i (entrelaçado) e também padrão de cores conhecido como NTSC.
Já nos outros países foi criado o padrão PAL. No sistema PAL não houve essa mudança de frame rate, mantendo-se os 25fps (50i) e assim criou-se uma outra forma de separar os sinais de cor e preto e branco. Esse sistema além de melhorar a questão de perda de eletricidade citada anteriormente, também resolveu um problema com o tint das cores que havia no NTSC. Apesar do menor frame rate, o sistema PAL possui mais linhas horizontais (625 linhas) que o NTSC (525 linhas) e portanto uma qualidade de imagem melhor. No Brasil foi utilizado o sistema PAL-M que apesar do nome, não é semelhante ao sistema PAL e sim ao sistema NTSC, com 30 frames por segundo em redes de 60Hz com 525 linhas horizontais. Ainda existe um terceiro sistema chamado SECAM adotado na Rússia, frança e partes da áfrica. O SECAM mantém o padrão de 625 linhas do sistema PAL porém entrega uma imagem ainda melhor, entre outras diferenças.
Como essa diferença de 0.03 frames não completa um frame inteiro, todos os dispositivos rodando em 29.97fps possuem um relógio interno que roda mais devagar que o tempo real. E como esse novo frame rate não poderia utilizar normalmente um timecode NDF, foi criado o Drop-Frame Timecode (DF).
Veja também:
Entendendo o Drop-Frame e o Non Drop-Frame
***Este texto foi extraído da publicação do Prof. William Brazil, do Centro Universitário Teresa D’Ávila e de André Rodrigues da Media Environment, com pequenas edições.
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