La tasa de fotogramas (en inglés frame rate), expresada como fotogramas por segundo (sigla FPS, símbolo f/s, también conocida como 'cuadros por segundo'), es la frecuencia (tasa) a la cual un dispositivo muestra imágenes llamadas fotogramas o cuadros. El término se aplica por igual a películas y cámaras de vídeo, gráficos por computadora y sistemas de captura de movimiento.
La interfaz entre el cerebro y la visión del ser humano puede procesar de 10 a 12 imágenes separadas por segundo, percibiéndolas individualmente (si se excede este número la percibirá como movimiento). El umbral de la visión humana varía, la percepción varía dependiendo de lo que se esté midiendo.
Cuando se visualiza una serie de imágenes iluminadas, la gente comienza a notar pequeñas interrupciones en la oscuridad: si es aproximadamente de 16 milisegundos o más largas, los observadores pueden recordar una imagen específica en una serie ininterrumpida de imágenes, cada una de las cuales dura aproximadamente 13 milisegundos.
Cuando se da un estímulo muy pequeño de un solo milisegundo, la gente reporta una duración entre 100 ms y 400 ms gracias a la persistencia de la visión en el córtex visual. Esto puede causar que las imágenes percibidas en esta duración pareciesen un solo estímulo, tales como una luz verde de 10 ms inmediatamente después de una luz roja de 10 ms se percibirán como una sola luz de color amarillo. La persistencia de la visión también puede crear la ilusión de continuidad, permitiendo que una serie de imágenes inmóviles den la impresión de movimiento.
Antiguamente en el cine mudo la tasa de refresco era de entre 16 y 24 FPS,pero como se daba cuerda a mano al proyector, la tasa variaba durante la escena para que fuese más de acuerdo con la escena. Los operadores de cámara podían cambiar también la tasa de refresco en los cines ajustando el reostato que controla el voltaje y dando mayor poder al mecanismo que giraba el carrete en el proyector.
Las películas mudas eran regularmente proyectadas a mayor velocidad de la que habían sido originalmente grabadas. Esta tasa de refresco era suficiente como para que se percibiera movimiento pero de manera errática. Al utilizar proyectores con doble y triple obturador, la tasa se multiplicaba por dos o tres veces. Thomas Edison dijo que 46 fotogramas por segundo era lo mínimo para que el córtex visual lo captase como movimiento. En la mitad y finales de los años 1920 la tasa de refresco aumentó a una velocidad de entre 20 y 26 FPS.
Cuando las películas con sonido fueron introducidas en 1926, las variaciones de velocidad de refresco ya no eran toleradas, ya que el oído humano es más sensible a cambios en la frecuencia del audio. Muchos cines proyectaban las películas a una velocidad entre 22 y 26 FPS, por eso se eligió una velocidad de 24 FPS. Desde 1927 hasta 1930, como varios estudios habían actualizado su equipamiento, la tasa de 24 FPS se convirtió en un estándar para los filmes de 35 mm con sonido.
A 24 FPS el filme viaja a una velocidad de 456 milímetros por segundo. Esto permitió a los simples proyectores de dos obturadores dar una serie proyectada de 48 imágenes por segundo, satisfaciendo a la recomendación de Edison. La mayoría de los proyectores modernos de 35 mm usan tres obturadores para dar 72 imágenes por segundo. Cada fotograma es mostrado en pantalla tres veces.
En la industria cinematográfica, donde todavía se utilizan carretes, la industria estandarizó la filmación y proyección en formatos de 24 FPS. Grabar a una tasa más baja crea la sensación de velocidad mientras que una grabación más rápida genera la sensación de cámara lenta al momento de ser proyectada. Algunos ejemplos de experimentos en la tasa de refresco que no fueron abiertamente aceptados fueron Maxvision 48 y Showscan, desarrollados por el creador de los efectos especiales de la película 2001: A Space Odyssey, Douglas Trumbull.
El cine mudo casero tenía una tasa de refresco de entre 16 FPS o 18 FPS para 16 mm y 8 mm.
Hay tres principales tasas de refresco en la televisión y cine digital. También hay muchas variaciones al mismo tiempo que emergen nuevos estándares.
Cuando es transferido a televisión en un formato NTSC (National Television System Committee), la tasa es efectivamente colocada a una velocidad más lenta de 23.976 FPS (24x1000÷1001 para ser exactos) y cuando es transferido a un formato PAL (Phase Alternating Line) o SECAM (Séquentiel couleur à mémoire) se acelera a una velocidad de 25 FPS. Las cámaras de 35 mm utilizan una tasa estándar de 24 FPS, sin embargo muchas cámaras ofrecen una tasa de 23.976 para la televisión en formato NTSC y 25 para el formato PAL/SECAM. La tasa más común de 24 FPS se convirtió en el estándar predeterminado para filmes con sonido a mediados de los 20´s.
Prácticamente todos los dibujos hechos a mano estaban diseñados para ser proyectados a una velocidad de 24 FPS. Lógicamente, los dibujos a mano que muestran una sola imagen por segundo son muy costosos, incluso para filmes de alto presupuesto. Tanto es así, que algunas animaciones a mano muestran dos veces la misma imagen, lo que quiere decir que muestran únicamente 12 imágenes diferentes. Hay incluso filmes que muestran 4 veces la misma imagen lo que quiere decir que solo se muestran 6 imágenes distintas.
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