アバター2はなぜ48コマなのか。HFR映画がもたらす視覚効果とリアリティ

16日に日米同時公開される『アバター:ウェイ・オブ・ウォーター』では、ハイフレームレート(HFR)+HDR+4K+3Dという上映が試みられる(劇場の上映システムでフォーマットは異なる)。HDRや4Kはすっかり定着しており、特に説明の必要はないだろうが、HFRはまだまだ普及には遠いのが現状だ。

そこでこの記事では、改めてHFRについて考えてみたいと思う。

映画『アバター：ウェイ・オブ・ウォーター』本予告編【異次元の”没入型”映像体験】12月16日（金）劇場公開
https://youtu.be/Om7LvP3Pl_0

映画のフレームレートはどう決められたか

リュミエール兄弟が1895年にシネマトグラフを開発した時、滑らかな動画像を鑑賞するのに最低必要なフレーム数を「16fps」と割り出した。つまり毎秒16枚の連続した画像を一定のタイミングで表示すれば、動く映像として感じられる、ということである。

その理由として心理学者のマックス・ヴェルトハイマーは、1912年に“仮現運動”(Apparent Movement)という説を提唱している。例えば、少し離れた2つの点が交互に点滅を繰り返すと、あたかも1つの点が動いているように感じられる。映画の場合は、静止画が短時間で連続的に提示されることで、被写体が運動しているように見えるわけだ。

この作用は、大脳の側頭葉中間部にある「MT野」(第5次視覚野、あるいはV5とも表記)の持つ機能と考えられている。それが証拠に、この部位を脳卒中や事故などで破損してしまうと、現実世界ですら運動や動きの方向、スピードなどの知覚が感じられなくなる。

フリッカーが多いと、長時間の鑑賞には耐えられない

だが、単純に16枚の連続した画像を表示しただけでは、滑らかな動画像にはならない。

“臨界融合周波数”(Critical Fusion Frequency:CFF)というものがあって、「点滅を感知できなくなる限界の周波数」を意味する。つまりこのCFF以下だと、チカチカするフリッカーが邪魔になって、長時間の鑑賞には耐えられないのだ。CFFは鑑賞者の体調や画面の明るさによって変化する性質があるため、おおむね30Hzから60Hzの間としている文献が多い。

リュミエールのシネマトグラフでは、カメラとプロジェクターが兼用だったため、半円形の2枚の板を重ねて機械的に回転させる撮影用のロータリーシャッターが用いられていた。そのため開口部は、パックマンのように1箇所だけであり、映写画像には激しいフリッカーがあった。

その後、プロジェクター専用にシャッター羽根が改良され、2つの開口部を持つダブルフラッシュや、開口部3つのトリプルフラッシュ方式が考案される。トリプルフラッシュであれば、点滅周波数は48Hzになるわけで、フリッカーが抑制できる。

24fpsはどのように決められたか?
https://av.watch.impress.co.jp/docs/topic/1461878.html