フレームレート

初期のサイレント映画のフレームレートは、1秒あたり16～24フレーム（FPS）と記載されていましたが、^{[ 6 ]}カメラは手回し式だったため、シーンの雰囲気に合わせてフレームレートが頻繁に変化しました。映写技師は、映写機のフィルム搬送機構に電力を供給する電圧を制御するレオスタットを調整することで、劇場でフレームレートを変更することもできます。^{[ 7 ]}映画会社は、劇場が撮影時よりも高いフレームレートでサイレント映画を上映することを意図していることがよくありました。^{[ 8 ]}これらのフレームレートは動きの感覚を得るには十分でしたが、ぎこちない動きとして認識されました。知覚されるちらつきを最小限に抑えるために、映写機は2枚羽根または3枚羽根のシャッターを使用し、各フレームを2回または3回表示することで、ちらつき率を48または72 FPSに上げ、目の負担を軽減しました。トーマス・エジソンは、目が動きを認識するために必要な最低限のフレームレートは1秒あたり46フレームであると述べ、「それより少ないと目に負担がかかる」と語りました。^{[ 9 ]} 1920年代半ばから後半にかけて、サイレント映画のフレームレートは20～26 FPSに上昇した。^{[ 9 ]}  

1926年に音声映画が導入されると、人間の耳は目よりも周波数の変化に敏感であるため、フィルム速度の変動はもはや許容されなくなりました。多くの映画館ではサイレント映画を22～26  FPSで上映していたため、業界は 妥協案として音声映画に24 FPSを選択しました。^{[ 10 ]} 1927年から1930年にかけて、さまざまなスタジオが機材を更新するにつれて、24 FPSの速度が35mm音声映画 の標準となりました 。^{[ 2 ]} 24 FPSでは、フィルムは毎秒456ミリメートル（18.0インチ） の速度でプロジェクターを通過します。これにより、単純な2枚羽根シャッターで毎秒48の画像を投影することができ、エジソンの推奨を満たしました。多くの現代の35mmフィルムプロジェクターは、毎秒72の画像を実現するために3枚羽根シャッターを使用しています。各フレームはスクリーンに3回フラッシュされます。^{[ 9 ]}  

手描きアニメーションでは、動くキャラクターはしばしば2コマアニメーションでアニメーション化されます。これは、フィルムの2フレームごとに1枚の絵が表示されることを意味します。フィルムは通常1秒間に24フレームで再生されるため、結果として1秒間に表示される絵はわずか12枚になります。^{[ 11 ]}画像の更新レートは低いものの、ほとんどの被写体に対しては滑らかさは十分です。しかし、キャラクターが素早い動きをする必要がある場合は、2コマアニメーションでは動きを適切に伝えるには遅すぎるため、通常は1コマアニメーションに戻す必要があります。2つの手法を組み合わせることで、視覚的な錯覚を維持し、制作コストを抑えることができます。^{[ 12 ]}

1960年代半ばに初めて登場した土曜朝のアニメのほとんどは、できるだけ安価に制作され、多くの場合、3コマまたは4コマ、つまり1枚の絵につき3コマまたは4コマで撮影されました。これは、それぞれ1秒あたりわずか8コマまたは6コマに相当します。アニメも通常は3コマまたは2コマで描かれます。^{[ 13 ] [ 14 ]}

電力網の周波数が一定であるため、アナログテレビ放送は、50  FPS（世界のほとんどの地域）または60  FPS（カナダ、米国、メキシコ、フィリピン、日本、韓国）のフレームレートで開発されました。電力網の周波数は非常に安定していたため、同期に利用するのが合理的でした。

カラーテレビ技術の導入に伴い、従来の白黒ディスプレイで発生していた表示上の不具合である 「ドットクロール」が、彩度の高い画面上で現れるのを避けるため、60fpsのフレームレートを0.1%下げる必要が生じた。フレームレートを0.1%下げることで、この望ましくない影響を最小限に抑えられることが分かった。

2025年現在北米、日本、韓国のビデオ伝送規格は、依然として毎秒60/1.001 ≈ 59.94 フレームに基づいています。一般的に使用される画像サイズは1920 × 1080 (1080iインターレースまたは 1080pプログレッシブ) と1280 × 720 (720p) の 2 つです。紛らわしいことに、インターレース形式は慣習的に画像レートの半分、29.97/25 FPS、画像の高さの2 倍と表記されますが、これらの表記は完全に慣習的なものです。各形式で毎秒 60 フレームが生成されます。1080i の解像度では、59.94 または 50 枚の1920 × 540画像が生成され、それぞれ写真撮影プロセスで半分の高さに圧縮され、テレビで再生されるときに画面いっぱいに引き伸ばされます。 720p フォーマットは、圧縮されていない59.94/50または29.97/25 の1280 × 720画像を生成するため、画像の拡大や圧縮は必要ありません。この混乱は、デジタル ビデオ ソフトウェアの初期の頃に業界全体に広がり、多くのソフトウェアが誤って記述され、開発者は毎秒 29.97 枚の画像しか期待されていないと考えていました。各画像要素が毎秒 29.97 回だけポーリングされ送信されるのは事実ですが、そのピクセルのすぐ下のピクセル位置は 1/60 秒後にポーリングされ、次の 1/60 秒のフレームの完全に別の画像の一部になります。

本来の 24 FPS レートでは、必要なプルダウン処理なしでは 60 FPS ビデオでフィルムを表示することはできません。プルダウン処理では、しばしばジャダーが発生します。24 フレーム/秒を 60 フレーム/秒に変換するには、奇数フレームが 2 回繰り返され、偶数フレームが 3 回再生されます。これにより、不均一な動きが生じ、ストロボ効果のように見えます。他の変換でも同様に不均一なフレームの倍増が発生します。新しいビデオ規格では、120、240、または 300 フレーム/秒をサポートしているため、24、48、60 FPS のフィルムや 25、30、50、60 FPS のビデオなどの標準フレームレートでフレームを均等にサンプリングできます。もちろん、これらのより高いフレームレートも、本来のレートで表示できます。^{[ 15 ] [ 16 ]}   

電子カメラの仕様では、フレームレートとは、キャプチャ可能な最大フレームレート（例えば、露光時間をほぼゼロに設定した場合）を指しますが、実際には、他の設定（露光時間など）によって、実際の周波数は仕様のフレームレートよりも低い値に低下する場合があります。^{[ 17 ]}

ほとんどの FRC 手法は、オプティカル フローまたはカーネル ベース^{[ 25 ] [ 26 ]}とピクセル ハルシネーション ベースの手法^{[ 27 ] [ 28 ]}に分類できます。