Klatka filmowa (ang. film frame) to podstawowa jednostka obrazu w systemie rejestracji i prezentacji ruchomych obrazów, wykorzystywana w kinie, telewizji oraz innych formach przekazu audiowizualnego. Każda klatka stanowi pojedynczy, nieruchomy obraz, który – wraz z szeregiem kolejnych klatek wyświetlanych z odpowiednią częstotliwością – tworzy iluzję ciągłego ruchu. Pojęcie to odnosi się zarówno do tradycyjnych nośników analogowych, jak i nowoczesnych technologii cyfrowych, obejmując szeroki zakres dziedzin związanych z realizacją i reprodukcją obrazu ruchomego.
Podstawowe parametry i cechy techniczne
- Fizyczne wymiary – W systemach analogowych (taśma światłoczuła) szerokość i wysokość klatki filmowej były ściśle określone przez format nośnika, najczęściej spotykane to 35 mm oraz 16 mm.
- Podłoże – Tradycyjnie klatki rejestrowano na taśmie światłoczułej (fotochemicznej), natomiast w systemach cyfrowych są generowane i przechowywane jako zbiór pikseli w plikach komputerowych.
- Sposób rejestracji obrazu – W technice analogowej obraz każdej klatki uzyskiwano przez naświetlenie emulsji światłoczułej, natomiast w technologii cyfrowej zapis obrazu odbywa się poprzez matrycę światłoczułą (np. CMOS) i konwersję danych do postaci cyfrowej.
- Częstotliwość wyświetlania (liczba klatek na sekundę, fps) – Najczęściej stosowane wartości to 24 klatki na sekundę dla filmu kinowego, 25 klatek dla telewizji PAL, 30 klatek dla telewizji NTSC oraz wyższe wartości stosowane w nowoczesnych produkcjach cyfrowych lub grach komputerowych.
- Rozdzielczość obrazu – W systemach cyfrowych jakość klatki określa liczba pikseli, np. HD (1920×1080), 4K (3840×2160) lub wyższe, podczas gdy w przypadku taśmy filmowej rozdzielczość zależała od wielkości ziaren emulsji i formatu taśmy.
Główne obszary zastosowań klatek filmowych
- Kino – Klatki filmowe stanowią podstawę tradycyjnych projekcji filmowych, zarówno w systemach analogowych, gdzie taśma jest przesuwana przez projektor, jak i w systemach cyfrowych, gdzie sekwencje klatek są odtwarzane przez projektory cyfrowe.
- Telewizja – W produkcji i emisji telewizyjnej klatki są wykorzystywane w procesie rejestracji i odtwarzania obrazu, warunkując płynność i jakość transmisji.
- Teatr filmowany – Nagrania widowisk teatralnych dokonuje się w formie sekwencji klatek, umożliwiając ich późniejsze archiwizowanie i emisję na różnych nośnikach lub w telewizji.
- Seriale i produkcje internetowe – Zarówno tradycyjne seriale telewizyjne, jak i współczesne produkcje streamingowe bazują na rejestracji obrazu w postaci klatek filmowych, niezależnie od użytego formatu czy technologii rejestrującej.
- Animacja – W animacji klatki filmowe powstają poprzez kolejno wykonywane rysunki, modele lub generowane obrazy komputerowe, a ich liczba wpływa na płynność ruchu.
- Efekty specjalne i postprodukcja – Praca z pojedynczymi klatkami jest podstawą wszelkich procesów montażowych oraz cyfrowej obróbki obrazu.
Wpływ klatki filmowej na odbiór obrazu
Klatka filmowa odgrywa kluczową rolę w procesie tworzenia iluzji ruchu, będącej podstawą kinematografii i szeroko pojętego obrazu ruchomego. Sekwencyjne wyświetlanie kolejnych klatek z odpowiednią prędkością wywołuje u widza wrażenie ciągłości oraz płynności ruchu dzięki zjawisku bezwładności wzrokowej.
Jakość pojedynczej klatki, jej rozdzielczość i ostrość, bezpośrednio przekładają się na ogólne wrażenia estetyczne oraz stopień realizmu obrazu, a także umożliwiają uzyskanie efektów artystycznych. Ponadto liczba klatek na sekundę wpływa na płynność przedstawienia i komfort odbioru, stanowiąc ważny parametr zarówno w kinie, jak i telewizji czy animacji komputerowej.
Historia technologii i jej ewolucja
- Początki kinematografii (koniec XIX wieku) – Wprowadzenie taśm światłoczułych i pierwszych kamer mechanicznych pozwoliło na sekwencyjne rejestrowanie pojedynczych obrazów, z którymi eksperymentowano w zakresie liczby klatek na sekundę.
- Standaryzacja formatu klatki (lata 20. XX wieku) – Ustalenie szerokości taśmy (najczęściej 35 mm) oraz liczby klatek na sekundę (24 fps) jako standardu w filmie dźwiękowym.
- Rozwój technik telewizyjnych (lata 30.–50. XX wieku) – Adaptacja pojęcia klatki do systemów elektronicznych, wprowadzenie innych częstotliwości (np. 25 fps PAL, 30 fps NTSC) oraz rasteryzacji obrazu.
- Pojawienie się koloru i rozdzielczości HD (lata 50.–90. XX wieku) – Ulepszanie własności światłoczułych taśm, wprowadzenie wyższych formatów (np. 70 mm, IMAX), a następnie przejście do technologii wideo i poprawa jakości obrazu.
- Cyfryzacja obrazu i postprodukcji (przełom XX i XXI wieku) – Upowszechnienie kamer cyfrowych, montażu nieliniowego oraz projekcji cyfrowej; klatka filmowa stała się pojęciem związanym z pikselami i rozdzielczością.
- Nowoczesne technologie i wysokie częstotliwości odświeżania (XXI wiek) – Wprowadzenie rozdzielczości 4K, 8K i wyższych liczby klatek na sekundę (np. 48, 60 czy 120 fps), z myślą o konsekwentnym polepszaniu iluzji ruchu oraz jakości obrazu.
Wyjaśnienie pojęć powiązanych z klatką filmową
- Klatka kinowa – Pojedynczy obraz zarejestrowany lub wyświetlany w klasycznym systemie projekcji filmowej, zwykle na taśmie 35 mm z częstotliwością 24 fps.
- Klatka telewizyjna – Jednostka obrazu w systemach telewizyjnych, np. PAL (25 fps) lub NTSC (30 fps); różni się od klatki kinowej sposobem rejestracji i częstotliwością.
- Raster – Siatka punktów (pikseli lub linii), z których zbudowana jest klatka obrazu w technice cyfrowej lub elektronicznej; decyduje o strukturze i wyglądzie klatki.
- Rozdzielczość – Liczba elementów obrazu (pikseli) składających się na jedną klatkę, mająca wpływ na ostrość i szczegółowość przedstawienia.
- Liczba klatek na sekundę (fps) – Ilość klatek wyświetlanych w ciągu jednej sekundy, co wpływa na płynność ruchu oraz właściwości percepcyjne filmu lub programu telewizyjnego.
