FPS

1. Frames Per Second
1.1. 측정
2. Feet Per Second
3. Federal Protective Service

1. Frames Per Second

동영상을 물리적으로 환원하면 시간적으로 연속된 정지 사진들의 모음으로 볼 수 있는데, 이 각각의 정지 사진 하나를 '프레임'이라 부른다. 이런 사진 토막들이 1초에 몇개 보이느냐, 즉 프레임이 보이는 속도를 가리켜 'Frame Rate'라 부르며, 단위로는 'fps(frames per second)'를 쓴다. 주사율이라고도 하며 이 때의 단위는 'Hz'로 표기. '화면 재생 빈도'라고도 한다.

역사적으로 지금 사용되는 프레임 레이트들이 정착된 건, 지극히 실용적인 이유들 때문이다.

영화(24 fps)의 경우, 초기 무성 영화에서는 기준이 없이 14-26의 다양한 프레임 레이트가 사용되었는데, 저 정도의 프레임 레이트가 되면 사진이 동영상인 것처럼 보이기 시작하기 때문이다. 그러다 영화에 싱크된 사운드의 바람이 불면서(예전에는 그냥 레코드 트랙을 틀었다.), 필름에 사운드 정보를 입히는 optical sound 기술이 등장했는데,[1] 사운드 퀄리티를 유지할 수 있는 최소의 프레임 레이트가 24 fps였다. 영화 제작에서 필름은 상당히 비용을 유발하는 재료이기 때문에, 효율성이 중시되었으므로 최소 단위를 사용하게 된 것이다. 또 25나 26이 아닌 24 fps의 장점은 필름을 편집하는 과정에서 나누어 떨어지는 수라는 점이다. 0.5초에 12프레임, 그의 절반인 0.25초에 6프레임, 그의 절반은 3프레임 이런식으로. 이런 실용적인 이유들 때문에 24 fps가 정착되었고 그 전통이 현재까지 이어져오고 있다. 깜빡임 현상을 줄이기 위해 fps를 높일 때에도 48fps(2배/인터레이싱), 72fps(3배)의 수치를 활용했다.

NTSC TV(30 fps)의 경우, 순전히 브라운관의 기술적인 이유 때문이다. 초기 CRT는 전원인 교류 전류의 주파수에 맞추어 화면을 리프레시해야 했기 때문에 이에 맞추어 프레임 레이트의 기준도 정했다.참고 미국에서는 60 Hz인 교류 전류를 사용했기 때문의 60의 약수인 프레임 레이트를 사용해야 했고, 움직임을 좋게 하고 깜빡임을 줄이고자 interlaced 방식을 사용하게 되면서 30 fps가 결정되었다(interlaced의 경우 한 프레임을 쪼개어 두번 주사하기 때문에 60 Hz의 주사 속도에 맞추면 30프레임만 있으면 된다). 이게 바로 NTSC 방식이다.

PAL TV(25 fps)의 경우, NTSC TV와 유사하다. 다만 유럽의 경우 50 Hz 교류 전류를 사용했으므로 25 fps가 표준이 된 것이다. 사이클이 높을 수록 전자제품의 수명이 짧아지기 때문에 유럽은 60 Hz대신 50 Hz를 채택했다는 카더라가 있다. 유럽 쪽 유튜브 영상들 중에 50 fps 동영상을 간혹 볼 수 있는 것도 촬영용으로 사용된카메라가 이에 맞추어져 세팅되어 있기 때문이다. 전기 주파수 영향이 거의 없는 2010년대 차세대 방식의 UHD TV의 경우 유럽에서도 60프레임을 고려하고 있다.

NTSC와 PAL에 영향을 준 전기 사이클의 경우, 국가표준에 따라 다른데, 발전소의 교류 발전기의 회전수에 따라 60 Hz(미제), 50 Hz(독일제)가 정해진다. 미국 위주로 60 Hz, 유럽 위주로 50 Hz, 일본은 전력회사에 따라 다르다(...).[2] 참고로 40 Hz의 경우, 사람의 눈에 램프의 깜빡임이 느껴져서 산업 표준으로 둘 수 없었다고 한다.

UHD가 보편화되는 현재, 영화를 디지털로 촬영하고 상영하는 것이 보편화되고 디지털 TV 방송을 LCD 디스플레이로 시청하는 현재 세상에서는 24, 25, 30과 같은 숫자나 그 숫자의 배수를 고수해야 하는 기술적 이유/제약은 사라졌다. 그러나 산업적 기준은 필요하고, 이전 기술과의 호환성을 위해서도 이러한 숫자들이 유지되고 표준으로 남게 되었으며, 적정선으로는 기술적 제약보다는 안구가 느낄 수 없는 적절한 fps 수준으로 표준이 수렴하고 있다. 현재 흔히 영상에 쓰이는 24와 30 Hz(fps)는 인간의 시각을 고려할 때 매우 모자라니 60 fps가 새 표준으로 활용되고 있다. 60 fps를 채택한 고프로 등 액션캠이 대중화되고 스마트폰의 카메라 성능이 비약적으로 향상되면서 2010년대 이후로 인터넷에서 60 fps 영상은 매우 대중화되었고, 유튜브 같은 동영상 사이트도 60 fps를 지원하며 1인칭 슈팅 게임의 경우 60 fps를 지원하는 그래픽카드와 모니터가 대중화되고 있다.

기본적으로 프레임 레이트가 제한될 때, 영상이 빠른 움직임으로 구성되어 있으면 모션블러를 적용해서 해결해왔다. 각 프레임에 모션블러가 있는 것이 자연스럽고, 샤프한 이미지로 구성되어 있으면 끊기는 느낌이 든다. 빠르게 움직이면 각 프레임마다 물체의 위치가 크게 변하므로 연결이 되지 않고 뚝뚝 끊긴 느낌이 드는 것. 영화의 경우, 24 fps로 제한되어 있지만 촬영시에 자연히 모션블러가 들어가므로 끊기는 느낌없이 자연스런 화면이 나온다. 3D게임의 경우 샤프한 이미지를 계속 다시 그리기 때문에 대신 fps를 높게해서 문제를 해결한다(하술 내용 참고). 다만 fps가 아무리 높아도 주사율이 낮으면 그것에 제한을 받는다. 하지만 요즘은 LCD가 144 Hz/240 Hz까지 주사율이 높아졌으므로 제한될 일은 별로 없다.

최근의 텔레비전은 자동으로 영상을 모션 블러하는 기능이 있는데, 과거에 본 영화도 다시 보면 매우 새로운 느낌을 받을 수 있다. 특히, 댄스를 비롯한 사람의 움직임이 중요한 영화나 섬세한 영상미가 보이는 경우 매우 색다르다. 다만 보는 시각에 따라서 영화를 망치는 행위라고 할 수도 있다. 이미 영화에는 자체적인 모션 블러가 적용되어 있는데, 거기에다 인위적인 모션 블러를 또 입히는 것이기 때문이다.

그러나, 높은 FPS가 오히려 영화 감상에 방해가 되는 경우도 있다. 낮은 프레임에서만 맛볼 수 있는 거친 느낌이 감독이 의도한 바인 경우도 있기 때문이다. 이는 보간기능을 통하여 24 fps 영상을 60 fps로 뻥튀기한 때에 특히 더 잘 드러난다. 링크 된 영상을 1080p60으로 보면 명쾌하게 알 수 있다. 영화가 다큐가 되는 경우도 많다. YouTube(크롬 필수)

고성능 컴퓨터이면 다음 팟 플레이어 등을 이용하여 모션 블러를 활용할 수 있다. 코덱에 따라 모션 블러 적용이 잘 안 될 경우, DXVA2 관련한 옵션을 손보면 모션 블러가 적용되는 영상의 가짓 수가 늘어난다.

게임계에서 흔히 쓰이는 FPS는 1초에 화면이 얼마나 다시 그려지느냐의 단위이다. 소위 30프레임의 게임이라 그러면 1초에 30번 화면을 새로 그리는 거고, 이걸 주사율 60 Hz의 모니터에 출력하면 대충 하나의 화면을 2번씩 화면에 뿌린다고 생각하면 된다.

3D 그래픽 게임 시대가 열리면서 이것에 목매는 컴퓨터 덕후들이 매우 많다. 사실 그래픽 카드에는 프레임이 얼마나 잘 나오냐에 따라 평가될 정도로 매우 밀접한 관련이 있다.

FPS 수치가 높으면 높을수록, 화면에 반응해서 게임을 플레이하는 일명 '본능 플레이'를 하기 좋아진다고 한다. 인간의 시각은 60 Hz 이상 넘으면 그 차이를 감지하기 어렵다고 하니 표준을 60 Hz에 맞추고 그 이상은 프레임 낭비라고 하나, 블라인드 테스트를 통해서 60 Hz와 120 Hz를 구별해 내는 결과가 있다. # 사람의 눈은 적게는 초당 10프레임에서, 집중한 때에 초당 100프레임 정도로 달라지기 때문에 안구의 fps는 딱 얼마라고 지정하지 못하고 있다. 심지어는 시야의 주변부에서 더 높은 프레임을 느낄 수 있어 순간포착을 할 수 있다고 한다. 여기에 더해 사람마다 다 달라서 더 민감한 사람들도 있다. fps 게임인 카스 글로벌 오펜시브만 해도 프로게이머들이 전부 옵션을 낮추고 600 fps 이상 뽑으려 하기도.[3] 물론 리소스는 한정되어 있으므로 일단 넉넉잡아 100 정도 넘으면 차고 남는다고 일단 넘어가자.[4] 자신이 이를 체감할 수 있는지 알아보는 좋은 방법으로는 144 Hz 모니터를 보유한 피시방[5]에 가서 FPS 게임[6]을 해보는 것이다.[7] 대부분의 경우는 에임이 더 잘 맞는 것을 느낄 것이다. 3D 디스플레이[8] 등의 이유로 높은 fps는 일단 확보되는 것이 좋다.

극장에서 보는 영화에서는 초당 24프레임으로도 충분히 부드럽게 느껴지지만, 그건 모션 블러 등의 '동작선에 따른 화면왜곡'이 자연스럽게 포함된 영상이기 때문. 게임에서도 XBOX 360급 성능부턴 실시간으로 모션 블러를 발생시킴으로써 이러한 갭을 줄이고 있다. 모션 블러가 없을땐 30 fps과 60 fps의 차이가 굉장히 컸지만, 모션 블러가 추가됨으로써 30~45fps에서도 적당히 볼만한 영상이 연출됨을 알 수 있다. 완다와 거상, 기어즈 오브 워, 캡콤로스트 플래닛이나 바이오하자드 5등이 그 예. 고사양인 크라이시스도 모션블러 효과가 있어 중옵 정도에서도 나름 볼만하다.

이드 소프트웨어의 히트작 FPS인 퀘이크 3에서는 특히 초당 프레임 집착이 심했는데, 프레임이 높으면 높을수록 점프 높이가 높아지는 현상(...)이 있었고, 30~60 fps 대의 플레이어는 특정 맵에서 메가 헬스를 먹을 수 없지만 100 fps 이상 나오는 사람은 메가 헬스를 챙길 수 있는 등의 큰 차이가 있었기 때문이다. 메가 헬스란 체력을 100이나 올려주는 아이템. 이 밖에도 다양한 맵에서 점프 높이로 말미암아 이점을 많이 챙길 수 있었기에 초당 프레임에 목을 매는 사람들이 늘어났다.

그리드, 프로젝트 고담 레이싱 등은 속도감이 무엇보다 중요한 레이싱 게임인데도 30 fps에 모션 블러가 절묘하게 섞어서 찬사를 받았다. 다만 오래 플레이하면 눈이 아프다는 의견이 많다.

철권 6 BR에서는 60 fps + 모션 블러 라는 조합을 보이기도 했다. 이 경우는 뭉개진 텍스처와 열화된 안티 에일리어싱을 감추는 꼼수일 뿐, 좋은 사례가 아니라는 주장도 있으나, 나중에 스트리트 파이터 5인저스티스 2로도 60 fps + 모션 블러 조합을 보여주고 그래픽 면에서 (기술적인 면을 따지지 않은 첫인상만으로도) 크게 호평받은 걸 보면, 조합 자체의 효과는 있다고도 볼 수 있을 것이다. 철권 6 BR은 게임기 기준 한 세대 앞 성능임에도 이를 앞서 시험해본 것.

호빗 실사영화 시리즈는 상업 영화 최초로 48 fps로 상영되었다. 아직은 호불호가 갈리는 편. 특히, CG의 움직임과 실제 사람의 움직임이 괴리감이 드는 것이 거북하다. 다만 거북함의 원인은 프레임이 높은 것이 아니라, VFX나 조명의 기술적 문제로 봐야할 듯하다.

그리고 이안(영화 감독)은 아예 세계 최초로 120 FPS으로 찍은 영화 빌리 린스 롱 하프타임 워크를 제작하였고, 평도 좋았지만, 보수적인 영화 평론가들이 우리의 유고한 전통을 부수고(?) 120 FPS으로 찍었다는 이유로 평점을 깎기 시작해 로튼토마토 지수 14%를 찍는 일이 있었고[9] 그 때문인지 흥행도 실패했다. 그랬음에도 이안 감독은 120 FPS을 포기하지 않겠다고 밝혔다는 점은 위안.

TAS에뮬레이터를 통해 게임을 프레임 단위로 쪼갠뒤 최대한 시간을 줄이는 방법으로 최적화하는 방법이다.

새의 날개짓, 헬기 로터의 회전 속도 등등 피사체의 움직임이 FPS가 일치하면 공중부양을 하는 재미난 현상을 발견할 수도 있다.

1.1. 측정

프레임 측정은 자기가 하는 게임이 옵션에 따라 어느 정도로 랙이 걸리는지 객관적으로 알아볼 수 있게 하기 때문에 자기 컴퓨터나 폰이 이 게임을 돌리는 데에 적절한 사양인지 알아보는 데에 중요하다. 스팀 게임으로 프레임을 보려면 게임 내에서 설정하는 것이 아니라 게임을 나와서 스팀 창에서 설정해야 한다. 설정-게임 중-in game FPS counter에서 프레임을 볼 수 있게 설정할 수 있다. 삼성폰도 몇몇 기종은 게임 튜너라 하는 삼성에서 만든 앱으로 게임의 프레임을 볼 수 있다.

2. Feet Per Second

총탄이나 발사체의 속도 측정 단위이다.

3. Federal Protective Service

미국의 연방 요원을 경호하는 일종의 경찰이다.


  1. [1] 필름의 한 쪽 가장자리에 사운드를 변환한 이미지를 입힌 뒤, 리딩 장치에서 읽어서 사운드를 재생하는 방식. 한 쪽에서 빛을 쏘면 이것이 필름을 통과해 반대편 photocell에 도달하는데, 빛의 투과정도에 따라 photocell에 도달하는 빛의 차이가 생기면 발생하는 전류량이 변화하고 이 전류가 앰프를 통해 소리로 변환되어 싱크된 사운드가 재생된다.
  2. [2] 일본은 독일의 영향을 받은 관동 지역은 50 Hz, 미국의 영향을 받은 관서 지역은 60 Hz로 나누어져 있다. 대부분의 전기/전자 제품은 상호 호환이 되어 있고 구형 모델은 뒷면에 스위치가 마련되어 있어 사용자가 직접 전환해야 한다.
  3. [3] 0.5초에 59프레임 렌더링하고 그 다음 0.5초에 1프레임을 렌더링해도 60프레임이므로 화면재생빈도인 60Hz에 완벽하게 1:1 대응하기 위해선 60 이상의 FPS를 확보하는 게 낭비는 아니다. FPS가 높을수록 인풋렉이 적어 반응 속도가 빠르다. 그렇기에 수백 프레임 이상 높게 뽑는다고 낭비인 건 아니다.
  4. [4] 그저 화면에 찍히는 숫자만 보고 자신을 위로하는 컴덕후들도 많은 게 사실이기도 하다.
  5. [5] 일명 벤큐
  6. [6] 에임을 많이 요구할수록 좋다. 예를 들어 오버워치의 맥크리 같은 것.
  7. [7] 당신의 스마트폰, 모니터의 경우 대부분 60 Hz여서 60 Hz 와 144 Hz의 비교 영상을 보는 것은 쓸모가 없다. 무조건 144 Hz 모니터를 보유한 피시방에 가서 비교하는 것이 옳다.
  8. [8] 해상도든 프레임이든 무언가는 절반 가까이 떨어진다.
  9. [9] 현재는 40% 정도

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