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問題解決記録集。

画面サイズとフレームレートとピクセル縦横比

(2019.05.21 更新)

 

動画のデータを扱うときには、

◉画面サイズ (スクリーンサイズ)
◉フレームレート
ピクセル縦横比

の3要素が重要です。

 

◉画面サイズ

画面のサイズでピクセル(px)が単位になります。
代表的なスクリーンサイズは画像参照。
f:id:mossan99:20180514234121j:plain
具体的な大きさは、「横*縦」として、
SDサイズは、「720px*540px(4:3)」
HalfHDサイズは、「1280px*720px(16:9)」
FullHDサイズは、「1920px*1080px(16:9)」
4K UHD(UltraHD)は、「3840px*2160px(16:9)」

*「4:3」や「16:9」は、画面のアスペクト比と言われて、画面サイズを割り算していくと横と縦の比率になることがわかります。ちなみに、SDは「Standard Difinition(標準解像度)」の略で、HDは「High Difinition(高解像度)」の略です。それと、HalfHDは、計算するとFullHDの半分じゃないじゃないか!とツッコまれそうですが、スクリーンサイズの面積で計算すると、FullHDの半分が「1036800」、HalfHDが「921600」で大体近いかもしれません。また、関係ないですが、黄金比は「16:10」になります。

また、Youtubeの場合、アップロードすると自動で色々なスクリーンサイズの映像を自動で生成します。
FullHDのサイズでアップロードした場合、「1080p」「720p」「480p」「360p」「240p」「144p」などのサイズがそれぞれできると思いますが、この数字は縦ピクセルの長さになります。 基本「16:9」を維持するのでスクリーンサイズは、「横*縦」として、 「1920px*1080px」「1280px*720px」「853px*480px」「640px*360px」「426px*240px」「256px*144px」となります。

*「p」は、「プログレッシブ」の意味です。映像の表示形式には「インターレース方式」と「プログレッシブ方式」がありますが、放送関係以外は、「プログレッシブ方式」がメインです。

 

参考)Gigazine
16:9や4:3などの映像縦横比率が決まった本当の経緯と理由とは?

gigazine.net

 

◉フレームレート

1秒間に再生されるフレーム数です。
「Frame Per Second」の略で「fps」と書かれます。
パラパラマンガを想像するとわかりやすいかもしれません。
30fpsが標準的ですが、この場合は1秒間で30枚のフレームを表示させる、ということになります。
また、カメラで動画を撮ると、29.97fpsや59.97fpsなどといったフレームレートの素材もあります。なぜこのような半端な数字なのかは、以下を参照。
mossan99.hatenablog.com
最近、動画で「ヌルヌル動く」というような表現をされる場合、「60fps」の映像で作られていることが多いです。1秒間に60フレーム表示されるので、1秒間に30フレーム表示するものよりも、滑らかに動いているように見えます。ゲームでは、「60fps」が標準になっていますが、逆に映画はフィルム時代の影響で「24fps」で作られているものが多いです。また、日本のアニメでは、なるべくフレーム数(コマ数とも呼ぶ)を減らして、1秒間に8フレームつまり「8fps」で制作する「リミテッドアニメ」も手法として確立してますが、この辺りの動きの滑らかさの違いは、ぜひ自分の目で確かめてみてください。

 

ピクセル縦横比

ピクセルは、通常正方形で1px*1pxですが、映像の場合は比率が異なることがあります。具体例を出してみましょう。
例えば、DVDの場合、 SDサイズの大きさなので「720px*540px(4:3)」と思いがちなんですが、データは「720px*480px(3:2)」の画面サイズの規格になっています。なので、テレビやパソコンで見る場合は、ピクセル縦横比を変えて、縦を少し長くする補正をプレーヤーが自動で行って、「4:3」の映像を表示してくれています。

実際、映像を作るときはどうすればいいの?と思われるかもしれませんが、この場合は、720px*540pxで映像を作って、DVD用のデータを作る時に720px*480pxのサイズにリサイズして書き出せば、正しい比率の映像ができる、というイメージです。また、同じDVDでも横長の映像の場合がありますが、これもプレーヤーがピクセル縦横比を補正して「16:9」のアスペクト比の映像を表示してくれています。この場合は、960px*540pxのサイズで映像を作って、DVD用のデータを作る時に720px*480pxのサイズにリサイズして書き出せばOKです。データそのものを見ると縦長に見えるでしょう。
さらに、HDのハイビジョンサイズでも、カメラによっては、「1440px*1080px(4:3)」のデータサイズで録画するものもあります。その場合は、編集ソフトで、ピクセル縦横費を補正することで、編集画面では「16:9」の正しい比率で表示をすることができたりします。

少しややこしいですが、
◉スクリーンサイズ「1920px*1080px(fullHD)」
◉フレームレート「29.97fps(30fps)」
ピクセル縦横比「正方形ピクセル
が基本と覚えておけば大きなトラブルにはならないと思います。