Guia de formatos de tela e resolução de vídeo digital

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Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Belas Artes Departamento de Fotografia, Teatro e Cinema

GUIA DE FORMATOS DE TELA E RESOLUES DE VDEO DIGITALPrimeira Edio

por Daniel Poeira

Documento liberado para reproduo, cpia, e distribuio gratuitas. Dvidas, sugestes e comentrios: [email protected]

Belo Horizonte, 01 de Agosto de 2007

INTRODUOExiste muita confuso entre as pessoas que gostam de cinema ou que trabalham com ele a respeito dos formatos de tela usados nos filmes. Feliz ou infelizmente, existem vrios tipos de janela de filme diferentes, cada uma com suas vantagens e desvantagens - ou seja, suas especificidades. Nenhuma boa ou ruim, embora a falta de escrpulos na converso de filmes possa provocar erros e distores. Para piorar ainda mais essa confuso, estamos em uma lenta e dolorosa fase de transio entre os meios de produo cinematogrfica analogicos e os digitais. Sendo assim, ainda existem muitos formatos novos que no se tornaram padro, e fica difcil para o animador independente escolher em que formato trabalhar. Esse guia foi criado para responder maioria das dvidas que as pessoas costumam ter sobre esses problemas. Obviamente impossvel responder a todas elas, mas vamos tentar fazer um panorama geral dos formatos-padro do cinema (aspect ratio) e das resolues de tela usadas como padro da indstria nos equipamentos de vdeo digital.

Foi nessa poca que, nos Estados Unidos, o National Television Standards Committee (NTSC) definiu quais seriam os padres tcnicos para a fabricao industrial de aparelhos de televiso, posteriormente adaptados na Europa e outros pases do mundo. Como os filmes de cinema j eram no formato 4x3, o NTSC optou por manter o mesmo formato na televiso, e por isso que at o lanamento da HDTV os televisores de todo o mundo tinham telas no formato 4x3. Aps alguns anos, a possibilidade de ver cinema em casa fez com as que as pessoas perdessem o hbito de ir ao cinema com a mesma freqncia que iam antes, provocando uma queda na venda de ingressos nos cinemas. Para combater esse problema, a indstria do entretenimento de Hollywood decidiu criar novos formatos de tela que dessem ao pblico uma experincia esttica mais excitante do a que a televiso lhes proporcionava em casa, atraindo o pblico de volta s salas de projeo. O segredo: telas cada vez maiores.

FORMATOS DE TELA LARGA

FORMATOS4X3 (OU ACADEMY STANDARD, 1.33:1)

(WIDESCREEN)

A partir do comeo dos anos 1950, os cinemas dos Estados Unidos - e, logo, do resto do mundo - comearam a experimentar novas formas de atrair a ateno do pblico. Considerado o formato original do cinema, Foi nessa poca que surgiram as projees por ter sido o padro da indstria do final tridimensionais com culos coloridos, os dos anos 1890 at o incio dos anos 1950. sistemas de som polifnicos, e at mesmo

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experincias mais extremas como choques eltricos nas cadeiras e o sistema Odorama, que tentava dar cheiro aos filmes. Mas de todos esses mtodos e tecnologias, a criao mais duradoura da indstria foram os grandes formatos. Para criar um contraste com a telinha de video da televiso, os estdios de cinema comearam a fazer filmes cada vez mais maiores - e mais largos. Assim surgiram formatos como o Cinescope e o Cinerama, que traziam imagens mais amplas e horizontais para as telas do cinema.

anamrficas deformava a imagem na filmagem e na projeo. Assim, quando vemos um negativo anarmrfico parece que apenas um filme de 35mm distorcido, mas quando essa imagem achatada exibida atravs da lente, a distoro deixa a imagem com a aparncia normal novamente. O sucesso do novo formato e as enormes telas utilizadas pelos cinemas popularizou rapidamente o Scope, e nos anos 1950 e 1960 todos os grandes filmes dos estdios passaram a ser produzidos nesse formato. Em 1953 foram 5 filmes produzidos em scope. No ano seguinte, 40. Dois anos depois, eram mais de 100. E at hoje esses formatos ainda so padro na indstria cinematogrfica do mundo inteiro. Ao longo do tempo foram feitos alguns ajustes, e surgiram outros formatos

A batalha dos grandes formatos comeou em 1953 quando a Fox lanou The Robe (dir. Henry Koster), o primeiro filme a ser lanado comercialmente no sistema CinemaScope. O sucesso desse novo formato levou os estdios concorrentes a criarem suas prprias verses, e assim surgiram nomes comerciais como ArriScope, ToeiScope, SovScope basicamente as pessoas pegavam o nome da empresa e colocam Scope no final para parecer que era uma novidade tecnolgica. Mas no fundo todos eles eram idnticos ou tinham pouqussima diferena em relao ao original. A proporo desse formato era de 2.55:1 - quase o dobro da tradicional 1.33:1 que era usada normalmente. A idia original era fazer uma tela que fosse o dobro da largura, na proporo 2.66:1 mas a adio de uma faixa de som ptico multi-canal na lateral do filme forou a diminuio da janela de imagem disponvel na pelcula. Apesar da imagem projetada ser maior do que a normal, o sistema CinemaScope utilizava filme de 35mm normal, mas um conjunto de lentes

semelhantes do 2.55:1 do scope. Surgiram por exemplo o Cinerama (trs projetores de 35mm sincronizados que projetavam em uma tela enorme de proporo 2.65:1 ) e o 70mm , que no usava lentes anamrficas, resultando em uma imagem muito mais ntida do que o Scope, cuja proporo era 2.20:1). Atualmente existem trs formatos considerados padro industrial para widescreen: o Academy Flat (1.85:1) e

o Anamorphic Scope (2.35:1 - um pouco lanaram filmes em formato tela cheia, mais estreito do que o 2.55:1 e o 2.66:1 onde as laterais da imagem eram cortadas originais). para que a parte central da imagem ocupasse a tela inteira. Dependendo da proporo do filme, isso pode provocar uam perda de at 40% na imagem final exibida. Alm disso, a converso d muito mais trabalho e gasta muito mais tempo para ser feita, encarecendo custos e dificultando o lanamento dos filmes no mercado de vdeo, pois cada plano do filme precisa ser ajustado para que a imagem final tenha alguma lgica.

Em alguns casos a produtora nem se d a esse trabalho: o DVD brasileiro do clssico filme O Incrvel Exrcito de Brancaleone (1966, dir. Mario Monicelli) FORMATO X FORMATO traz um surreal plano onde o cotovelo de Brancaleone conversa com o suvaco de Como podemos observar, existem diversos Pecoro, enquanto no centro da tela vemos formatos de filmes disponveis no mercado. apenas o cu azul. Esse tipo de corte um Esses so apenas os mais populares e verdadeiro atentado contra a obra de arte oficializados pela indstria: existiram ainda que o filme, e desmerece todo o trabalho outras experincias menos bem sucedidas. do diretor, dos atores, e principalmente do mas a questo toda : como esses formatos diretor de fotografia. podem conviver em harmonia? O maior problema dessa convivncia acontece quando precisamos pegar um filme de cinema, fotografado em formatos widescreen, e coloc-lo na tela da televiso. A TV DIGITAL E O FORMATO 16x9 Como vimos anteriormente, as telas de TV analgica so todas no formato 4x3. Com o advento do vdeo digital e Os filmes que foram produzidor at a posteriormente da televiso digital de alta introduo do CinemaScope podem ser definio (HDTV) surgiu a oportunidade de facilmente exibidos nessas telas - mas os mudar o formato padro da televiso. Ao filmes do Scope e outros formatos largos invs do ultrapassado 4x3 definido pelo no cabem nessa tela. Ento chega o NTSC nos anos 1950 e que se baseava momento em que a produtora do filme nos filmes da era pr-scope, os tcnicos da precisa optar entre cortar um pedao do indstria que desenvolveram os padres filme para encher a tela da teleivso, ou tecnolgicos da HDTV optaram por criar um diminuir a imagem total da tela com barras novo formato de widescreen: o 16x9. Essa porporo quase um meio termo entre pretas em cima e em baixo da imagem. Essa segunda opo costuma ser o widescreen padro utilizado no cinema muito impopular, pois a maioria dos leigos nos Estados Unidos (1.85:1) e o europeu acredita que as tarjas pretas cortam a (1.66:1) facilitando assim a converso de imagem do filme. Por isso muitas empresas filmes para a tv digital e a adaptao dos

Exemplos de filmes Scope que foram cortados para caber na tela de 4x3

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No formato Super35, um filme de alta resoluo no formato 4x3 captura as imagens e a cmera tem um visor no formato Scope que permite ao cinegrafista compor a cena como se fosse para o cinema, mas com uma imagem final em formato pronto para a televiso. Apesar de comprometer a esttica da composio, essa tcnica permite criar vdeos de tela cheia sem cortar a imagem orioginal.

No filme Vida de Inseto (1998, dir. John Lasseter) a Pixar se deu ao luxo de fazer todos os planos do filme tanto no formato 4x3 quanto no scope. Todos os planos do filme foram renderizados duas vezes, e em cada render a posio da cmera e dos personagens foi definida obedecendo as regras de composio de cada formato.

Propaganda de revista anunciando um sistema caseiro de lentes anamrficas para ampliar em 50% a rea de imagem que sua cmera domstica podia filmar. O widescreen chegava aos lares das pessoas comuns.

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equipamentos no futuro prximo. A partir e a uma taxa de 12 frames por segundo. do momento em que esse novo formato Parece pouco para os padres de hoje, mas foi acordado, tornou-se um novo padro da em 1990 isso era uma revoluo. indstria, e muitas pessoas esto migrando para ele prevendo a popularizao da HDTV no futuro prximo. Pensando nisso, o Motion Picture Experts Group (MPEG) criou, nas definies tcnicas do formato de video MPEG-2 para DVD, opes de formato tanto em 4x3 quanto 16x9. Os novos DVDs de alta definio HDDVD - tambm so formatados em 16x9 por padro, pois j so direcionados para as novas TVs de plasma e lcd.

O VDEO DIGITAL

Chamamos de vdeo digital todo aquele vdeo que, independente da mdia onde armazenado - fita magntica, carto de memria, disco ptico - armazena as informaes do vdeo na forma de sinais digitais e numricos ao invs de analgicos. Para a maioria das pessoas, o vdeo digital tornou-se uma realidade a partir de 1990, com o lanamento do Quicktime pela Apple Computers. Usando o software e o codec disponibilizados pela Apple, o usurio domstico podia assistir vdeos em seu computador, em uma resoluo de 320x240 pixels (a mesma do iPod Video)

Aos poucos os formatos digitais foram chegando s prateleiras das lojas, com o lanamento de cmeras de vdeo digital direcionadas ao pblico em geral. Assim, no final dos anos 1990, as cmeras e fitas VHS analgicas foram aos poucos sendo substitudas por novos formatos. A Sony, empresa pioneira na explorao tecnolgica e comercial dessas novidades, colocou no mercado o formato Hi8 - um tipo de vdeo analgico que usava fitas magnticas de 8mm ao invs das antigas fitas VHS-C. Pouco tempo depois, essa mesma fita de 8mm comeou a ser usada pela Sony para armazenar vdeo em formato digital, surgindo ento o Digital8. Tambm nessa poca surgia o formato miniDV, com fitas menores e maior qualidade de imagem. A vantagem do sistema digital sobre o analgico era bem clara. Ligada em uma porta Firewire de um computador, a cmera digital transferia os dados de imagem e som diretamente, sem converses. Assim, a qualidade original do material captado pela cmera era preservada completamente, sem necessidade de converses. Os arquivos de vdeo eram abertos em um software de edio no-linear e editados livremente sem comprometimento da qualidade da imagem e do som. Atualmente a indstria est se adaptando ao novo formato de alta definio, e j existem no mercado cmeras de HDTV compactas e voltadas para o pblico em geral. As novas cmeras de vdeo

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tambm no usam mais fitas: armazenam arquivos digitais diretamente em pequenos discos rgidos e cartes de memria. Esses arquivos podem ser copiados diretamente para o computador atravs de uma porta Firewire ou USB 2.0, eliminando o processo de copiagem das fitas.

INTERLACED X PROGRESSIVEAssim como no vdeo analgico, o vdeo digital tambm foi criado, originalmente, com entrelaamento de linhas, ou seja, composto por dois campos de linhas de pixels que, somados, formam um frame completo. A imagem da tela da TV formada por um nico ponto de luz que atravessa a tela em alta velocidade, mudando de cor a cada pixel. Por motivos vrios (limitaes eletrnicas, fisiologia do funcionamento do olho humano, etc) essa varredura no feita diretamente linha a linha, mas sim em duas varreduras complementares, uma de linhas mpares e outra de linhas pares. Primeiro o ponto luminoso percorre as linhas mpares, e depois as pares, formando ento o frame completo e iniciando a varredura do frame seguinte.

Com o advento do vdeo digital (tanto na forma de arquivos visualizados no computador quanto na forma de DVDs) surgiu a possibilidade de fazer vdeos com frames que no fossem intercalados, ou seja, que fossem armazenados como imagens completas. Na hora de serem exibidos na tela da TV eles teriam que ser intercalados novamente, mas a captao

das imagens seria feita com frames inteiros. Isso permitiria que os frames individuais tivessem uma aparncia semelhante aos frames de cinema, que capturam a imagem inteira de maneira fotogrfica na pelcula. Isso d uma aparncia mais suave s imagens, especialmente quando em movimento mais brusco. Ao contrrio dos frames capturados em filme, que mostram imagens borradas em local de grande movimento, os frames intercalados denunciam a diferena entre os campos pares e mpares, deixando visveis na imagem as linhas da tela. Normalmente isso no deveria acontecer, mas muito fcil surgirem problemas causados por isso. Por isso, hoje em dia, tanto as cmeras de vdeo digital quanto os DVDs podem oferecer a opo de usar vdeos progressive frame ao invs de interlaced. por isso que quando vemos uma cmera que diz filmar igual cinema ela filme em 24p - isso significa 24 frames por segundo e frames progressivos. o contraponto do 30i, que filma 30 frames por segundo intercalados. Existem tanto cmeras que filmam em 24p e 30i (embora algumas finjam que filmam em 24 frames por segundo quando na verdade apenas duplicam alguns frames e armazenam 30 do mesmo jeito) quando DVDs encodados em 30i ou 24p. Mas quando esse vdeo digital gerado e armazenado em 24p vai ser exibido na televiso, as linhas dos frames so intercaladas novamente para a exibio. Isso s comeou a mudar com o advento das televises de plasma e LCD, que no funcionam com o antigo sistema de tubo de raios catdicos. Nessas telas, uma matriz de pontos luminosos permite que cada um deles seja modificado independentemente. Assim possvel exibir vdeos 24p com quadros progressivos, sem necessidade de entrelaamento.

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NTSC SECAM PAL

SISTEMAS DE CORES - PAL X NTSCNo sculo XX, quando s haviam televisores analgicos, haviam trs tipos de sistemas de vdeo diferentes: o PAL, o NTSC e o SECAM. O primeiro deles a ser definido foi o NTSC, criado pelo National Television System Committee dos Estados Unidos em 1950. Em 1956, foi lanado na Frana o SECAM (Squentiel couleur mmoire), o primeiro sistema de vdeo desenvolvido na Europa mais tarde, em 1967, surgiu o PAL (Phase Alternating Line), que se tornou o padro de cores na Europa - exceto na Frana, que manteve o SECAM at recentemente. Em geral, esses trs sistemas eram muito parecidos, exceto em detalhes como a codificao de cores e o nmero de linhas. Sendo assim, mesmo com um vdeo NTSC e um aparelho de TV NTSC possvel ver as imagens e ouvir o som, com comprometimento apenas das imagens. Atualmente o sistema SECAM caiu em desuso, e, medida em que os DVDs e TVs digitais foram se popularizando, o mercado de vdeo digital se polarizou entre NTSC e PAL. Mesmo assim, muitos aparelhos de TV e DVD conseguem ler e reproduzir os dois formatos. Os formatos NTSC DV e PAL DV tm duas diferenas importantes: o nmero de frames por segundo e a resoluo. O sistema NTSC roda a 30 fps, enquanto

o PAL tem 25. A resoluo do NTSC, em pixels, de 720x480, enquanto o frame PAL tem 720x576. A diferena do nmero de frames por segundo se deu, originalmente, pela diferena do sistema eltrico dos EUA e da Europa. Como as tomadas americanas eram de 60 Hz e as europias de 50 Hz, e os sistemas eltricos das televises se baseavam na freqncia da corrente eltrica, os engenheiros que criaram os dois sistemas adaptaram a velocidade de varredura dos aparelhos voltagem de cada local. Outra diferena importante entre o PAL e o NTSC tem a ver com a ordem em que as linhas intercaladas dos campos que formam o frame so exibidas em ordem diferente: o NTSC exibe as linhas pares primeiro, enquanto o PAL exibe as linhas mpares. Isso pode causar problemas na converso de um formato para o outro. Felizmente, com o vdeo digital, esse tipo de problema pode ser resolvido facilmente, eliminando o entrelaamento de linhas via software, ou apenas convertendo o vdeo para o modo progressivo, deixando o entrelaamento de linhas para a ltima etapa do processamento do vdeo.

RESOLUES DE VIDEO DIGITAL

Quando geramos um vdeo para ser assistido no computador, no existem limites para o tamanho da imagem. Podemos gerar um vdeo de 160 pixels de largura, ou de 2000 - o nico limite a capacidade de processamento da prpria mquina. Podemos at mesmo criar vdeos com aspecto vertical ou quadrado. No entanto, em aparelhos de DVD e similares, necessrio que haja uma padronizao tcnica dos vdeos, para que haja um acordo entre os produtores de mdia e os fabricantes dos aparelhos. Sendo assim, existe uma pequena lista de possibilidades de formatos de vdeo que podem ser usados na criao de um DVD padro. Tanto os DVDs do sistema NTSC quanto os do sistema PAL exibem imagens no formato 4x3 ou 1.33:1, mas os dois tm as mesmas caractersticas descritas anteriormente: framerate diferente (30 e 25) e resolues diferentes. No caso, as resolues so 720x480 no NTSC e 720x576 no PAL. No entanto, ambos os formatos acabam sendo exibidos em 640x480 na televiso, preservando o formato 4x3. Isso provoca muita confuso devido diferena de tamanho, em pixels, dos frames NTSC, PAL, e do que realmente exibido na televiso. Mas se nos lembrarmos de como eram os formatos de filme na poca do lanamento do Cinemascope, fica mais fcil entender o problema. Naquele formato, a imagem final exibida na tela tinha o formato 2.55:1, mas o frame original impresso na pelcula era o mesmo bom e velho 1.33:1 35mm de sempre. Ele era apenas deformado por uma lente para ficar no formato 2.55:1. A mesma coisa acontece com o DVD NTSC: seu frame original de 720x480 exibido na televiso, analgica ou digital, no formato 4x3, resoluo 640x480. Sendo assim, claro que o frame original impresso no DVD (ou na fita miniDV) uma imagem deformada, se comparada com a imagem final visualizada no aparelho de TV. 1.

Normalmente, os prprios softwares de edio de vdeo digital compensam essa deformao na hora de exibir o frame na tela do computador. Quando o material bruto foi filmado em miniDV NTSC por exemplo, ele exibido na tela no formato 4x3, mas o frame original est em 720x480. Isso pode complicar um pouco a vida de animadores e outros profissionais que precisem gerar vdeo sinteticamente. Como criar imagens levando em considerao essa distoro? Existem vrias maneiras de lidar com isso. Uma delas trabalhar apenas com formatos vetoriais, que podem ser redimensionados facilmente sem perda de resoluo. Mas nem todo mundo pode contar com essa opo: quem trabalha com stop motion ou qualquer outra tcnica de animao que envolva fotografia precisa contar apenas com imagens de bitmap e pixels para trabalhar. Nesse caso, uma opo razovel trabalhar no formato 4x3 mas usando uma resoluo maior do que 640x480 ou mesmo 720x480. Por exemplo, os frames podem ser capturados em 800x600 ou 1024x768 e depois redimensionados para 720x480 no final da produo. Vale lembrar que esse formato DV (tanto PAL quanto NTSC) no apenas o formato das cmeras, mas tambm dos DVDs comuns. J os DVDs de alta definio (HD-DVD e Blu-Ray) utilizam formatos maiores, compatveis com as televises de alta definio (HDTV), mas ainda no so um padro de mercado nem mesmo na Europa e nos EUA. Esses sistemas utilizaro o formato 16x9 ao invs do 4x3 dos DVDs e cmeras miniDV que temos atualmente.

A tabela de formatos e resolues de DVD e HD est no final desse texto.

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Tamanhos comuns de frames no formato 4x3, em pixels - o menor o padro usado em muitos aparelhos de vdeo porttil, como o iPod da Apple. O 640x480 o padro comum de todas as televises analgicas. Os formatos maiores do que esse s so exibidos em telas de computador e projetores digitais.

Tabela de formatos, em pixels, de padres de vdeo digital, divididos em progressivos (frames inteiros, sem intercalao) e intercalados (com os frames divididos em dois campos com linhas pares e mpares separadas).

CRIANDO VDEO DIGITAL NO SONY VEGAS E NO ADOBE AFTER EFFECTS

tambm j vem com presets de resolues mais altas, como Cine 2k e Cine 4k (frames na proporo de janela de cinema, e com 2000 ou 4000 pixels de altura). Quanto ao square pixel, os Softwares de edio e processamento vdeos digitais NTSC costumam ter pixels de vdeo digital como o After Effects e o retangulares de proporo 0.9 ao invs dos Vegas j trazem em si opes e presets pixels quadrados tradicionais. Sendo assim, que facilitam a criao e a manipulao de um vdeo de 720x480 mas com pixels de vdeo digital nos mais variados formatos e 0.9 de largura acaba ficando com 640x480 sistemas de cor. Vamos analisar as opes (porque 720 x 0.9 = 640). Os formatos que o After descreve que esses dois softwares apresentam mas as mesmas recomendaes valem como Widescreen tm pixels com 1.2 para outros softwares semelhantes, como de largura, ou seja, a imagem final ficaria com 864x480 - muito prximo ao formato o Final Cut, o Combustion e o Premire. 16x9. No entanto, essas deformaes podem facilmente resultar em problemas na hora de renderizar ou reformatar. O ideal trabalhar sempre com pixels quadrados, em resoluo igual ou superior ao formato final do vdeo.

Na tela inicial de projetos do Sony Vegas, o software oferece algumas opes que valem a pena ser analisadas, tambm para evitar problemas. No After Effects, quando criamos uma nova Composition, ele oferece essa lista de formatos e resolues. O normal trabalhar com o formato DV NTSC, ou criar um projeto com a proporo x mas resoluo mais alta - como 800x600 por exemplo. Ele WIDTH & HEIGHT: Aqui podemos definir a altura e a largura do vdeo. No padro NTSC DV ele vai criar um vdeo de 720x480, mas podemos mudar a opo padro para outra resoluo qualquer. FIELD ORDER: Quando selecionamos um

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preset de vdeo digital, o software define a ordem das linhas dependendo do formato ser PAL ou NTSC. O mais seguro trocar qualquer que seja pela opo Progressive, que elimina a intercalao PIXEL ASPECT RATIO: Aqui podemos definir qualquer razo de proporo para os pixels do projeto, mas o ideal manter o pixel sempre quadrado para evitar problemas. FRAME RATE: Aqui existe um problema interessante que precisa ser levado em considerao. Os frame rates reais do NTSC e do PAL so, respectivamente, 29,970 e 25, e o frame rate para gerar DVDs no formato 24p (24 quadros por segundo progressivo, usado para fazer cpias de filmes de cinema) no exatamente 24 quadros

por segundo, mas 23,976. Como muito fcil alterar esses valores, podemos cair na tentao de arredond-los, mas isso pode provocar problemas. Quando um vdeo editado com um frame rate redondo (por exemplo, 30 ou 24 quadros por segundo) e exportado para um formato de nmero quebrado (como 29,976) o software no arredonda os nmeros dos frames para baixo, mas sim para cima. Assim, quando um vdeo editado em um projeto de 24 fps e renderizado a 23,976, os cortes da edio vo deixar aparecendo frame a mais do que deveriam, ao invs de 1 a menos. No caso de edies feitas com preciso, isso resulta em frames indesejados aparecendo na tela. O ideal sempre editar com exatamente o mesmo frame rate que ser usado no vdeo final, se no menor.

Composto e redigido por Daniel Leal Werneck em 7 de Agosto de 2007 Dvidas, sugestes e crticas podem ser enviadas para [email protected] Permitidas a reproduo e distribuio gratuitas.