◈ 帧率的重要性

帧速率极大地影响视频的风格和观看体验。不同的帧速率会带来不同的观看体验。选择帧速率通常意味着要考虑多种因素，例如您希望视频看起来有多真实，或者您是否考虑使用慢动作或运动模糊效果等技术。

例如，好莱坞电影通常以24fps播放，因为此帧速率类似于现实世界并营造出电影般的外观。然而，直播视频或具有大量运动的视频（例如体育赛事或视频游戏录制）通常具有较高的帧速率，因为很多事情同时发生。因此，选择较高的帧速率以保持运动流畅和细节清晰。另一方面，创建动画GIF的人通常会为了较小的文件大小而牺牲细节并选择较低的帧速率。

◈ 不同的帧率的选择

大多数视频使用24fps的标准帧率，但您不确定何时使用更高的帧速率或更低的帧速率？这取决于您想要拍摄的内容或想要结合到作品中的效果。

24帧/秒

电影、流媒体视频内容（考虑到连接速度的不一致）、如果有人说话、风景和视频游戏捕获都会使用此速度来实现传统的电影外观。

30帧/秒

体育和新闻等电视直播以及大多数电视节目都使用此速度来提高视频质量和视频博客。特别是，30fps是需要更清晰、更实时地显示运动的运动的首选帧速率。

60帧/秒

随着4K视频分辨率变得越来越流行，大多数观众已经开始接触60fps。4K分辨率可提供更高的帧速率显示，并为视频提供令人惊叹的细节和逼真的外观。如果您想录制视频游戏并增加动作的流畅度，那么此帧速率是完美的。

120帧及以上

此速度可生成慢动作视频并捕捉高端动作的视频游戏（格斗、射击、体育游戏）。对于大多数电影制作人来说，高于120fps的情况很少见，因此需要高速摄像机才能使镜头看起来自然流畅。

◈ 帧率是否越高越好？

视频和游戏中的画面是由一帧一帧静止的图像，经过快速连续的显示,才形成了运动的假象。相对而言，高的帧速率可以得到更平滑、更流畅、更逼真的动画。

下面为不同帧率的画面对比，可以明显看出60fps跟其他相比，是最平滑流畅的。

也就是说，每秒帧数越多，显示的动作就会越丰富流畅。那是不是就要一味去追求越来越高的帧速率呢？

其实不然，当一个视频或游戏的帧速率越高，它的数据量也会倍增，非常不利于存储以及传输。熟悉视频编辑、动画制作的朋友应该也知道，帧数越高，不仅文件的体积大，处理任务的难度也会加大，后期的渲染时间也明显翻倍。

另外，超过75fps就不容易察觉到有明显的流畅度提升了，更高的帧数率只有在超慢镜头才用到，也就是在拍超高速的事物时用到。这样可以让画面变慢或有停止的效果，让人们关注到关键时刻的画面。

举个例子，当我们观看赛车时，高速的赛车呼啸而过,我们连车型可能都看不清;而当应用高帧数的慢动作拍摄时,就可以看清完整赛车的过程以及细节，而不只是一呼而过的影子。

再者，越高的帧速率，对硬件设备的要求也越高，如果硬件本身不支持这么高的帧速率，那么多高出来的帧速率就毫无意义。而且，支持高帧速率的设备也更加昂贵。因此，我们在选择帧速率时，也要根据自身情况而定，无需盲目追求。

2 | 相关影响因素

◈ 数据传输和存储

在摄像头的工作过程中，图像数据需要通过数据传输通道发送到存储设备进行处理和保存。

传输和存储速度的性能直接影响到帧率，即每秒传输的图像帧数。如果传输和存储速度较低，可能导致摄像头无法及时传输和保存所有的图像帧，从而降低帧率或造成数据丢失。

◈ 视频压缩算法

为了减小数据量，摄像头通常会使用视频压缩算法对图像数据进行压缩处理。不同的视频压缩算法对帧率有不同的要求，较高的压缩比可能会导致帧率下降。

不同的视频压缩算法对帧率的要求是不同的。一些高压缩比的算法可能会对图像数据进行更多的压缩处理，以达到较小的数据量，但这可能会导致帧率下降。因为在高压缩比的情况下，处理和解码压缩数据需要更多的计算资源和时间，从而影响帧率的实时性和流畅性。

◈ 分辨率

分辨率是指图像中的像素数量，较高的分辨率意味着图像有更多的像素点，可以提供更多的细节和更清晰的图像质量。然而，处理和传输较高分辨率的图像数据需要更多的计算资源和带宽。

如果摄像头的硬件处理系统无法有效处理较高分辨率的图像数据，就会出现帧率下降的情况。较高的分辨率意味着图像数据量更大，需要更多的计算和传输时间，从而影响帧率的稳定性和实时性。

◈ 快门速度

帧速率与快门速度密切相关。快门速度应为帧速率的两倍，这样才能获得人眼的最佳视觉感知。例如，将视频设置为30fps建议将快门速度设置为1/60秒。如果以60fps拍摄，快门速度应为 1/125秒。

当快门速度对于帧速率来说太低时，例如，如果将快门速度固定在1/10秒来拍摄30fps的视频，观看者会看到模糊的运动。

相反，如果快门速度对于帧率来说太高，例如，如果将快门速度固定为1/120秒来拍摄30fps的视频，物体的运动就会像机器人一样，就像是在定格拍摄一样，这对于动作丰富的场景非常有用。

◈ 曝光时间

有人发现，我们在使用工业摄像头的时候，将其的曝光时间增大以后，帧率就下降，而且下降得很厉害，那么工业摄像头的帧率和曝光的关系是怎样的呢？

关于摄像头上的图像采集过程包括两个截然不同的部分。第一部分是曝光。曝光完成后，进行第二部分Readout过程，即从传感器的寄存器中读出数据并传送出去（Readout过程）

在图像采集过程中，工业摄像头的操作有两种常见的方法：“non-overlapped”的曝光和“overlapped”的曝光。在非重叠(“non-overlapped”)模式中，每个图像采集的周期中，工业摄像头在下一个图像采集开始前，均要完成曝光/读出整个过程。

虽然非重叠(non-overlapped)的模式，可适合于许多情况，但它并不是最有效的方式。为了提高工业摄像头的帧率，会允许在下一帧图像开始曝光时候，将前一帧获得的图像数据读出并传送出去，这就是“重叠”(overlapped)曝光的模式。

当摄像头读出数据和下一帧曝光开始出现重叠的情况，在同一个时刻内，摄像头执行两个操作，因此在同样的单位时间内，在“overlapped”曝光模式下，可以采集到更多的图片，所以工业摄像头的帧率更高。

3 | 如何测试摄像头的帧率？

帧率测试也叫流畅度测试，主要是测试视频的性能。

本次测试，我们用到的设备是CS-ETS曝光时间测试系统。测试步骤如下：

1、CS-ETS曝光时间测试系统吸附在中性灰背板。

2、待测设备固定在三脚架云台后，调整三脚架位置以及云台，使待测设备画面对准CS-ETS曝光时间测试系统LED灯珠。

3、启动CS-ETS曝光时间测试系统，选择帧率测试页面：

• 页面中到“Bottom Ten Timer”表示帧率LED向前运行的频率，在 Bottom Ten Timer 的输入框输入1。“Bottom Ten Flicker”表示帧率LED自身闪烁的频率（推荐参数：300）。

• 当页面中到“Bottom Ten Timer”输入框有数字时，CS-ETS曝光时间测试系统最下一排当灯珠会依次亮暗交替，其中1=0.01帧。

• 根据待测设备当画面点击“Bottom Ten Timer”旁当+1按钮，直到人眼无法感受待测设备画面灯珠的交替，该值就是待测设备的帧率。
• 例如：下图的“Bottom Ten Timer”值为300，300*0.01=30帧，所以被测设备的帧率为30帧。

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