Цветоразностная схема YUV (передачи аналогового видео )
Y = 0.299 R + 0.5876 G + 0.114 B яркость
U = R – Y цветоразность 1
V = B – Y цветоразность 2
Размер аналогового яркостного Y видеокадра 768(720)х576х25 – 6.5 МГц (не забываем про полукадры и «гребенку»)
Цвет UV передается с пониженным разрешением 4:2:2, 4:2:1, 4:1:1
Модуляция при передаче по антенному кабелю/воздуху от 76МГц…990МГц
Цветоразностная схема XYZ
Модель CIE XYZ (введена в 1931 году) является мастер-моделью практически всех остальных цветовых моделей, используемых в технических областях. Любая цветовая модель может быть преобразована в модель XYZ, так как данная модель определяет все правила смешивания цветов и задает ограничения, накладываемые на все спектральные составы излучений, которые имеют один цвет
Для модели брались условия, чтобы компонента Y соответствовала визуальной яркости сигнала (эта та самая относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, которая используется во всех световых фотометрических величинах), координата Z соответствовала отклику S («short», коротковолновых, «синих») колбочек, а координата X была всегда неотрицательной. Кривые отклика нормируются таким образом, чтобы площадь под всеми тремя кривыми была одинаковой. Это делается для того, чтобы равномерный спектр, цвет которого в колориметрических условиях наблюдения принято считать белым, имел одинаковые значения компонент XYZ и в дальнейшем, при анализе цвета, было проще определять цветовой тон просто вычитая из цвета равные значения XYZ. Функции отклика и координаты XYZ также являются неотрицательными для всех физически реализуемых цветов. Очевидно, что не для каждого сочетания XYZ существует монохроматическая спектральная линия (соответствующий цвет радуги), которая бы соответствовала этим координатам. На графике справа X — красная кривая, Y — зелёная, Z — синяя.
|
|
|
Цветовая LAB схема (обработки в компьютере)
0..1
0..1
0..1
‑ светлота 25%
75%
‑ тон
‑ насыщенность
‑ еше учитывается уровень белого
Легче менять яркость не затрагивая цвета и фильтровать цветовые шумы
Принтеры и дизеринг
ДИСПЛЕИ RGB
Самый распространенный тип сегодня – это CRT (Cathode Ray Tube) электронно-лучевые мониторы (ЭЛТ). Затем ‑ LCD (Liquid Crystal Display) ‑ жидкокристаллические мониторы (ЖК). Развиваются технологии PDP (Plasma Display Panels) и LEP (Light Emission Plastics) мониторы на основе светящегося пластика.
Поговорим об электронно-лучевых мониторах. Этот вид монитора заложил принципы работы всех дисплеев на сегодняшний день. В их основе лежит электронно-лучевая трубка.
|
|
|
Принцип работы CRT: стеклянная трубка, внутри - вакуум, внутренняя часть стекла трубки (там где экран) покрыта люминофором - веществом, которое испускает свет при попадании на него электронов. Для создания потока электронов используется электронная пушка. В цветном CRT мониторе используется три электронные пушки.
Электронная пушка испускает поток электронов, движущихся с ускорением по направлению к экрану, покрытому люминофором. Расположенное на их пути фокусирующее устройство фокусирует поток в узкий луч, а отклоняющая система с помощью магнитного поля направляет этот луч в конкретную точку экрана. Когда электроны достигают экрана, люминофор испускает видимый свет. Поскольку светимость люминофора уменьшается со временем по экспоненте, необходимо повторять рисование всего изображения много раз в сек. В результате создается устойчивое относительно немерцающее изображение.
Поток электронов создается с помощью термоэмиссии: нагретая поверхность металла в вакууме испускает электроны. Высокое ускоряющее напряжение (тысячи вольт) направляет электроны к передней части ЭЛТ. Скорость, которую приобретут электроны, зависит от величины напряжения.
|
|
|
Напряжение, приложенное к управляющей сетке, определяет, сколько электронов на самом деле достигнут экрана. Чем больше отрицательное напряжение на сетке, тем меньше электронов смогут пройти через нее к экрану и, следовательно, будет меньше ток луча. Это дает возможность управлять яркостью изображения, поскольку светимость люминофора падает с уменьшением числа электронов, попадающих в него.
Фокусирующая система использует электро-магнитное поле для фокусирования луча таким образом, чтобы он сходился в небольшую точку на поверхности экрана. Фокусирующие катушки устанавливаются с внешней стороны горловины трубки. Задачей фокусирующей системы является обеспечение сходимости пучка.
Внутренняя поверхность экрана трубки покрыта точками люминофора. Каждая группа из трех точек, называемая триадой, воспроизводит три основных цвета Red, Green, Blue. Триады так малы, что при наблюдении с достаточного большого расстояния свечение их точек воспринимается как свечение, полученное при смешении этих трех цветов всместе. Изменяя степень возбуждения каждой точки, можно в каждой триаде получить широкий спектр цветов.
|
|
|
Основные характеристики монитора.
1. Разрешение HxV (в пикселах). Максимальная разрешающая способность (та, что заявлена изготовителем монитора) – сколько точек отобразит.
2. Частотные характеристики растровой развертки.
Растровая развертка – процесс преобразования информации в видеобуфере в изображение на экране, состоящее из пикселей.
nк – частота кадров (частота обновления экрана информацией из видеобуфера), Гц
nст – частота строк
nп – частота вывода пикселей
f п – полоса пропускания – мах частота переключения луча .
f п = nп / 2 (в данном случае, т.к. синусоида)
При расчетах необходимо учитывать обратный ход луча: Ho, Vo – полное разрешение.
Ho = nп / nст , Vo = nст / nк ; Ho, Vo, nп, nст, nк - ?
Ограничения :
1). Особенности человеческого глаза: jmin » 1’ (1 минута) – 1/360*60 часть окружности и инерционность около 1/16 секунды. Это означает, что если электронный луч будет последовательно пробегать по строка кадра за время меньшее 1/25 секунды, мы увидим равномерно освещенный экран с небольшим мерцанием, которое становится практически незаметным при частоте кадров примерно 75 Гц (требование ГОСТа 85 Гц).
2). Аппаратные ограничения: полоса пропускания.
Способность электронных схем управления монитора формировать на экране мелкие элементы изображения зависит от ширины полосы пропускания (bandwidth). Ширина полосы пропускания монитора пропорциональна числу пикселей из которых формирует изображение видеокарта вашего компьютера и измеряется в MHz и характеризует, какой может быть минимальная длительность импульса, соответствующего отображению одиночной точки на строке изображения, а следовательно и ее размер при предельных скоростях строчной развертки (у телевизора 6,5 МГц).
=> повышать полосу пропускания до необходимых характеристик H, V, nк
Некоторый выход при высоких разрешениях (> 1024) – черезстрочная развертка (interlaced)
Каждый кадр: 1 полукадр – четные строки, 2 полукадр – нечетные строки.
Недостаток: очень видно мерцание.
LCD-мониторы.
Жидкий кристалл - это вязкая жидкость, которая, пропускает свет не одинаково во всех направлениях в зависимости от пространственной ориентации большинства ее молекул. Такая неравномерность оптических характеристик свойственна кристаллам - отсюда и название вещества.
Т.е., если повернуть молекулы жидкого кристалла определенным образом, то можно заставить его пропускать лишь нужную часть светового потока. Дополнительно применяют еще и систему поляризационных фильтров. Для вращения молекул используется электрическое поле. При смене его характеристик частицы перестраиваются по-новому, что требует некоторого времени (жидкий кристалл - вещество вязкое). Поэтому изображение на экране ЖК-дисплея инерционное и теряет четкость при резких изменениях.
Для создания точечного дисплея изготовляют матрицу из миниатюрных прозрачных ячеек, заполненных жидким кристаллом. Она помещается между двумя электродами, один из которых - цельная пластина, а другой состоит из множества миниатюрных контактов, соответствующих отдельным ячейкам. В современных мониторах подача электрического сигнала на индивидуальные электроды происходит через так называемые тонкопленочные транзисторы (TFT). Это позволило увеличить время, на протяжении которого яркость точки сохраняется, и, как следствие, избавиться от мерцания изображения.
Достоинства LCD-мониторов.
1. Высокая четкость изображения. Каждый пиксель на экране LCD-панели отображается в отдельной ячейке жидкокристаллической матрицы, конструктивно отделенной от соседних.
2. Отсутствие вредных излучений.
3. Компактность и больший размер видимой области.
Недостатки LCD-мониторов
1. Высокая цена для качества ЭЛТ.
2. Ограничения на выбор разрешения. В ЖК-матрице количество ячеек выбирается в соответствии с предполагаемым разрешением картинки. К примеру, панель, содержащая 1024 элемента по горизонтали и 768 -- по вертикали, рассчитана на работу в графическом режиме 1024 x 768 и именно в нем будет демонстрировать наивысшее качество изображения. Кстати, это разрешение именуют "родным" (native). Переход к более низким разрешениям осуществляется одним из двух способов. В первом случае используется только нужное количество элементов матрицы, изображение располагается в центре и окружается "рамкой" из "лишних" точек. Такой режим называется центрированным (centered) и позволяет сохранить высокое качество картинки за счет уменьшения ее размера. Второй метод (stretch или expand) заключается в "растяжении" картинки на весь экран. При этом недостающие точки достраиваются путем интерполяции, и четкость изображения страдает.
3. Проблемы цветопередачи. Точность цветопередачи у современных LCD-мониторов вполне достаточна для офисных программ, игр и любительской графики, но все же не годится для профессиональной работы с цветными изображениями. К тому же функции калибровки цвета у таких дисплеев ограничены. Поэтому художники и дизайнеры пока предпочитают использовать высококачественные мониторы с электронно-лучевой трубкой.
В XXI веке замена катодной подсветки на светодиодную позволяет повысить цветопередачу и динамический диапазон (контрастность), а уже на подходе и квантовые точки (цветные светящиеся нано-кристаллы).
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 106; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!