 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Фактор Келли , названный в честь RCA инженера Раймонд Д. Келли , является параметром , используемым для ограничения полосы пропускания сигнала дискретизированного изображения , чтобы избежать появления частоты биений узоров при отображении изображения в дискретном устройстве отображения, обычно берется 0,7. Это число было впервые измерено в 1934 году Раймондом Д. Келлом и его сотрудниками как 0,64, но в него было внесено несколько изменений, поскольку оно основано на восприятии изображения, следовательно, субъективно и не зависит от типа дисплея. Позднее он был изменен до 0,85, но может быть выше 0,9 при сканировании с фиксированными пикселями (например, CCD или CMOS ) и дисплеях с фиксированными пикселями (например, ЖК- дисплеи илиплазма ), или всего 0,7 для сканирования электронной пушки .
С другой стороны, коэффициент Келла определяет эффективное разрешение дискретного устройства отображения, поскольку полное разрешение не может быть использовано без ухудшения качества просмотра. Фактическое разрешение выборки будет зависеть от размера пятна и распределения интенсивности. Для систем сканирования электронной пушки пятно обычно имеет гауссово распределение интенсивности. Для ПЗС распределение несколько прямоугольное, на него также влияют сетка дискретизации и межпиксельный интервал.
Фактор Келла иногда неправильно утверждают, что он существует для учета эффектов чересстрочной развертки. Само по себе чересстрочная развертка не влияет на коэффициент Келла, но поскольку чересстрочное видео должно быть отфильтровано нижними частотами (т. Е. Размытым) по вертикали, чтобы избежать пространственно-временного наложения спектров (т.е. эффектов мерцания), коэффициент Келла чересстрочного видео считается равным около 70%, что для прогрессивного видео с тем же разрешением строки развертки.
Проблема частоты ударов [ править ]
Чтобы понять, как возникают искажения, рассмотрим идеальный линейный процесс от выборки до отображения. Когда сигнал дискретизируется на частоте, которая по крайней мере вдвое превышает частоту Найквиста , его можно полностью восстановить с помощью фильтрации нижних частот, поскольку первые повторяющиеся спектры не перекрывают исходные спектры основной полосы частот. В дискретных дисплеях сигнал изображения не фильтруется нижними частотами, поскольку дисплей принимает дискретные значения в качестве входных данных, т.е. отображаемый сигнал содержит все повторяющиеся спектры. Близость наивысшей частоты сигнала основной полосы частот к самой низкой частоте первых повторяющихся спектров вызывает шаблон частоты биений . Рисунок на экране иногда может быть похож на рисунок муара.. Фактор Келла - это необходимое уменьшение ширины полосы сигнала, чтобы зритель не воспринимал частоту биений.
Примеры [ править ]
- 625-строчное аналоговое (например, 50 Гц PAL ) телевизионное изображение делится сверху вниз на 576 видимых строк. Предположим, перед камерой помещена карточка с горизонтальными черными и белыми полосами. Эффективное вертикальное разрешение телевизионной системы равно наибольшему количеству полос, которые могут находиться в пределах высоты изображения и отображаться как отдельные полосы. Поскольку маловероятно, что полосы будут идеально совпадать с линиями на датчике камеры, число немного меньше 576. Используя коэффициент Келла 0,7, можно определить, что число составляет 0,7 × 576 = 403,2 линии разрешения.
- Фактор Келла может использоваться для определения горизонтального разрешения, которое требуется для соответствия вертикальному разрешению, достигаемому заданным числом строк сканирования . Для 576i при 50 Гц, учитывая его соотношение сторон 4: 3 , требуемое разрешение по горизонтали должно быть в 4/3 раза больше эффективного разрешения по вертикали, или (4/3) × 0,7 × 576 = 537,6 пикселей на строку. В дальнейшем, поскольку 537,6 пикселей равны максимуму 268,8 циклов для чередующегося рисунка пикселей, а учитывая, что 576i 50 Гц имеет период активной строки 52 мкс, его сигнал яркости требует полосы пропускания 268,8 / 52 = 5,17 МГц.
- Фактор Келла в равной степени применим и к цифровым устройствам. Используя коэффициент Келла 0,9, видеосистема HDTV 1080p , использующая камеру CCD и ЖК-или плазменный дисплей, будет иметь разрешение только 1728 × 972 строк.
История [ править ]
| Источник | Фактор Келла | |
|---|---|---|
| Келл, Бедфорд и тренер (1934) | 0,64 | |
| Мерц и Грей (1934) | 0,53 | |
| Уиллер и Лоурен (1938) | 0,71 | |
| Уилсон (1938) | 0,82 | |
| Келл, Бедфорд и Фредендалл (1940) | 0,85 | |
| Болдуин (1940) | 0,70 | |
См. Также [ править ]
- Сглаживание
- Муаровый узор
- Оптическое разрешение
- Реселлер
Ссылки [ править ]
- М. Робин, "Revisiting Kell", Broadcast Engineering, май 2003 г.
- С. Маллен, «Что такое 1080?», HDV @ Work, февраль 2006 г.
- Дж. Аманатидес, "Сглаживание чересстрочной анимации видео", SIGGRAPH 90.
- Дж. Тонг, "Процесс телевизионного сканирования", журнал SMPTE, июль 1984 г., стр. 657
- Фактор Келла объясняется простыми словами
