IRE: Worum geht es bei der Messung von Composite-Videosignalen?

von Kim Aktualisiert: 29. Juni 2022

Intereventrectangularity (IRE) ist ein Maß für die relative Helligkeit des Videosignals, das für Composite-Video verwendet wird.

Es wird in Einheiten gemessen, die als IREs bezeichnet werden und eine Skala von 0 bis 100 darstellen, wobei 0 am dunkelsten und 100 am hellsten ist.

IRE wurde von vielen Sendeanstalten und Videotechnikern als Methode zum Messen und Kalibrieren der Helligkeit eines Videosignals eingesetzt.

In diesem Artikel besprechen wir, was IRE ist und wie es bei der Messung von Composite-Videosignalen verwendet wird.

Definition für IRE

IRE steht für „Institute of Radio Engineers“. Dies ist eine Skalierung, die bei der Messung von Composite-Videosignalen verwendet wird und normalerweise als Prozentsatz des Referenz-„Schwarz“-Pegels und des Spitzen-Weißpegels (in amerikanischen Systemen) oder des Referenz-Weiß- und Spitzen-Schwarzpegels (in europäischen und anderen Standards) ausgedrückt wird. Der Wert wird traditionell in IRE-Einheiten auf einem Oszilloskop angezeigt, wobei Messungen verwendet werden, die von 0 IRE (schwarz) bis 100 IRE (weiß) reichen.

Der Begriff IRE wurde in den 1920er Jahren von einem Ingenieur bei RCA abgeleitet und wurde unter Fernsehingenieuren zum Kalibrieren von Videosignalen standardisiert. Es wurde seitdem von mehreren internationalen Normungsorganisationen übernommen und ist zu einem anerkannten Maß sowohl für die Abtastrate als auch für die Modulationstiefe von Fernsehzeilen geworden. Da jeder Hersteller seine Geräte anders kalibriert, ist es bei der Arbeit mit mehreren Systemen wichtig, diese unterschiedlichen Werte zu verstehen und sie entsprechend anzupassen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.

Geschichte des IRE

IRE (ausgesprochen „eye-rayhee“) steht für Institution of Radio Engineers und wurde 1912 als Berufsverband für Funkingenieure gegründet. Das IRE hat einen Standard für zusammengesetzte Videosignale implementiert, der die Messung von Schwarz-Weiß-Definitionen in elektrischen Signalen umfasst, die einem Bildanzeigegerät präsentiert werden.

IRE wurde verwendet, um verschiedene Arten von Videosignalen zu messen, wie z. NTSC, PAL, SECAM, HDMI und DVI. NTSC verwendet eine andere Definition von IRE als andere Systeme und verwendet 7.5 IRE für den Schwarzwert anstelle von 0 IRE, die von den meisten anderen Standards verwendet wird, was es schwierig macht, die beiden Systeme zu vergleichen.

PAL verwendet 0 IRE für den Schwarzwert und 100 IRE für den Weißwert, wodurch es leicht mit anderen Farbsystemen wie NTSC und SECAM verglichen werden kann. Hochauflösende Signale wie HDMI und DVI verwenden eine noch höhere Auflösung mit tiefen Farben wie 16-235 oder 16-240, die durch die HDMI 2.0a-Standards definiert werden, wobei der gesamte Bereich 230 bzw. 240 Werte umfasst, die auf 16 folgen, was Schwarz und 256 definiert definiert Weißpegel entsprechend.

Der moderne Trend geht hin zu digitalen Formaten wie HDMI, die Schaltungsrauschen besser standhalten, aber immer noch eine angemessene Kalibrierung erfordern, da selbst digitale Formate eine genaue Synchronisation zwischen Eingangssignalen wie DVD-Playern, Blu-ray-Playern oder Spielkonsolen erfordern, die im Vergleich zu anderen unterschiedlich interpretiert werden können einander in Bezug auf erzeugte Ausgangssignale in Bezug auf Änderungen, die aus Sicht des Endverbrauchers an ihnen vorgenommen werden, wie beispielsweise Helligkeit oder Kontrast am Fernsehgerät selbst.

Was ist IRE?

IRE (Institute of Radio Engineers) ist eine Abkürzung, die häufig verwendet wird, wenn es um Composite-Videosignale geht. Es ist eine Maßeinheit, die verwendet wird, um den Kontrast, die Farbe und die Helligkeit eines Videosignals sowie den Tonpegel zu bestimmen. IRE wird auch verwendet, um zusammengesetzte Videoformate und Messungen im analogen Bereich zu bestimmen. Werfen wir einen genaueren Blick auf IRE und seine verschiedenen Anwendungen.

Wie wird IRE in Videosignalen verwendet?

IRE oder Inverse Relative Exposure ist eine Maßeinheit zur Darstellung der Amplitude eines Videosignals. IRE wird am häufigsten in Fernsehproduktionen und Rundfunkübertragungen verwendet, wenn Composite-Videosignale gemessen werden. Sie wird typischerweise in einem Bereich von 0 bis 100 auf der Skala gemessen.

Das IRE-Messsystem basiert darauf, wie das Auge Helligkeit und Farbe wahrnimmt – ähnlich der Farbtemperatur, die die Gesellschaft im Allgemeinen zur Beschreibung von weißem Licht verwendet. Bei Videosignalen bedeutet 0 IRE keine Videosignalspannung und 100 IRE die maximal mögliche Spannung (im Grunde ein komplett weißes Bild).

Bei der Messung von Helligkeitswerten verwenden Elektronikhersteller verschiedene Skalensysteme wie Nits für Fernsehbildschirme mit LED-Hintergrundbeleuchtung oder Foot-Lamberts für normale Reflektoren wie Kinos. Allerdings basieren diese Maßstäbe auf Candela pro Quadratmeter (cd/m²). Anstatt cd/m² als linearen Leistungswert der Luminanzinformationen zu verwenden, verwenden analoge Signale typischerweise IRE als Einheit für lineare Spannungsinkremente, um die standardmäßigen NTSC- oder PAL-Verstärkungsanforderungen zu erfüllen.

IRE-Werte werden üblicherweise in der Rundfunkindustrie verwendet; Broadcast-Ingenieure verlassen sich auf sie, wenn sie Geräte kalibrieren, die Composite-Videosignale wie Kameras und Fernseher erfassen oder übertragen. Im Allgemeinen verwenden Rundfunkingenieure Zahlen zwischen 0 und 100, wenn sie Audio- und Videopegel während des Filmens und Sendens anpassen/anpassen.

Wie wird IRE gemessen?

IRE steht für Institute of Radio Engineers und ist die Maßeinheit, die bei der Messung von Composite-Videosignalen verwendet wird. Sie wird in Millivolt (mV) von 0 mV bis 100 mV gemessen und bezeichnet einen normalen Bereich, in den FBAS-Videosignale für einen ordnungsgemäßen Betrieb fallen sollten.

Der IRE reicht von -40 bis zu 120 in jedem Videoframe und dieser gesamte Bereich wird durch Referenzpunkte, sogenannte IRE-Punkte, in Segmente unterteilt. Diese Signale werden dann von 0 IRE (schwarz) bis 100 IRE (weiß) gemessen.

0 IRE ist der genaue Wert für echtes Schwarz und entspricht etwa 7.5 mV Spitze-zu-Spitze-Amplitude bei einem Standard-NTSC-Signal oder 1 V Spitze-zu-Spitze-Amplitude bei einem PAL-Signal.

100IRE steht für 100 % Weißpegel, was einer Signalspannung von 70 mV Spitze-zu-Spitze bei einem NTSC-Signal und 1 Volt Spitze-zu-Spitze bei einem PAL-Signal entspricht; während 40 IRE unter dem Schwarzwert (-40 IRE) bei 300 mV Spitze-zu-Spitze auf NTSC-Signal oder 4 V und 50 % Grau 35 IRE (35 % digitale Vollskala) entsprechen.

Diese Pegel werden als Referenzpunkte verwendet, wenn die verschiedenen Pegel innerhalb des Bildes gemessen werden, wie z. B. die Gesamthelligkeit oder Bildkontrastregler, Luma- oder Chroma-Verstärkungen oder -Pegel und andere Einstellungen wie gegebenenfalls Schwarzabhebungspegel.

Arten von IRE

Die IRE-Messung wird verwendet, um den Amplitudenpegel eines analogen zusammengesetzten Videosignals zu messen. Es steht für „Instantaneous Reference Electrode“ und wird hauptsächlich in der Fernsehindustrie verwendet. Wenn es um IRE geht, gibt es mehrere Typen, in die Signale klassifiziert werden können, von den Standard-IRE-Einheiten bis hin zu NTSC- und PAL-IRE-Einheiten. In diesem Artikel betrachten wir die verschiedenen Arten von IRE-Messungen und die Unterschiede zwischen ihnen.

IRE 0

IRE (ausgesprochen „eye-reel“) steht für Institute of Radio Engineers, eine Maßeinheit zur Bewertung des Videosignalpegels. IRE wird beim Messen von Composite-Videosignalen verwendet.
Die IRE-Skala ist von 0 bis 100 nummeriert und jede Zahl steht für eine Menge an Volt. Ein IRE 0-Messwert stellt überhaupt keine relative Spannung dar, während ein IRE 100-Messwert 1 Volt oder einen 100-prozentigen Luminanzpegel relativ zum Austastpegel darstellen würde. Darüber hinaus entspricht ein IRE-Wert von 65 735 Millivolt (mV) oder null Dezibel bezogen auf ein Volt Spitze-zu-Spitze (dBV).

Die drei Haupttypen von IRE umfassen:
-IRE 0: Diese Art von Messung stellt keine relative Spannung dar und kann zur Berechnung von Overscan und Underscan in gescannten Bildern verwendet werden.
-IRE 15: Stellt etwa 25 Millivolt (mV) dar und wird hauptsächlich zur Messung von Clipping auf der hinteren Veranda und zum Einrichten von Pegeln in Rundfunksignalen verwendet.
-IRE 7.5/75 %: Stellt einen durchschnittlichen AGC-Pegel (Automatic Gain Control) dar; Diese Art der Messung gibt den Helligkeitsbereich zwischen schattierten Teilen innerhalb eines Rahmens und hervorgehobenen Teilen außerhalb des Rahmens an.

IRE 7.5

IRE (Institute of Radio Engineers) ist die Maßeinheit, die verwendet wird, um zusammengesetzte Videosignale im Rundfunkfernsehen zu messen. Die IRE-Messskala reicht von 0 bis 100, wobei der Synchronisationspegel 7.5 IRE beträgt. Dieser stellt 7.5 IRE als „Schwarzreferenz“ dar, die für Video volles Schwarz darstellt, was zudem den kompletten Signalbereich in Videostandards wie NTSC und PAL definiert.

In NTSC- und PAL-Composite-Videosignalspezifikationen ist „schwarz/schwärzer als schwarz“ 0–7.5 IRE, „unterhalb der Synchronisation“ ist –40 IRE, 30 für „weiß“ und „heller als weiß“ ist 70–100 IRE bzw. Markierung voll weiß für diesen speziellen Standard. Es ist hier wichtig zu beachten, dass die Werte zwischen 0-7.5IRE nicht sichtbar sind, aber dazu beitragen, genaue Synchronisations- oder Zeitinformationen bereitzustellen, die von verschiedenen Komponenten von Fernsehgeräten beim Empfangen/Senden von Fernsehsignalen verwendet werden; während Werte außerhalb des Bereichs 0–100 ebenfalls auftreten KÖNNEN, aber nach Möglichkeit vermieden werden sollten, da sie nachteilige Auswirkungen auf die Anzeige-/Leistungsqualität von Fernsehsendungen haben können.
Der Bildkontrast mit verschiedenen Schattierungen, die sich innerhalb dieser Ebenen befinden, trägt dazu bei, die Bilddetails deutlich zu verbessern und sie in extrem hoher Auflösung auf Großbildfernsehern zu zeigen, die sonst mit anderen analogen Methoden wie S-Video oder kabelgebundenen HF-Antennensystemen nur schwer richtig zu sehen wären.

IRE 15

IRE 15, auch als Austastpegel bekannt, ist eine der Signalmesseinheiten, die bei Composite-Video verwendet werden. Ein zusammengesetztes Videosignal enthält horizontale und vertikale Synchronisationsimpulse und Luminanz- und Chrominanzdatensignale. IRE (Institute of Radio Engineers) ist die Standardeinheit zur Messung der Amplitude dieser Signale. IRE 15 entspricht einer Ausgangsspannung von 0.3 Volt Spitze-zu-Spitze in einem NTSC-Signal oder 0 Volt Spitze-zu-Spitze in einem PAL-Signal (NTSC und PAL sind digitale Rundfunkstandards).

IRE 15 wird verwendet, um anzuzeigen, wenn ein Teil des Bildes keine Daten enthält – dieser Bereich ist als „Austastbereich“ bekannt. Er befindet sich zwischen dem gesamten Schwarzwert und dem gesamten Weißwert – normalerweise 7.5 IRE unter der Gesamtaustastung, die auf 100 IRE eingestellt ist. Der Bereich von 0 IRE (Gesamtschwarz) bis 7.5 IRE bestimmt, wie dunkel ein Bild auf dem Bildschirm erscheint, was auf seine Fähigkeit hinweist, Schattendetails oder künstlerischen Ausdruck in verschiedenen Lichtern und Farbtönen zu zeigen.

Beim Kalibrieren von Videosignalen ist es wichtig, jederzeit 7.5 V Spitze-zu-Spitze über alle Teile des Bildes für alle anzuzeigenden Quellen aufrechtzuerhalten – dies stellt eine korrekte Farbmetrik innerhalb Ihres Systems sowohl für analoge Inhalte in Standardauflösung als auch sicher HDTV-basierte Formate wie ATSC, 1080p/24 usw. Bei richtiger Kalibrierung mit 100 % Weiß (IRE 100) bei einer Helligkeitseinstellung, die beim Betrachten normaler Szenen in Fernsehsendungen oder Filmen die Augen nicht irritiert, sind natürlich alle Schatten zu sehen aber nicht übermäßig aufgehellt, bis sie praktisch unsichtbar werden, zusammen mit mehreren Schwarzstufen, die normalerweise sehr leicht unterscheidbar und dennoch ästhetisch ansprechend erscheinen würden – Aus diesem Grund ist der Zugriff auf die richtigen Einstellungen (IRE-Stufen) über moderne elektronische Instrumente so wichtig geworden, um sicherzustellen, dass Sie Qualität erhalten Präzise Bilder aus Ihrem Heimkino / Live-Broadcast-Kino-Setup heute!

Vorteile von IRE

IRE (IEEE Standards Association Radiometric Equivalent) ist eine Maßeinheit zur Messung von Composite-Videosignalen. Dies ist die am häufigsten verwendete Maßeinheit in professionellen Videogeräten. IRE hat viele Vorteile, einschließlich der Fähigkeit, Luminanz- und Chrominanzsignale genau zu messen, was dazu beiträgt, qualitativ hochwertige Bilder zu erstellen. In diesem Artikel werden wir die Vorteile von IRE untersuchen und warum es in der Videobranche so wichtig ist.

Genaue Farbwiedergabe

IRE steht für Institute of Capacity Engineers und wurde 1938 entwickelt. IRE ist eine Maßeinheit zur Messung der Amplitude eines Composite-Videosignals. Bei der Messung des Composite-Videosignals bietet IRE mehrere Vorteile, einschließlich einer genauen Farbwiedergabe.

Mit IRE können professionelle Installateure oder Techniker sicherstellen, dass Farben bei der Kalibrierung eines Videosystems über einen Videomonitor genau wiedergegeben werden. Die IRE-Einheit kann nicht nur die Anzahl der auf dem Bild vorhandenen Linien zwischen Schwarz und Weiß messen, sondern auch ihre relative Leuchtdichte. Mit dieser Präzision ist es für einen Installateur oder Techniker einfach sicherzustellen, dass die richtigen Farben in der endgültigen Bildanzeige erscheinen.

IRE ermöglicht es uns, kompatible Geräte einzurichten, sodass eine genaue Farbwiedergabe erzielt wird, unabhängig davon, welche Art von Geräten verwendet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass Farbtöne, die in verschiedenen Geräten gesehen werden, über alle Kanäle und Ausgabegeräte, die an der Erzeugung von Bildern oder Videosignalen beteiligt sind, konsistent bleiben. Richtig kalibrierte Monitore oder Displays können eine wichtige Rolle spielen, um sicherzustellen, dass es während der Wiedergabe keine Diskrepanzen zwischen Tönen oder Schattierungen auf separaten Geräten gibt, wodurch wir letztendlich lebendige und optisch ansprechende Bilder mit glaubwürdigen Farbtönen und Tönen erhalten, die genau mit unserer ursprünglichen Inhaltsquelle übereinstimmen.

Präzise Helligkeitssteuerung

Integrated Rise and Fall (IRE) ist eine Messung, die die Helligkeit von Composite-Videosignalen bewertet. Dieser vom American National Television System Committee (ANSTC) entwickelte Standard bietet ein zuverlässiges Maß für die Signalintensität, das auf alle Arten von Videogeräten angewendet werden kann und eine genaue Helligkeitssteuerung ermöglicht.

IRE-Einheiten werden in Prozentpunkten ausgedrückt, die auf einer Skala von 0 bis 100 gemessen werden. Die IRE-Skala ist weiter in 28 Werte unterteilt, die von 0 IRE, was die gesamte Schwärze angibt, bis 100 IRE, was Spitzenweiß darstellt, reichen. Die Bildtiefe oder das Kontrastverhältnis wird häufig in einem IRE-Bereich von 70–100 % gemessen, während die Bildhelligkeit oder -luminanz in einem IRE-Bereich von 7–10 % gemessen wird.

Durch die Verwendung von Standarddefinitionen und -messungen wie IRE-Einheiten für alle Arten von Videogeräten können Hersteller und Techniker den gewünschten Signalausgangspegel für bestimmte Anwendungen wie Fernsehsendungen genau definieren, was eine präzise Kontrolle sowohl der Tauchstärke als auch der Signalanstiegszeit erfordert. Darüber hinaus können Techniker sicher feststellen, ob ein bestimmtes Gerät Signalpegel erzeugt, die innerhalb etablierter Standards für die sichere Verwendung mit anderen Komponenten in der Signalverarbeitungskette liegen.

Verbesserte Bildqualität

Die Technologie der integrierten Berichtserweiterung (IRE) wird in Bildgebungssystemen verwendet, um die Bildqualität zu verbessern. Es ermöglicht medizinischem Fachpersonal, kleine oder feine Merkmale auf MRT-Bildern zu sehen, die mit anderen Bildgebungsverfahren möglicherweise nicht sichtbar waren. Der IRE-Prozess erhöht den Kontrast des angezeigten Bildes, sodass es schärfer und klarer als zuvor aussieht. Dadurch können kleinere Läsionen und Gewebestrukturen auf dem Bildschirm leichter identifiziert und interpretiert werden.

IRE kann auch mit Ultraschallbildgebung verwendet werden, die Ärzten hilft, Krankheiten im Zusammenhang mit dem Fötus und Neugeborenen zu diagnostizieren, wodurch sie frühe strukturelle Probleme oder genetische Krankheiten während der Schwangerschaft erkennen können. IRE kann auch mit Röntgenbildgebung verwendet werden, die es Ärzten ermöglicht, Knochenbrüche oder Gelenkanomalien zu identifizieren, wodurch sie schnell und genau eine genaue Diagnose stellen können.

URE wird derzeit auch in Strahlentherapiebereichen wie der Radioonkologie eingesetzt, um Tumore während der Strahlentherapiebehandlungen präziser anvisieren zu können, was zu gezielteren Strahlendosen für eine größere Wirksamkeit für Patienten führt, die sich einer Krebsbehandlung unterziehen. Die Vorteile der Verwendung der IRE-Technologie sind zahlreich; Es verbessert die Patientensicherheit, indem es Ärzten ein höheres Maß an Genauigkeit bei der Diagnose von Erkrankungen bietet und es ihnen ermöglicht, kleine Läsionen oder Gewebestrukturen zu erkennen, die sie andernfalls ohne die Hilfe von IRE möglicherweise übersehen hätten.

Zusammenfassung

Zusammenfassend ist IRE oder das Institute of Radio Engineers eine Maßeinheit, die zum Messen von Videosignalen verwendet wird. Ein 100-IRE-Signal ist der maximal mögliche Leistungspegel in einem beliebigen gegebenen Videosignal, während ein 0-IRE-Signal gleich null Volt und der niedrigstmögliche Pegel ist, den ein zusammengesetztes Videosignal erreichen kann. Die IRE-Skala kann verwendet werden, um die Stärke und Klarheit eines bestimmten Bild- oder Audiosignals zu messen, unabhängig davon, ob es gesendet, auf einem Fernseher angezeigt oder über das Internet gesendet wird. Videosignale werden typischerweise in Schritten von 1/100 eines IRE gemessen, beginnend bei 0 und endend bei 100.

Bei der Aufnahme von Audio oder Video ist es normalerweise am besten, so nahe wie möglich bei 0-IRE aufzunehmen, um eine optimale Klangqualität zu erzielen. Das Anpassen von Pegeln während der Wiedergabe, wie z. B. das Erhöhen der Lautstärke oder das Anpassen von Kontrast und Helligkeit, kann dann erfolgen, ohne dass Sie sich Gedanken über Verzerrungen durch Interferenzen machen müssen. Darüber hinaus trägt dieses System dazu bei sicherzustellen, dass alle Systeme, die zusammengesetzte Signale verarbeiten, konsistente Kalibrierungen für genaue Messungen und Skalierung zwischen Systemen haben.

Hallo, ich bin Kim, eine Mutter und eine Stop-Motion-Enthusiastin mit einem Hintergrund in Medienerstellung und Webentwicklung. Ich habe eine große Leidenschaft für Zeichnen und Animation und tauche jetzt kopfüber in die Stop-Motion-Welt ein. Mit meinem Blog teile ich meine Erkenntnisse mit euch.