IRE: در اندازه گیری سیگنال های ویدئویی مرکب چیست؟

توسط کیم به روز شده: ژوئن 29، 2022

مستطیلی بین رویدادی (IRE) اندازه گیری روشنایی نسبی سیگنال ویدئویی است که برای ویدئوهای ترکیبی استفاده می شود.

در واحدهایی به نام IRE اندازه گیری می شود که مقیاس 0-100 است که 0 تاریک ترین و 100 روشن ترین است.

IRE به طور گسترده توسط بسیاری از پخش کنندگان و مهندسان ویدیو به عنوان روشی برای اندازه گیری و کالیبره کردن روشنایی سیگنال ویدیویی مورد استفاده قرار گرفته است.

در این مقاله به این خواهیم پرداخت که IRE چیست و چگونه در اندازه گیری سیگنال های ویدئویی کامپوزیت استفاده می شود.

تعریف IRE

IRE مخفف "موسسه مهندسین رادیو" است. این مقیاسی است که در اندازه‌گیری سیگنال‌های ویدئویی ترکیبی استفاده می‌شود، که معمولاً به صورت درصدی از سطح مرجع «سیاه» و اوج سطح سفید (در سیستم‌های آمریکایی) یا سطوح سفید و اوج سیاه مرجع (در استانداردهای اروپایی و سایر استانداردها) بیان می‌شود. مقدار به طور سنتی در واحدهای IRE در اسیلوسکوپ نشان داده می شود، با استفاده از اندازه گیری هایی که از 0 IRE (سیاه) تا 100 IRE (سفید) متغیر است.

اصطلاح IRE از یک مهندس در RCA در دهه 1920 مشتق شد و در بین مهندسان تلویزیون برای کالیبره کردن سیگنال های ویدئویی استاندارد شد. از آن زمان توسط چندین سازمان استاندارد بین المللی پذیرفته شده است و به یک معیار پذیرفته شده برای سرعت اسکن خط تلویزیون و عمق مدولاسیون تبدیل شده است. از آنجایی که هر سازنده تجهیزات خود را به طور متفاوتی کالیبره می کند، هنگام کار در چندین سیستم، درک این مقادیر مختلف و تنظیم آنها برای اطمینان از عملکرد صحیح مهم است.

تاریخچه IRE

IRE (تلفظ 'eye-rayhee') مخفف موسسه مهندسین رادیو است و در سال 1912 به عنوان یک انجمن حرفه ای برای مهندسین رادیو تاسیس شد. IRE استانداردی را برای سیگنال‌های ویدئویی ترکیبی پیاده‌سازی کرد که شامل اندازه‌گیری تعاریف سیاه و سفید در سیگنال الکتریکی است که به دستگاه نمایش تصویر ارائه می‌شود.

IRE برای اندازه گیری انواع سیگنال های ویدئویی استفاده شده است، مانند: NTSC، PAL، SECAM، HDMI و DVI. NTSC از تعریف متفاوتی از IRE نسبت به سایر سیستم ها استفاده می کند، به جای 7.5 IRE که توسط اکثر استانداردهای دیگر استفاده می شود، از 0 IRE برای سطح سیاه استفاده می کند که مقایسه این دو سیستم را دشوار می کند.

PAL از 0 IRE برای سطح سیاه و 100 IRE برای سطح سفید استفاده می کند که به راحتی با سایر سیستم های رنگی مانند NTSC و SECAM مقایسه می شود. سیگنال‌های با وضوح بالا مانند HDMI و DVI از وضوح بالاتری استفاده می‌کنند و رنگ‌های عمیق مانند 16-235 یا 16-240 توسط استانداردهای HDMI 2.0a تعریف می‌شوند که در آن محدوده کامل به ترتیب 230 یا 240 به دنبال مقادیر 16 است که مشکی را مشخص می‌کند و 256 را مشخص می‌کند. سطح سفید را به همین ترتیب تعریف می کند.

روند مدرن در حال گذار به سمت فرمت های دیجیتالی مانند HDMI است که با نویز مدار بهتر عمل می کند، اما همچنان به کالیبراسیون مناسب نیاز دارد، زیرا حتی فرمت های دیجیتال نیاز به همگام سازی دقیق بین سیگنال های ورودی مانند پخش کننده های DVD، پخش کننده های Blu-ray یا کنسول های بازی دارند که ممکن است تفسیر متفاوتی در مقایسه با یکدیگر در مورد سیگنال های خروجی تولید شده در رابطه با تغییرات ایجاد شده روی آنها از دیدگاه کاربر نهایی مانند روشنایی یا کنتراست در خود دستگاه تلویزیون.

IRE چیست؟

IRE (مؤسسه مهندسین رادیو) مخففی است که معمولاً هنگام بحث در مورد سیگنال های ویدئویی ترکیبی استفاده می شود. این یک واحد اندازه گیری است که برای تعیین کنتراست، رنگ و روشنایی یک سیگنال ویدیویی و همچنین سطح صدا استفاده می شود. IRE همچنین برای تعیین فرمت های ویدئویی کامپوزیت و اندازه گیری ها در حوزه آنالوگ استفاده می شود. بیایید نگاهی دقیق تر به IRE و کاربردهای مختلف آن بیندازیم.

چگونه IRE در سیگنال های ویدئویی استفاده می شود؟

IRE یا نوردهی نسبی معکوس یک واحد اندازه گیری است که برای نشان دادن دامنه سیگنال ویدیویی استفاده می شود. IRE اغلب در تولید تلویزیون و پخش رادیو در هنگام اندازه گیری سیگنال های ویدئویی ترکیبی استفاده می شود. معمولاً در محدوده 0 تا 100 در مقیاس اندازه گیری می شود.

سیستم اندازه گیری IRE بر اساس نحوه درک چشم روشنایی و رنگ است - مشابه دمای رنگی که جامعه عموماً برای توصیف نور سفید استفاده می کند. در سیگنال‌های ویدئویی، 0 IRE نشان‌دهنده عدم وجود ولتاژ سیگنال ویدئویی و 100 IRE نشان‌دهنده حداکثر ولتاژ ممکن است (در اصل، یک تصویر کاملا سفید).

هنگام اندازه‌گیری سطوح روشنایی، تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی از سیستم‌های مقیاس مختلف مانند nits برای نمایشگرهای تلویزیون با نور پس‌زمینه LED یا لامبرهای پا برای بازتابنده‌های معمولی مانند سینماها استفاده می‌کنند. با این حال، این مقیاس ها بر اساس کندل در هر متر مربع (cd/m²) هستند. به جای استفاده از cd/m² به عنوان مقدار توان خطی اطلاعات روشنایی، سیگنال های آنالوگ معمولاً از IRE به عنوان واحد خود برای افزایش ولتاژ خطی استفاده می کنند تا نیازهای استاندارد NTSC یا PAL را برآورده کنند.

مقادیر IRE معمولاً در صنعت پخش استفاده می شود. مهندسان پخش هنگام کالیبره کردن تجهیزاتی که سیگنال‌های ویدئویی ترکیبی مانند دوربین‌ها و تلویزیون‌ها را ضبط یا پخش می‌کنند، به آنها تکیه می‌کنند. به طور کلی، مهندسان پخش از اعداد بین 0 تا 100 هنگام تنظیم/تنظیم سطوح صدا و تصویر در طول فیلمبرداری و پخش استفاده می کنند.

IRE چگونه اندازه گیری می شود؟

IRE مخفف مؤسسه مهندسین رادیو است و واحد اندازه گیری است که هنگام اندازه گیری سیگنال های ویدئویی ترکیبی استفاده می شود. از 0 تا 100 میلی ولت بر حسب میلی ولت (mV) اندازه گیری می شود که نشان دهنده یک محدوده نرمال است که سیگنال های ویدئویی کامپوزیت باید در آن قرار بگیرند تا عملکرد مناسبی داشته باشند.

IRE از 40- تا 120 در هر فریم ویدئو می رسد و کل این محدوده توسط نقاط مرجع به بخش هایی به نام نقاط IRE تقسیم می شود. سپس این سیگنال ها از 0 IRE (سیاه) تا 100 IRE (سفید) اندازه گیری می شوند.

0 IRE مقدار دقیق مشکی واقعی است و با حدود 7.5 میلی ولت دامنه پیک به پیک در سیگنال استاندارد NTSC یا با دامنه پیک به پیک 1 ولت در سیگنال PAL مطابقت دارد.

100IRE نشان دهنده 100% سطح سفید است که برابر با ولتاژ سیگنال 70 میلی ولت پیک به پیک در سیگنال NTSC و 1 ولت پیک به پیک در سیگنال PAL است. در حالی که 40 IRE زیر سطح سیاه (-40IRE) در 300 میلی ولت پیک به پیک در سیگنال NTSC یا 4 Vand 50% خاکستری با 35IRE (35% مقیاس کامل دیجیتال) مطابقت دارد.

این سطوح به عنوان نقاط مرجع هنگام اندازه‌گیری سطوح مختلف در تصویر، مانند کنترل‌کننده‌های روشنایی کلی یا کنتراست تصویر، افزایش‌ها یا سطوح لوما یا کروما و تنظیمات دیگر مانند سطوح پایه در صورت لزوم، استفاده می‌شوند.

انواع IRE

اندازه گیری IRE برای اندازه گیری سطح دامنه سیگنال ویدئویی کامپوزیت آنالوگ استفاده می شود. این مخفف "الکترود مرجع آنی" است و عمدتاً در صنعت پخش تلویزیون استفاده می شود. وقتی صحبت از IRE می شود، انواع مختلفی وجود دارد که سیگنال را می توان به دسته بندی کرد، از واحدهای استاندارد IRE تا واحدهای NTSC و PAL IRE. در این مقاله به انواع مختلف اندازه گیری IRE و تفاوت بین آنها خواهیم پرداخت.

IRE 0

IRE (تلفظ "eye-reel") مخفف Institute of Radio Engineers است که واحد اندازه گیری است که برای ارزیابی سطح سیگنال ویدئویی استفاده می شود. IRE هنگام اندازه گیری سیگنال های ویدئویی ترکیبی استفاده می شود.
مقیاس IRE از 0 تا 100 شماره گذاری شده است و هر عدد نشان دهنده مقداری ولت است. قرائت IRE 0 به هیچ وجه نشان دهنده ولتاژ نسبی نیست در حالی که قرائت IRE 100 نشان دهنده 1 ولت یا سطح روشنایی 100 درصد نسبت به سطح خالی شدن است. علاوه بر این، مقدار 65 IRE برابر با 735 میلی ولت (mV) یا صفر دسی بل است که به یک ولت پیک به پیک (dBV) ارجاع داده می شود.

سه نوع اصلی IRE عبارتند از:
-IRE 0: نشان دهنده ولتاژ نسبی نیست، این نوع اندازه گیری می تواند برای محاسبه overscan و underscan در تصاویر اسکن شده استفاده شود.
-IRE 15: نشان دهنده حدود 25 میلی ولت (mV) است که در درجه اول برای اندازه گیری سطوح برش ایوان پشت و تنظیم در سیگنال های پخش استفاده می شود.
-IRE 7.5/75%: نشان دهنده سطح متوسط ​​AGC (کنترل خودکار سود). این نوع اندازه‌گیری محدوده روشنایی بین بخش‌های سایه‌دار داخل فریم و بخش‌های برجسته‌شده در خارج از کادر را نشان می‌دهد.

IRE 7.5

IRE (موسسه مهندسین رادیو) واحد اندازه گیری است که برای اندازه گیری سیگنال های ویدئویی ترکیبی در تلویزیون پخش می شود. مقیاس اندازه گیری IRE از 0 تا 100 است و سطح همگام سازی 7.5 IRE است. این 7.5 IRE را به عنوان یک "مرجع سیاه" نشان می دهد که سیاهی کامل را برای ویدئو نشان می دهد، که علاوه بر این محدوده سیگنال کامل را در استانداردهای ویدئویی مانند NTSC و PAL تعریف می کند.

در مشخصات سیگنال ویدئویی کامپوزیت NTSC و PAL، «سیاه/سیاه‌تر از سیاه» 0-7.5 IRE، «زیر همگام‌سازی» 40- IRE، 30 برای «سفید» و «روشن‌تر از سفید» به ترتیب 70-100 IRE با علامت کامل است. سفید برای این استاندارد خاص. نکته قابل توجه در اینجا این است که مقادیر بین 0-7.5IRE قابل مشاهده نیستند، اما به ارائه اطلاعات هماهنگ سازی دقیق یا زمان بندی مورد استفاده توسط اجزای مختلف تلویزیون در هنگام دریافت/انتقال سیگنال های تلویزیونی کمک می کنند. در حالی که مقادیر خارج از محدوده 0-100 MAY نیز ظاهر می شوند، اما در صورت امکان باید از آنها اجتناب شود زیرا ممکن است اثرات نامطلوبی بر کیفیت نمایش/عملکرد تلویزیون پخش شود.
کنتراست تصویر با استفاده از سایه‌های مختلف موجود در این سطوح کمک می‌کند تا جزئیات تصویر به طور قابل‌توجهی افزایش یابد و آن را با وضوح بسیار بالا در تلویزیون‌های صفحه‌نمایش بزرگ نشان دهد که در غیر این صورت با استفاده از روش‌های دیگر آنالوگ مانند S-Video یا سیستم‌های آنتن سیمی RF مشاهده صحیح آن دشوار خواهد بود.

IRE 15

IRE 15 که به عنوان سطح خالی نیز شناخته می شود، یکی از واحدهای اندازه گیری سیگنال است که در ویدئوهای کامپوزیت استفاده می شود. یک سیگنال ویدئویی ترکیبی شامل پالس های همگام افقی و عمودی و سیگنال های داده درخشندگی و کرومینانس است. IRE (موسسه مهندسین رادیو) واحد استانداردی است که برای اندازه گیری دامنه این سیگنال ها استفاده می شود. IRE 15 مربوط به خروجی ولتاژ 0.3 ولت پیک به پیک در سیگنال NTSC یا 0 ولت پیک به پیک در سیگنال PAL است (NTSC و PAL استانداردهای پخش دیجیتال هستند).

IRE 15 برای نشان دادن زمانی که بخشی از تصویر داده ای ندارد استفاده می شود - این ناحیه به عنوان "منطقه خالی" شناخته می شود. بین سطح سیاه کل و سطح سفید کل قرار دارد - معمولاً 7.5 IRE زیر کل خالی بودن که روی 100 IRE تنظیم می شود. محدوده بین 0 IRE (کل سیاه) تا 7.5 IRE تعیین می کند که یک تصویر تا چه حد روی صفحه نمایش داده می شود، که نشان دهنده توانایی آن در آشکار کردن جزئیات سایه یا بیان هنری در نورها و رنگ های مختلف است.

هنگام کالیبره کردن سیگنال‌های ویدئویی، مهم است که 7.5 ولت پیک به پیک را در تمام قسمت‌های تصویر برای همه منابعی که می‌خواهید نمایش دهید، همیشه حفظ کنید – این امر رنگ‌سنجی صحیح را در سیستم شما برای محتوای آنالوگ با کیفیت استاندارد و همچنین تضمین می‌کند. فرمت های مبتنی بر HDTV مانند ATSC، 1080p/24 و غیره. هنگامی که به درستی با 100% سفید (IRE 100) در تنظیم روشنایی کالیبره شوند که هنگام مشاهده صحنه های معمولی در برنامه های تلویزیونی یا فیلم، چشم را اذیت نکند، به طور طبیعی همه سایه ها قابل مشاهده هستند. اما تا زمانی که تقریباً نامرئی شوند همراه با چندین سطح از رنگ‌های سیاه که معمولاً به راحتی قابل تشخیص هستند اما از نظر زیبایی شناسی جذاب به نظر می‌رسند، بیش از حد روشن نمی‌شوند - به همین دلیل است که دسترسی به تنظیمات مناسب (سطوح IRE) از طریق ابزارهای الکترونیکی مدرن برای اطمینان از دریافت کیفیت بسیار حیاتی شده است. تصاویر دقیق از سینمای خانگی شما / راه اندازی سینمای پخش زنده امروز!

مزایای IRE

IRE (IEEE Standards Association Radiometric Equivalent) یک واحد اندازه گیری است که برای اندازه گیری سیگنال های ویدئویی ترکیبی استفاده می شود. این رایج ترین واحد اندازه گیری در تجهیزات ویدئویی حرفه ای است. IRE مزایای زیادی دارد، از جمله توانایی اندازه گیری دقیق سیگنال های روشنایی و کرومینانس، که به ایجاد تصاویری با کیفیت بالا کمک می کند. در این مقاله، مزایای IRE و چرایی اهمیت آن در صنعت ویدئو را بررسی خواهیم کرد.

بازتولید رنگ دقیق

IRE مخفف مؤسسه مهندسین ظرفیت است و در سال 1938 توسعه یافت. IRE یک واحد اندازه گیری است که برای اندازه گیری دامنه سیگنال ویدیویی ترکیبی استفاده می شود. در اندازه‌گیری سیگنال ویدئویی کامپوزیت، IRE چندین مزیت از جمله بازتولید رنگ دقیق را ارائه می‌کند.

IRE به نصاب‌ها یا تکنسین‌های حرفه‌ای اجازه می‌دهد هنگام کالیبره کردن یک سیستم ویدیویی، اطمینان حاصل کنند که رنگ‌ها از طریق یک مانیتور ویدیویی به طور دقیق بازتولید می‌شوند. واحد IRE قادر است نه تنها تعداد خطوط بین سیاه و سفید موجود در تصویر، بلکه درخشندگی نسبی آنها را نیز اندازه گیری کند. با چنین دقتی، برای یک نصاب یا تکنسین آسان است که مطمئن شود رنگ های مناسب در نمایش تصویر نهایی ظاهر می شوند.

IRE به ما امکان می دهد تجهیزات سازگار را تنظیم کنیم تا بتواند بدون توجه به نوع تجهیزات مورد استفاده، به بازتولید رنگ دقیق دست یابد. این تضمین می‌کند که سایه‌های رنگی که در تجهیزات مختلف دیده می‌شوند در تمام کانال‌ها و دستگاه‌های خروجی درگیر در تولید تصاویر یا سیگنال‌های ویدیویی ثابت می‌مانند. مانیتورها یا نمایشگرهایی که به درستی کالیبره شده اند می توانند نقش مهمی در اطمینان از عدم وجود اختلاف بین زنگ ها یا سایه ها در دستگاه های جداگانه در حین پخش داشته باشند و در نهایت تصاویری زنده و از نظر بصری جذاب با رنگ ها و رنگ های باورپذیری به ما ارائه می دهند که دقیقاً با منبع محتوای اصلی ما مطابقت دارند.

کنترل دقیق روشنایی

افزایش و سقوط یکپارچه (IRE) اندازه گیری است که روشنایی سیگنال های ویدئویی ترکیبی را ارزیابی می کند. این استاندارد که توسط کمیته سیستم تلویزیون ملی آمریکا (ANSTC) ایجاد شده است، اندازه گیری قابل اعتمادی از شدت سیگنال را ارائه می دهد که می تواند در همه انواع تجهیزات ویدئویی اعمال شود و امکان کنترل دقیق روشنایی را فراهم می کند.

واحدهای IRE برحسب درصد در مقیاسی از 0 تا 100 اندازه گیری می شوند. عمق تصویر، یا نسبت کنتراست، اغلب در محدوده IRE 28-0٪ اندازه گیری می شود در حالی که روشنایی یا درخشندگی تصویر در محدوده IRE 100-70٪ اندازه گیری می شود.

با استفاده از تعاریف و اندازه‌گیری‌های استاندارد مانند واحدهای IRE در همه انواع تجهیزات ویدیویی، تولیدکنندگان و تکنسین‌ها می‌توانند به طور دقیق سطح خروجی سیگنال خروجی را برای برنامه‌های خاص مانند پخش تلویزیونی که نیاز به کنترل دقیق بر قدرت غواصی و زمان افزایش سیگنال دارد، تعریف کنند. علاوه بر این، تکنسین‌ها می‌توانند با اطمینان تشخیص دهند که آیا هر قطعه مشخصی از تجهیزات سطوح سیگنالی را تولید می‌کند که در استانداردهای تعیین‌شده برای استفاده ایمن با سایر اجزای زنجیره پردازش سیگنال هستند یا خیر.

کیفیت تصویر بهبود یافته

فناوری توسعه گزارش یکپارچه (IRE) در سیستم های تصویربرداری برای بهبود کیفیت تصویر استفاده می شود. این به متخصصان مراقبت های بهداشتی اجازه می دهد تا ویژگی های کوچک یا ظریفی را در تصاویر MRI ببینند که ممکن است با استفاده از سایر تکنیک های تصویربرداری قابل مشاهده نبوده باشند. فرآیند IRE با افزایش کنتراست تصویر نمایش داده شده کار می کند و آن را واضح تر و واضح تر از قبل می کند. این باعث می شود ضایعات کوچکتر و ساختارهای بافتی به راحتی شناسایی و تفسیر شوند.

IRE همچنین می تواند با تصویربرداری اولتراسوند استفاده شود، که به پزشکان در تشخیص بیماری های مربوط به جنین و نوزادان تازه متولد شده کمک می کند و به آنها اجازه می دهد مسائل ساختاری اولیه یا بیماری های ژنتیکی را در دوران بارداری تشخیص دهند. IRE همچنین می تواند با تصویربرداری اشعه ایکس استفاده شود که به پزشکان امکان می دهد شکستگی های استخوان یا ناهنجاری های مفصلی را شناسایی کنند و آنها را قادر می سازد تا تشخیص دقیق را سریع و دقیق ارائه دهند.

URE همچنین در حال حاضر در مناطق رادیوتراپی مانند انکولوژی پرتویی برای هدف‌گیری دقیق‌تر تومورها در طول درمان‌های پرتودرمانی به کار گرفته می‌شود که در نتیجه دوزهای هدفمند تابش برای اثربخشی بیشتر برای بیماران تحت درمان سرطان ایجاد می‌شود. مزایای استفاده از فناوری IRE بسیار زیاد است. این امر ایمنی بیمار را با ارائه سطوح بالاتری از دقت در هنگام تشخیص شرایط به پزشکان بهبود می‌بخشد و آنها را قادر می‌سازد تا ضایعات کوچک یا ساختارهای بافتی را که در غیر این صورت بدون کمک IRE از دست می‌دادند، شناسایی کنند.

نتیجه

در نتیجه، IRE یا موسسه مهندسین رادیو واحد اندازه گیری است که برای اندازه گیری سیگنال های ویدئویی استفاده می شود. سیگنال 100-IRE حداکثر سطح توان ممکن در هر سیگنال ویدیویی معین است، در حالی که یک سیگنال 0-IRE برابر با صفر ولت و پایین ترین سطح ممکنی است که یک سیگنال ویدئویی ترکیبی می تواند به آن برسد. مقیاس IRE را می توان برای اندازه گیری قدرت و وضوح هر تصویر یا سیگنال صوتی داده شده، خواه در حال پخش، نمایش در تلویزیون یا پخش از طریق اینترنت استفاده کرد. سیگنال‌های ویدئویی معمولاً با افزایش 1/100 IRE اندازه‌گیری می‌شوند که از 0 شروع می‌شود و به 100 ختم می‌شود.

هنگام ضبط صدا یا ویدیو، معمولاً بهترین کار این است که تا حد امکان نزدیک به 0-IRE ضبط کنید تا کیفیت صدا بهینه باشد. تنظیم سطوح در حین پخش، مانند افزایش صدا یا تنظیم کنتراست و روشنایی را می توان بدون نگرانی در مورد اعوجاج ناشی از تداخل انجام داد. علاوه بر این، این سیستم کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که تمام سیستم های پردازش سیگنال های ترکیبی دارای کالیبراسیون های ثابت برای اندازه گیری های دقیق و مقیاس بندی بین سیستم ها هستند.

سلام، من کیم هستم، یک مادر و از علاقه مندان به استاپ موشن با سابقه ای در ساخت رسانه و توسعه وب. من اشتیاق زیادی به طراحی و انیمیشن دارم و اکنون با سر به دنیای استاپ موشن شیرجه می زنم. با وبلاگم، آموخته هایم را با شما دوستان به اشتراک می گذارم.