IRE: kas tas ir salikto video signālu mērīšanā?

autors Kim Atjaunots: Jūnijs 29, 2022

Intereventrectangularity (IRE) ir video signāla relatīvā spilgtuma mērs, ko izmanto saliktajam video.

To mēra vienībās, ko sauc par IRE, kas ir skala no 0 līdz 100, kur 0 ir tumšākā un 100 ir spilgtākā.

Daudzas raidorganizācijas un videoinženieri ir plaši pieņēmuši IRE kā līdzekli video signāla spilgtuma mērīšanai un kalibrēšanai.

Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir IRE un kā to izmanto kompozītu video signālu mērīšanā.

IRE definīcija

IRE nozīmē “Radio inženieru institūts”. Tā ir mērogošana, ko izmanto salikto video signālu mērīšanai, ko parasti izsaka procentos no atsauces “melnā” līmeņa un maksimālā baltā līmeņa (Amerikas sistēmās) vai atsauces baltā un maksimālā melnā līmeņa (Eiropas un citos standartos). Vērtību tradicionāli parāda IRE vienībās osciloskopā, izmantojot mērījumus no 0 IRE (melns) līdz 100 IRE (balts).

Termins IRE tika atvasināts no RCA inženiera 1920. gadsimta XNUMX. gados, un tas kļuva standartizēts televīzijas inženieru vidū video signālu kalibrēšanai. Kopš tā laika to ir pieņēmušas vairākas starptautiskas standartu organizācijas, kļūstot par pieņemtu pasākumu gan televīzijas līniju skenēšanas ātrumam, gan modulācijas dziļumam. Tā kā katrs ražotājs savu aprīkojumu kalibrē atšķirīgi, strādājot vairākās sistēmās, ir svarīgi saprast šīs atšķirīgās vērtības un attiecīgi pielāgot tās, lai nodrošinātu pareizu darbību.

IRE vēsture

IRE (izrunā "eye-rayhee") ir radioinženieru institūcija, un tā tika dibināta 1912. gadā kā profesionāla radioinženieru biedrība. IRE ieviesa standartu saliktiem video signāliem, kas ietver melnbalto definīciju mērīšanu elektriskajos signālos, kas tiek parādīti attēla displeja ierīcē.

IRE ir izmantots dažādu veidu video signālu mērīšanai, piemēram; NTSC, PAL, SECAM, HDMI un DVI. NTSC izmanto atšķirīgu IRE definīciju nekā citas sistēmas, izmantojot 7.5 IRE melnās krāsas līmenim, nevis 0 IRE, ko izmanto lielākā daļa citu standartu, kas apgrūtina abu sistēmu salīdzināšanu.

PAL izmanto 0 IRE melnajam līmenim un 100 IRE baltajam līmenim, kas ļauj to viegli salīdzināt ar citām krāsu sistēmām, piemēram, NTSC un SECAM. Augstas izšķirtspējas signāli, piemēram, HDMI un DVI, izmanto vēl augstāku izšķirtspēju ar dziļām krāsām, piemēram, 16-235 vai 16-240, ko nosaka HDMI 2.0a standarti, kur pilns diapazons ir attiecīgi 230 vai 240 vērtības pēc 16, kas nosaka melnu, bet 256. attiecīgi nosaka balto līmeni.

Mūsdienu tendence virzās uz digitāliem formātiem, piemēram, HDMI, kas labāk iztur ķēdes troksni, bet joprojām prasa atbilstošu kalibrēšanu, jo pat digitālajiem formātiem ir nepieciešama precīza sinhronizācija starp ievades signāliem, piemēram, DVD atskaņotājiem, Blu-ray atskaņotājiem vai spēļu konsolēm, kam var būt atšķirīga interpretācija nekā viens otru attiecībā uz izejas signāliem, kas radīti saistībā ar izmaiņām, kas tajos veiktas no galalietotāja perspektīvas, piemēram, spilgtumu vai kontrastu pašā televizorā.

Kas ir IRE?

IRE (Institute of Radio Engineers) ir saīsinājums, ko parasti izmanto, runājot par saliktiem video signāliem. Tā ir mērvienība, ko izmanto, lai noteiktu video signāla kontrastu, krāsu un spilgtumu, kā arī skaņas līmeņus. IRE izmanto arī, lai noteiktu saliktos video formātus un mērījumus analogajā domēnā. Sīkāk apskatīsim IRE un tās dažādās lietojumprogrammas.

Kā IRE tiek izmantots video signālos?

IRE jeb apgrieztā relatīvā ekspozīcija ir mērvienība, ko izmanto, lai attēlotu video signāla amplitūdu. IRE visbiežāk izmanto televīzijas producēšanā un apraides radio pārraidē, mērot saliktos video signālus. Parasti to mēra diapazonā no 0 līdz 100 skalā.

IRE mērīšanas sistēma ir balstīta uz to, kā acs uztver spilgtumu un krāsu — līdzīgi krāsu temperatūrai, ko sabiedrība parasti izmanto baltās gaismas aprakstiem. Video signālos 0 IRE norāda, ka nav video signāla sprieguma, un 100 IRE norāda maksimālo iespējamo spriegumu (būtībā pilnīgi balts attēls).

Mērot spilgtuma līmeņus, elektronikas ražotāji izmanto dažādas mēroga sistēmas, piemēram, nits LED aizmugurgaismotiem televizoru displejiem vai pēdas-lamberts parastajiem atstarotājiem, piemēram, kinoteātriem. Tomēr šīs skalas ir balstītas uz kandelām uz kvadrātmetru (cd/m²). Tā vietā, lai izmantotu cd/m² kā spilgtuma informācijas lineāro jaudas vērtību, analogajos signālos parasti tiek izmantota IRE kā lineāra sprieguma pieauguma vienība, lai izpildītu standarta NTSC vai PAL pastiprinājuma prasības.

IRE vērtības parasti izmanto apraides nozarē; apraides inženieri paļaujas uz tiem, kalibrējot aprīkojumu, kas uztver vai pārraida saliktus video signālus, piemēram, kameras un televizori. Vispārīgi runājot, apraides inženieri izmanto skaitļus no 0 līdz 100, pielāgojot/pielāgojot audio un video līmeņus filmēšanas un apraides laikā.

Kā tiek mērīts IRE?

IRE apzīmē Radioinženieru institūtu un ir mērvienība, ko izmanto salikto video signālu mērīšanai. To mēra milivoltos (mV) no 0 mV līdz 100 mV, kas nozīmē normālu diapazonu, kurā saliktajiem video signāliem jāiekrīt pareizai darbībai.

IRE svārstās no -40 līdz 120 katrā video kadrā, un viss diapazons ir sadalīts segmentos pēc atskaites punktiem, ko sauc par IRE punktiem. Pēc tam šie signāli tiek mērīti no 0 IRE (melns) līdz 100 IRE (balts).

0 IRE ir precīza patiesā melnā vērtība, un tā atbilst aptuveni 7.5 mV amplitūdai no maksimuma līdz maksimumam standarta NTSC signālam vai 1 V amplitūdai no maksimuma līdz maksimumam PAL signālam.

100IRE apzīmē 100% balto līmeni, kas ir vienāds ar signāla spriegumu 70 mV no maksimuma līdz maksimumam NTSC signālam un 1 voltam no maksimuma līdz maksimumam PAL signālam; savukārt 40 IRE zem melnā līmeņa (-40IRE) pie 300 mV no maksimuma līdz maksimumam NTSC signālā vai 4 Vand 50% pelēks atbilst 35IRE (35% digitālā pilna skala).

Šie līmeņi tiek izmantoti kā atskaites punkti, mērot dažādus attēla līmeņus, piemēram, kopējo spilgtuma vai attēla kontrasta regulatorus, gaismas vai krāsu pastiprinājumu vai līmeņus un citus iestatījumus, piemēram, pjedestāla līmeņus, ja tādi ir.

IRE veidi

IRE mērījumu izmanto, lai novērtētu analogā saliktā video signāla amplitūdas līmeni. Tas apzīmē "momentāno atsauces elektrodu" un tiek izmantots galvenokārt televīzijas apraides nozarē. Runājot par IRE, signālus var klasificēt vairākos veidos, sākot no standarta IRE vienībām līdz NTSC un PAL IRE vienībām. Šajā rakstā mēs apskatīsim dažādus IRE mērījumu veidus un atšķirības starp tiem.

IRE 0

IRE (izrunā "eye-reel") apzīmē Radioinženieru institūtu, kas ir mērvienība, ko izmanto, lai novērtētu video signāla līmeni. IRE tiek izmantots, mērot saliktos video signālus.
IRE skala ir numurēta no 0 līdz 100, un katrs skaitlis apzīmē voltu daudzumu. IRE 0 rādījums vispār neatspoguļo relatīvo spriegumu, savukārt IRE 100 rādījums atspoguļo 1 voltu vai 100 procentu spilgtuma līmeni attiecībā pret izslēgšanas līmeni. Turklāt 65 IRE vērtība ir vienāda ar 735 milivoltiem (mV) vai nulle decibeliem, atsaucoties uz vienu voltu no maksimuma līdz maksimumam (dBV).

Trīs galvenie IRE veidi ir šādi:
-IRE 0: neatspoguļo relatīvo spriegumu, šāda veida mērījumus var izmantot, lai aprēķinātu skenēto attēlu pārmērīgu un zemu skenēšanu.
-IRE 15: pārstāv aptuveni 25 milivoltus (mV), to galvenokārt izmanto, lai izmērītu aizmugures verandas izgriezumu un iestatīšanas līmeņus apraides signālos.
-IRE 7.5/75%: atspoguļo vidējo AGC (Automatic Gain Control) līmeni; šāda veida mērījumi norāda spilgtuma diapazonu starp ēnotajām daļām kadrā un izceltajām daļām ārpus kadra.

IRE 7.5

IRE (Institute of Radio Engineers) ir mērvienība, ko izmanto, lai mērītu saliktos video signālus apraides televīzijā. IRE mērījumu skala ir robežās no 0 līdz 100, un sinhronizācijas līmenis ir 7.5 IRE. Tas parāda 7.5 IRE kā “melno atsauci”, kas apzīmē pilnu melnu video, kas turklāt nosaka visu signāla diapazonu tādos video standartos kā NTSC un PAL.

NTSC un PAL saliktā video signāla specifikācijās “melns/melnāks par melnu” ir 0–7.5 IRE, “zem sinhronizācijas” ir -40 IRE, 30 ir “balts” un “spilgtāks par baltu” ir attiecīgi 70–100 IRE, kas norāda uz pilnu. balts šim konkrētajam standartam. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka vērtības no 0 līdz 7.5 IRE nav redzamas, taču tās mēdz palīdzēt nodrošināt precīzu sinhronizācijas vai laika informāciju, ko izmanto dažādi televizoru komponenti, saņemot/pārraidot TV signālus. VAR parādīties arī vērtības ārpus diapazona 0–100, taču, ja iespējams, no tām jāizvairās, jo tās var negatīvi ietekmēt apraides televīzijas displeja/veiktspējas kvalitāti.
Attēla kontrasts, izmantojot dažādus toņus, kas atrodas šajos līmeņos, palīdz uzlabot attēla detaļas, ievērojami rādot to ārkārtīgi augstā izšķirtspējā liela ekrāna televizoros, kurus citādi būtu grūti pareizi redzēt, izmantojot citas analogās metodes, piemēram, S-Video vai RF vadu antenu sistēmas.

IRE 15

IRE 15, kas pazīstams arī kā izslēgšanas līmenis, ir viena no signāla mērvienībām, ko izmanto saliktajā video. Salikts video signāls ietver horizontālos un vertikālos sinhronizācijas impulsus un spilgtuma un krāsainības datu signālus. IRE (Institute of Radio Engineers) ir standarta vienība, ko izmanto šo signālu amplitūdas mērīšanai. IRE 15 atbilst 0.3 voltu izejas spriegumam no maksimuma līdz maksimumam NTSC signālā vai 0 voltu no maksimuma līdz maksimumam PAL signālā (NTSC un PAL ir digitālās apraides standarti).

IRE 15 tiek izmantots, lai norādītu, ja attēla daļai nav datu – šo apgabalu sauc par “aizdzēsto zonu”. Tas atrodas starp kopējo melnās krāsas līmeni un kopējo balto līmeni — parasti par 7.5 IRE zem kopējās aptumšošanās, kas iestatīta uz 100 IRE. Diapazons no 0 IRE (kopējais melns) līdz 7.5 IRE nosaka, cik tumšs attēls parādās ekrānā, kas norāda uz tā spēju atklāt ēnas detaļas vai māksliniecisko izteiksmi dažādos apgaismojumos un nokrāsās.

Kalibrējot video signālus, ir svarīgi vienmēr saglabāt 7.5 V no maksimuma līdz maksimumam visās attēla daļās visiem avotiem, ko plānojat attēlot — tas nodrošinās pareizu kolorimetriju jūsu sistēmā gan standarta izšķirtspējas analogajam saturam, gan HDTV formāti, piemēram, ATSC, 1080p/24 utt. Pareizi kalibrējot ar 100% baltumu (IRE 100) ar spilgtuma iestatījumu, kas nekairina acis, skatoties parastos sižetos TV šovos vai filmās, protams, var redzēt visas ēnas. bet ne pārāk izgaismots, līdz tie kļūst praktiski neredzami kopā ar vairākiem melnajiem toņu līmeņiem, kas parasti šķiet ļoti viegli atšķirami, taču estētiski pievilcīgi. Tāpēc piekļuve pareiziem iestatījumiem (IRE līmeņiem), izmantojot mūsdienu elektroniskos instrumentus, ir kļuvusi tik svarīga, lai nodrošinātu kvalitāti. precīzi attēli no jūsu mājas kinozāles/tiešraides kinoteātra iestatīšanas jau šodien!

IRE priekšrocības

IRE (IEEE Standards Association Radiometric Equivalent) ir mērvienība, ko izmanto saliktu video signālu mērīšanai. Šī ir profesionālā video iekārtā visbiežāk izmantotā mērvienība. IRE ir daudz priekšrocību, tostarp iespēja precīzi izmērīt spilgtuma un krāsainības signālus, kas palīdz radīt augstas kvalitātes vizuālos attēlus. Šajā rakstā mēs izpētīsim IRE priekšrocības un to, kāpēc tā ir tik svarīga video industrijā.

Precīza krāsu atveidošana

IRE apzīmē Institute of Capacity Engineers un tika izstrādāts 1938. gadā. IRE ir mērvienība, ko izmanto, lai mērītu saliktā video signāla amplitūdu. Mērot salikto video signālu, IRE nodrošina vairākas priekšrocības, tostarp precīzu krāsu atveidi.

IRE ļauj profesionāliem uzstādītājiem vai tehniķiem nodrošināt, lai video sistēmas kalibrēšanas laikā tiktu precīzi reproducētas krāsas, izmantojot video monitoru. IRE ierīce spēj izmērīt ne tikai attēlu līniju skaitu starp melno un balto, bet arī to relatīvo spilgtumu. Ar šādu precizitāti uzstādītājam vai tehniķim ir viegli pārliecināties, vai gala attēla displejā parādās pareizās krāsas.

IRE ļauj mums iestatīt saderīgu aprīkojumu, lai tas varētu sasniegt precīzu krāsu atveidi neatkarīgi no izmantotā aprīkojuma veida. Tas nodrošina, ka dažādās iekārtās redzamie krāsu toņi saglabāsies konsekventi visos kanālos un izvades ierīcēs, kas iesaistītas attēlu vai video signālu ģenerēšanā. Pareizi kalibrētiem monitoriem vai displejiem var būt liela nozīme, lai nodrošinātu, ka atskaņošanas laikā atsevišķās ierīcēs nav pretrunu starp toņiem vai nokrāsām, galu galā sniedzot mums spilgtus un vizuāli pievilcīgus attēlus ar ticamām nokrāsām un toņiem, kas precīzi atbilst mūsu sākotnējam satura avotam.

Precīza spilgtuma kontrole

Integrētais pieaugums un kritums (IRE) ir mērījums, kas novērtē salikto video signālu spilgtumu. Šis standarts, ko izstrādājusi Amerikas Nacionālā televīzijas sistēmas komiteja (ANSTC), nodrošina uzticamu signāla intensitātes mērījumu, ko var izmantot visu veidu video iekārtām un ļauj precīzi kontrolēt spilgtumu.

IRE vienības ir izteiktas procentu punktos, mērot skalā no 0 līdz 100. IRE skala ir sīkāk sadalīta 28 vērtībās, sākot no 0 IRE, kas norāda kopējo melnumu, līdz 100 IRE, kas apzīmē maksimālo baltumu. Attēla dziļumu vai kontrasta attiecību bieži mēra IRE diapazonā no 70 līdz 100%, bet attēla spilgtumu vai spilgtumu mēra IRE diapazonā no 7 līdz 10%.

Izmantojot standarta definīcijas un mērījumus, piemēram, IRE vienības visu veidu videoiekārtu ražotāji un tehniķi var precīzi definēt vēlamo signāla izvades līmeni īpašiem lietojumiem, piemēram, televīzijas apraidei, kam nepieciešama precīza kontrole gan pār niršanas stiprumu, gan signāla pieauguma laiku. Turklāt tehniķi var droši noteikt, vai kāda konkrēta iekārta rada signālu līmeņus, kas atbilst noteiktajiem standartiem drošai lietošanai kopā ar citiem signāla apstrādes ķēdes komponentiem.

Uzlabota attēla kvalitāte

Integrētās atskaites paplašināšanas (IRE) tehnoloģija tiek izmantota attēlveidošanas sistēmās, lai uzlabotu attēla kvalitāti. Tas ļauj veselības aprūpes speciālistiem MR attēlos redzēt nelielas vai smalkas iezīmes, kuras, iespējams, nav bijušas redzamas, izmantojot citas attēlveidošanas metodes. IRE process darbojas, palielinot parādītā attēla kontrastu, padarot to asāku un skaidrāku nekā iepriekš. Tādējādi mazākus bojājumus un audu struktūras ir vieglāk identificēt un interpretēt ekrānā.

IRE var izmantot arī ar ultraskaņas attēlveidošanu, kas palīdz ārstiem diagnosticēt slimības, kas saistītas ar augli un jaundzimušajiem, ļaujot viņiem atklāt agrīnas strukturālas problēmas vai ģenētiskas slimības grūtniecības laikā. IRE var izmantot arī ar rentgena attēlveidošanu, kas ļauj ārstiem noteikt kaulu lūzumus vai locītavu anomālijas, ļaujot viņiem ātri un precīzi noteikt precīzu diagnozi.

URE pašlaik tiek pieņemts arī staru terapijas jomās, piemēram, staru onkoloģijā, lai staru terapijas laikā precīzāk noteiktu audzējus, tādējādi radot mērķtiecīgākas starojuma devas, lai palielinātu efektivitāti pacientiem, kuriem tiek veikta vēža ārstēšana. IRE tehnoloģijas izmantošanas priekšrocības ir daudzas; tas uzlabo pacientu drošību, nodrošinot ārstiem augstāku precizitātes līmeni, diagnosticējot apstākļus, ļaujot viņiem atklāt nelielus bojājumus vai audu struktūras, kuras viņi citādi varētu nepamanīt bez IRE palīdzības.

Secinājumi

Noslēgumā jāsaka, ka IRE jeb Radioinženieru institūts ir mērvienība, ko izmanto video signālu mērīšanai. 100 IRE signāls ir maksimālais iespējamais jaudas līmenis jebkurā konkrētajā video signālā, savukārt 0 IRE signāls ir vienāds ar nulli voltiem un zemākais iespējamais līmenis, ko var sasniegt salikts video signāls. IRE skalu var izmantot, lai izmērītu jebkura attēla vai audio signāla stiprumu un skaidrību neatkarīgi no tā, vai tas tiek pārraidīts, parādīts televīzijā vai pārraidīts internetā. Videosignālus parasti mēra ar soli pa 1/100 IRE, sākot no 0 un beidzot ar 100.

Ierakstot audio vai video, parasti vislabāk ir ierakstīt pēc iespējas tuvāk 0 IRE, lai nodrošinātu optimālu skaņas kvalitāti. Atskaņošanas laikā var pielāgot līmeņus, piemēram, palielināt skaļumu vai pielāgot kontrastu un spilgtumu, neuztraucoties par traucējumu radītiem traucējumiem. Turklāt šī sistēma palīdz nodrošināt, ka visām sistēmām, kas apstrādā saliktos signālus, ir konsekventi kalibrēti precīzi mērījumi un mērogošana starp sistēmām.

Sveiki, es esmu Kima, mamma un stop-motion entuziaste ar pieredzi mediju veidošanā un tīmekļa izstrādē. Man ir milzīga aizraušanās ar zīmēšanu un animāciju, un tagad es ienirstu ar galvu stop-motion pasaulē. Izmantojot savu emuāru, es dalos ar jums savās mācībās.