IRE: Co to jest w pomiarze kompozytowych sygnałów wideo?

przez kim Aktualizacja: 29 czerwca 2022 r.

Intereventrectangularity (IRE) jest miarą względnej jasności sygnału wideo, która jest używana w kompozytowym wideo.

Jest mierzony w jednostkach zwanych IRE, które są skalą od 0 do 100, gdzie 0 oznacza najciemniejszy, a 100 najjaśniejszy.

IRE został szeroko przyjęty przez wielu nadawców i inżynierów wideo jako sposób pomiaru i kalibracji jasności sygnału wideo.

W tym artykule omówimy, czym jest IRE i jak jest używany w pomiarach kompozytowych sygnałów wizyjnych.

Definicja IRE

IRE oznacza „Instytut Inżynierów Radiowych”. Jest to skala stosowana w pomiarach kompozytowych sygnałów wizyjnych, zwykle wyrażana jako procent referencyjnego poziomu „czerni” i szczytowego poziomu bieli (w systemach amerykańskich) lub referencyjnego poziomu bieli i szczytowego poziomu czerni (w standardach europejskich i innych). Wartość jest tradycyjnie pokazywana na oscyloskopie w jednostkach IRE, przy użyciu pomiarów w zakresie od 0 IRE (czarny) do 100 IRE (biały).

Termin IRE pochodzi od inżyniera z RCA w latach dwudziestych XX wieku i został ustandaryzowany wśród inżynierów telewizyjnych do kalibracji sygnałów wideo. Od tego czasu została przyjęta przez kilka międzynarodowych organizacji normalizacyjnych, stając się akceptowaną miarą zarówno szybkości skanowania linii telewizyjnej, jak i głębokości modulacji. Ponieważ każdy producent inaczej kalibruje swój sprzęt, podczas pracy w wielu systemach ważne jest, aby zrozumieć te różne wartości i odpowiednio je dostosować, aby zapewnić prawidłowe działanie.

Historia IRE

IRE (wymawiane „eye-rayhee”) oznacza Institution of Radio Engineers i zostało założone w 1912 roku jako stowarzyszenie zawodowe dla inżynierów radiowych. IRE wdrożył standard dla kompozytowych sygnałów wideo obejmujący pomiar rozdzielczości czerni i bieli w sygnale elektrycznym, który jest prezentowany na urządzeniu wyświetlającym obraz.

IRE był używany do pomiaru różnych typów sygnałów wideo, takich jak; NTSC, PAL, SECAM, HDMI i DVI. NTSC wykorzystuje inną definicję IRE niż inne systemy, używając 7.5 IRE dla poziomu czerni zamiast 0 IRE używanego przez większość innych standardów, co utrudnia porównanie tych dwóch systemów.

PAL wykorzystuje 0 IRE dla poziomu czerni i 100 IRE dla poziomu bieli, co pozwala na łatwe porównanie z innymi systemami kolorów, takimi jak NTSC i SECAM. Sygnały o wysokiej rozdzielczości, takie jak HDMI i DVI, wykorzystują jeszcze wyższą rozdzielczość z głębokimi kolorami, takimi jak 16-235 lub 16-240, zdefiniowanymi przez standardy HDMI 2.0a, gdzie pełny zakres wynosi odpowiednio 230 lub 240 wartości po 16, która definiuje czerń, podczas gdy 256 odpowiednio definiuje poziom bieli.

Współczesny trend zmierza w kierunku formatów cyfrowych, takich jak HDMI, które lepiej radzą sobie z szumami obwodów, ale nadal wymagają odpowiedniej kalibracji, ponieważ nawet formaty cyfrowe wymagają dokładnej synchronizacji między sygnałami wejściowymi, takimi jak odtwarzacze DVD, odtwarzacze Blu-ray lub konsole do gier, które mogą mieć inną interpretację w porównaniu do względem generowanych sygnałów wyjściowych w związku ze zmianami dokonywanymi na nich z perspektywy użytkownika końcowego, takimi jak jasność lub kontrast samego telewizora.

Co to jest IRE?

IRE (Institute of Radio Engineers) to skrót powszechnie używany przy omawianiu kompozytowych sygnałów wideo. Jest to jednostka miary używana do określania kontrastu, koloru i jasności sygnału wideo, a także poziomów dźwięku. IRE jest również używany do określania formatów kompozytowego wideo i pomiarów w domenie analogowej. Przyjrzyjmy się bliżej IRE i jego różnym zastosowaniom.

W jaki sposób IRE jest używany w sygnałach wideo?

IRE, czyli odwrotna ekspozycja względna, to jednostka miary używana do reprezentowania amplitudy sygnału wideo. IRE jest najczęściej używany w produkcji telewizyjnej i transmisji radiowej podczas pomiaru kompozytowych sygnałów wideo. Zwykle mierzy się go w zakresie od 0 do 100 na skali.

System pomiaru IRE opiera się na tym, jak oko postrzega jasność i kolor — podobnie jak temperatura barwowa, której społeczeństwo zazwyczaj używa do opisu światła białego. W sygnałach wideo 0 IRE oznacza brak napięcia sygnału wideo, a 100 IRE oznacza maksymalne możliwe napięcie (w zasadzie cały biały obraz).

Podczas pomiaru poziomów jasności producenci elektroniki stosują różne systemy skali, takie jak gnidy dla wyświetlaczy telewizyjnych z podświetleniem LED lub stopki dla zwykłych reflektorów, takich jak kina. Skale te są jednak oparte na kandelach na metr kwadratowy (cd/m²). Zamiast używać cd/m² jako liniowej wartości mocy informacji o luminancji, sygnały analogowe zazwyczaj używają IRE jako jednostki liniowego przyrostu napięcia, aby spełnić standardowe wymagania dotyczące wzmocnienia NTSC lub PAL.

Wartości IRE są powszechnie stosowane w branży nadawczej; inżynierowie transmisji polegają na nich podczas kalibracji sprzętu, który przechwytuje lub nadaje kompozytowe sygnały wideo, takiego jak kamery i telewizory. Ogólnie rzecz biorąc, inżynierowie transmisji używają liczb z zakresu 0-100 podczas dostosowywania poziomów audio i wideo podczas filmowania i nadawania.

Jak mierzy się IRE?

IRE oznacza Institute of Radio Engineers i jest jednostką miary używaną do pomiaru kompozytowych sygnałów wideo. Jest mierzone w miliwoltach (mV) w zakresie od 0 mV do 100 mV, co oznacza normalny zakres, w którym kompozytowe sygnały wideo powinny mieścić się w celu prawidłowego działania.

IRE wynosi od -40 do 120 w każdej klatce wideo, a cały ten zakres jest podzielony na segmenty za pomocą punktów odniesienia zwanych punktami IRE. Sygnały te są następnie mierzone od 0 IRE (czarny) do 100 IRE (biały).

0 IRE jest dokładną wartością prawdziwej czerni i odpowiada amplitudzie międzyszczytowej około 7.5 mV w przypadku standardowego sygnału NTSC lub amplitudzie międzyszczytowej 1 V w sygnale PAL.

100IRE reprezentuje 100% poziom bieli, który jest równy napięciu międzyszczytowemu 70 mV dla sygnału NTSC i 1 V międzyszczytowemu dla sygnału PAL; podczas gdy 40 IRE poniżej poziomu czerni (-40IRE) przy 300 mV międzyszczytowym dla sygnału NTSC lub 4 V i 50% szarości odpowiada 35IRE (35% cyfrowej pełnej skali).

Poziomy te są używane jako punkty odniesienia podczas pomiaru różnych poziomów w obrazie, takich jak ogólna jasność lub kontrolery kontrastu obrazu, wzmocnienia lub poziomy luminancji lub chrominancji oraz inne ustawienia, takie jak poziomy cokołu, jeśli ma to zastosowanie.

Rodzaje IRE

Pomiar IRE służy do pomiaru poziomu amplitudy analogowego kompozytowego sygnału wideo. Oznacza „natychmiastową elektrodę odniesienia” i jest stosowana głównie w branży telewizyjnej. Jeśli chodzi o IRE, istnieje kilka typów sygnału, które można podzielić na różne, od standardowych jednostek IRE po jednostki NTSC i PAL IRE. W tym artykule przyjrzymy się różnym typom pomiarów IRE i różnicom między nimi.

IR 0

IRE (czyt. „eye-reel”) oznacza Institute of Radio Engineers, czyli jednostkę miary używaną do oceny poziomu sygnału wideo. IRE jest używany podczas pomiaru kompozytowych sygnałów wideo.
Skala IRE jest ponumerowana od 0 do 100, a każda liczba reprezentuje ilość woltów. Odczyt IRE 0 oznacza całkowity brak napięcia względnego, podczas gdy odczyt IRE 100 reprezentuje 1 wolt lub 100-procentowy poziom luminancji względem poziomu wygaszania. Ponadto wartość 65 IRE jest równa 735 miliwoltom (mV) lub zero decybeli w odniesieniu do jednego wolta międzyszczytowego (dBV).

Trzy główne typy IRE obejmują:
-IRE 0: Nie reprezentujący napięcia względnego, ten typ pomiaru może być użyty do obliczenia overscan i underscan w zeskanowanych obrazach.
-IRE 15: Reprezentuje około 25 miliwoltów (mV), jest używany głównie do pomiaru przesterowania tylnego ganku i poziomów konfiguracji w sygnałach nadawczych.
-IRE 7.5/75%: reprezentujący średni poziom AGC (Automatic Gain Control); ten typ pomiaru wskazuje zakres jasności między zacienionymi częściami wewnątrz ramki a podświetlonymi częściami poza ramką.

IR 7.5

IRE (Institute of Radio Engineers) to jednostka miary używana do pomiaru kompozytowych sygnałów wideo w telewizji. Skala pomiaru IRE mieści się w zakresie od 0 do 100, przy czym poziom synchronizacji wynosi 7.5 IRE. To przedstawia 7.5 IRE jako „czerń odniesienia”, która reprezentuje pełną czerń dla wideo, co ponadto definiuje pełny zakres sygnału w standardach wideo, takich jak NTSC i PAL.

W specyfikacjach kompozytowego sygnału wideo NTSC i PAL „czarny/czarniejszy niż czarny” to 0-7.5 IRE, „poniżej synchronizacji” to -40 IRE, 30 dla „bieli” i „jaśniejszy niż biały” to odpowiednio 70-100 IRE, co oznacza pełne biały dla tego konkretnego standardu. Należy tutaj zauważyć, że wartości pomiędzy 0-7.5IRE są niewidoczne, ale zwykle pomagają w zapewnieniu dokładnej synchronizacji lub informacji o taktowaniu, używanych przez różne komponenty telewizorów podczas odbierania/nadawania sygnałów telewizyjnych; podczas gdy wartości spoza zakresu 0-100 również MOGĄ się pojawić, ale należy ich unikać, jeśli to możliwe, ponieważ mogą one mieć niekorzystny wpływ na jakość wyświetlania/działania nadawanej telewizji.
Kontrast obrazu przy użyciu różnych odcieni mieszczących się w tych poziomach pomaga znacznie poprawić szczegóły obrazu, pokazując go w bardzo wysokiej rozdzielczości na telewizorach z dużymi ekranami, które w przeciwnym razie byłyby trudne do prawidłowego zobaczenia przy użyciu innych metod analogowych, takich jak przewodowe systemy antenowe S-Video lub RF.

IR 15

IRE 15, znany również jako poziom wygaszania, jest jedną z jednostek pomiaru sygnału stosowanych w wideo kompozytowym. Kompozytowy sygnał wizyjny zawiera impulsy synchronizacji poziomej i pionowej oraz sygnały danych luminancji i chrominancji. Standardową jednostką używaną do pomiaru amplitudy tych sygnałów jest IRE (Instytut Inżynierów Radiowych). IRE 15 odpowiada napięciu wyjściowemu 0.3 V międzyszczytowemu w sygnale NTSC lub 0 V międzyszczytowemu w sygnale PAL (NTSC i PAL to standardy nadawania cyfrowego).

IRE 15 służy do wskazania, kiedy część obrazu nie ma danych – ten obszar jest znany jako „obszar wygaszania”. Znajduje się pomiędzy poziomem całkowitej czerni a poziomem całkowitej bieli – zwykle 7.5 IRE poniżej całkowitego wygaszania ustawionego na 100 IRE. Zakres od 0 IRE (całkowita czerń) do 7.5 IRE określa, jak ciemny obraz pojawia się na ekranie, co wskazuje na jego zdolność do ujawniania szczegółów cienia lub ekspresji artystycznej w różnych światłach i odcieniach.

Podczas kalibracji sygnałów wideo ważne jest, aby przez cały czas utrzymywać napięcie międzyszczytowe 7.5 V we wszystkich częściach obrazu dla wszystkich źródeł, które zamierzasz wyświetlać — zapewni to prawidłową kolorymetrię w systemie zarówno dla treści analogowych o standardowej rozdzielczości, jak i Formaty oparte na HDTV, takie jak ATSC, 1080p/24 itp. Po prawidłowej kalibracji ze 100% bielą (IRE 100) przy ustawieniu jasności, które nie podrażnia oczu podczas oglądania normalnych scen w programach telewizyjnych lub filmach, naturalnie wszystkie cienie są widoczne ale nie nadmiernie rozjaśnione, dopóki nie staną się praktycznie niewidoczne, wraz z kilkoma poziomami czerni, które normalnie wydają się bardzo łatwe do odróżnienia, ale atrakcyjne estetycznie – dlatego dostęp do odpowiednich ustawień (poziomów IRE) za pomocą nowoczesnych instrumentów elektronicznych stał się tak ważny dla zapewnienia jakości dokładne obrazy z zestawu kina domowego / kina z transmisją na żywo już dziś!

Korzyści z IRE

IRE (IEEE Standards Association Radiometric Equivalent) to jednostka miary używana do pomiaru kompozytowych sygnałów wideo. Jest to najczęściej stosowana jednostka miary w profesjonalnym sprzęcie wideo. IRE ma wiele zalet, w tym możliwość dokładnego pomiaru sygnałów luminancji i chrominancji, co pomaga tworzyć wysokiej jakości wizualizacje. W tym artykule przyjrzymy się zaletom IRE i wyjaśnimy, dlaczego jest tak ważny w branży wideo.

Dokładne odwzorowanie kolorów

IRE oznacza instytut inżynierów pojemności i został opracowany w 1938 roku. IRE to jednostka miary używana do pomiaru amplitudy kompozytowego sygnału wideo. Podczas pomiaru kompozytowego sygnału wideo IRE zapewnia kilka korzyści, w tym dokładne odwzorowanie kolorów.

IRE pozwala profesjonalnym instalatorom lub technikom zapewnić dokładne odwzorowanie kolorów na monitorze wideo podczas kalibracji systemu wideo. Jednostka IRE jest w stanie zmierzyć nie tylko liczbę linii między czernią i bielą obecnych na obrazie, ale także ich względną luminancję. Z taką precyzją instalator lub technik może łatwo upewnić się, że na końcowym wyświetlaczu obrazu pojawią się właściwe kolory.

IRE umożliwia nam skonfigurowanie kompatybilnego sprzętu tak, aby mógł uzyskać wierne odwzorowanie kolorów niezależnie od rodzaju używanego sprzętu. Gwarantuje to, że odcienie kolorów widoczne na różnych urządzeniach pozostaną spójne we wszystkich kanałach i urządzeniach wyjściowych zaangażowanych w generowanie obrazów lub sygnałów wideo. Odpowiednio skalibrowane monitory lub wyświetlacze mogą odgrywać ważną rolę w zapewnieniu, że podczas odtwarzania nie będzie żadnych rozbieżności między tonami lub odcieniami na różnych urządzeniach, co ostatecznie zapewni nam żywe i atrakcyjne wizualnie obrazy z wiarygodnymi odcieniami i tonami, które dokładnie pasują do naszego oryginalnego źródła treści.

Dokładna kontrola jasności

Integrated Rise and Fall (IRE) to pomiar oceniający jasność kompozytowych sygnałów wideo. Ten standard, opracowany przez American National Television System Committee (ANSTC), zapewnia niezawodny pomiar natężenia sygnału, który można zastosować we wszystkich typach sprzętu wideo i umożliwia dokładną kontrolę jasności.

Jednostki IRE są wyrażone w punktach procentowych mierzonych w skali od 0 do 100. Skala IRE jest dalej podzielona na 28 wartości z zakresu od 0 IRE, co oznacza całkowitą czerń, do 100 IRE, co oznacza szczytową biel. Głębia obrazu lub współczynnik kontrastu są często mierzone w zakresie IRE 70-100%, podczas gdy jasność obrazu lub luminancja są mierzone w zakresie IRE 7-10%.

Używając standardowych definicji i pomiarów, takich jak jednostki IRE we wszystkich typach sprzętu wideo, producenci i technicy mogą dokładnie określić pożądany poziom sygnału wyjściowego dla określonych zastosowań, takich jak telewizja, która wymaga precyzyjnej kontroli zarówno siły nurkowania, jak i czasu narastania sygnału. Ponadto technicy mogą z całą pewnością określić, czy dane urządzenie generuje poziomy sygnału, które mieszczą się w ustalonych standardach bezpiecznego użytkowania z innymi komponentami w łańcuchu przetwarzania sygnału.

Poprawiona jakość obrazu

Technologia Integrated Report-Expansion (IRE) jest stosowana w systemach obrazowania w celu poprawy jakości obrazu. Pozwala pracownikom służby zdrowia zobaczyć małe lub subtelne cechy na obrazach MRI, które mogły nie być widoczne przy użyciu innych technik obrazowania. Proces IRE działa poprzez zwiększenie kontrastu wyświetlanego obrazu, dzięki czemu wygląda ostrzej i wyraźniej niż wcześniej. Ułatwia to identyfikację i interpretację mniejszych zmian i struktur tkankowych na ekranie.

IRE może być również używany z obrazowaniem ultrasonograficznym, które pomaga lekarzom diagnozować choroby związane z płodem i noworodkiem, umożliwiając im wykrycie wczesnych problemów strukturalnych lub chorób genetycznych podczas ciąży. IRE może być również używany z obrazowaniem rentgenowskim, co pozwala lekarzom zidentyfikować złamania kości lub nieprawidłowości stawów, umożliwiając im szybkie i dokładne postawienie dokładnej diagnozy.

URE jest również obecnie wdrażany w obszarach radioterapii, takich jak radioterapia onkologiczna, w celu dokładniejszego celowania w nowotwory podczas radioterapii, co skutkuje bardziej ukierunkowanymi dawkami promieniowania w celu uzyskania większej skuteczności u pacjentów poddawanych leczeniu raka. Korzyści z zastosowania technologii IRE są liczne; poprawia bezpieczeństwo pacjentów, zapewniając lekarzom wyższy poziom dokładności podczas diagnozowania schorzeń, umożliwiając im wykrywanie małych uszkodzeń lub struktur tkankowych, które w innym przypadku mogłyby zostać przeoczone bez pomocy IRE.

Wnioski

Podsumowując, IRE lub Institute of Radio Engineers to jednostka miary używana do pomiaru sygnałów wideo. Sygnał 100-IRE to maksymalny możliwy poziom mocy w danym sygnale wideo, podczas gdy sygnał 0-IRE jest równy zeru woltów i najniższemu możliwemu poziomowi, jaki może osiągnąć kompozytowy sygnał wideo. Skali IRE można użyć do pomiaru siły i wyrazistości dowolnego sygnału obrazu lub dźwięku, niezależnie od tego, czy jest on nadawany, wyświetlany w telewizji czy transmitowany przez Internet. Sygnały wideo są zwykle mierzone w krokach co 1/100 IRE, zaczynając od 0 i kończąc na 100.

Podczas nagrywania dźwięku lub wideo zazwyczaj najlepiej jest nagrywać jak najbliżej 0-IRE, aby uzyskać optymalną jakość dźwięku. Dostosowywanie poziomów podczas odtwarzania, takie jak zwiększanie głośności lub regulacja kontrastu i jasności, można wtedy wykonać bez martwienia się o zniekształcenia spowodowane zakłóceniami. Co więcej, ten system pomaga zapewnić, że wszystkie systemy przetwarzające sygnały złożone mają spójną kalibrację dla dokładnych pomiarów i skalowania między systemami.

Cześć, jestem Kim, jestem mamą i entuzjastką animacji poklatkowej z doświadczeniem w tworzeniu mediów i tworzeniu stron internetowych. Mam ogromną pasję do rysowania i animacji, a teraz rzucam się w świat animacji poklatkowej. Na moim blogu dzielę się z wami moją nauką.