IRE: Що таке вимірювання композитних відеосигналів?

від kim Оновлено: 29 Червня, 2022.

Intereventrectangularity (IRE) — це міра відносної яскравості відеосигналу, яка використовується для композитного відео.

Він вимірюється в одиницях, званих IRE, які є шкалою від 0 до 100, де 0 означає найтемніше, а 100 – найяскравіше.

IRE широко використовується багатьма мовниками та відеоінженерами як спосіб вимірювання та калібрування яскравості відеосигналу.

У цій статті ми обговоримо, що таке IRE і як він використовується для вимірювання композитних відеосигналів.

Визначення IRE

IRE розшифровується як «Інститут радіоінженерів». Це масштабування, яке використовується для вимірювання композитних відеосигналів і зазвичай виражається у відсотках від еталонного рівня «чорного» та пікового рівня білого (в американських системах) або еталонного рівня білого та пікового рівня чорного (в європейських та інших стандартах). Значення традиційно відображається в одиницях IRE на осцилографі, використовуючи вимірювання в діапазоні від 0 IRE (чорний) до 100 IRE (білий).

Термін IRE походить від інженера RCA у 1920-х роках і став стандартизованим серед інженерів телебачення для калібрування відеосигналів. Відтоді він був прийнятий декількома міжнародними організаціями зі стандартизації, став загальноприйнятим показником як для швидкості розгортки телевізійної лінії, так і для глибини модуляції. Оскільки кожен виробник калібрує своє обладнання по-різному, під час роботи з декількома системами важливо розуміти ці різні значення та відповідно їх коригувати, щоб забезпечити належну роботу.

Історія ІРЕ

IRE (вимовляється як "eye-rayhee") означає Інститут радіоінженерів і був заснований у 1912 році як професійне товариство радіоінженерів. IRE реалізував стандарт для композитних відеосигналів, що передбачає вимірювання чіткості чорного та білого в електричному сигналі, який подається на пристрій відображення зображення.

IRE використовувався для вимірювання різних типів відеосигналів, таких як; NTSC, PAL, SECAM, HDMI і DVI. NTSC використовує інше визначення IRE, ніж інші системи, використовуючи 7.5 IRE для рівня чорного замість 0 IRE, який використовується в більшості інших стандартів, що ускладнює порівняння двох систем.

PAL використовує 0 IRE для рівня чорного та 100 IRE для рівня білого, що дозволяє легко порівнювати його з іншими системами кольору, такими як NTSC і SECAM. Сигнали високої чіткості, такі як HDMI і DVI, використовують ще вищу роздільну здатність із насиченими кольорами, такими як 16-235 або 16-240, які визначаються стандартами HDMI 2.0a, де повний діапазон становить 230 або 240 значень відповідно після 16, що визначає чорний, а 256 визначає рівень білого відповідно.

Сучасною тенденцією є перехід до цифрових форматів, таких як HDMI, який краще витримує шуми в ланцюзі, але все ще вимагає відповідного калібрування, оскільки навіть цифрові формати вимагають точної синхронізації між вхідними сигналами, такими як DVD-програвачі, програвачі Blu-ray або ігрові консолі, які можуть відрізнятися від інтерпретації в порівнянні з один одного щодо вихідних сигналів, вироблених у зв’язку зі змінами, внесеними в них з точки зору кінцевого користувача, такими як яскравість або контрастність самого телевізора.

Що таке IRE?

IRE (Інститут радіоінженерів) — це абревіатура, яка зазвичай використовується під час обговорення композитних відеосигналів. Це одиниця вимірювання, яка використовується для визначення контрастності, кольору та яскравості відеосигналу, а також рівнів звуку. IRE також використовується для визначення форматів композитного відео та вимірювань в аналоговій області. Давайте ближче розглянемо IRE та його різноманітні застосування.

Як IRE використовується у відеосигналах?

IRE, або зворотна відносна експозиція, є одиницею вимірювання, яка використовується для представлення амплітуди відеосигналу. IRE найчастіше використовується в телевізійному виробництві та радіомовленні при вимірюванні композитних відеосигналів. Зазвичай він вимірюється в діапазоні від 0 до 100 за шкалою.

Система вимірювання IRE базується на тому, як око сприймає яскравість і колір, подібно до колірної температури, яку суспільство зазвичай використовує для опису білого світла. У відеосигналах 0 IRE вказує на відсутність напруги відеосигналу, а 100 IRE вказує на максимально можливу напругу (в основному, повністю біле зображення).

Під час вимірювання рівнів яскравості виробники електроніки використовують різні шкали, такі як ніти для телевізійних дисплеїв зі світлодіодним підсвічуванням або фут-ламберти для звичайних рефлекторів, таких як кінотеатри. Однак ці шкали базуються на канделах на квадратний метр (кд/м²). Замість того, щоб використовувати кд/м² як лінійне значення потужності інформації про яскравість, аналогові сигнали зазвичай використовують IRE як одиницю лінійного приросту напруги, щоб відповідати стандартним вимогам посилення NTSC або PAL.

Значення IRE зазвичай використовуються в індустрії мовлення; інженери телерадіомовлення покладаються на них під час калібрування обладнання, яке фіксує або транслює композитні відеосигнали, наприклад камер і телевізорів. Загалом інженери мовлення використовують числа від 0 до 100 під час налаштування/регулювання рівнів аудіо та відео під час зйомок і трансляцій.

Як вимірюється IRE?

IRE означає Інститут радіоінженерів і є одиницею вимірювання композитних відеосигналів. Воно вимірюється в мілівольтах (мВ) від 0 мВ до 100 мВ, що означає нормальний діапазон, у який композитні відеосигнали повинні потрапляти для належної роботи.

IRE коливається від -40 до 120 у кожному відеокадрі, і весь цей діапазон розділений на сегменти контрольними точками, які називаються точками IRE. Потім ці сигнали вимірюються від 0 IRE (чорний) до 100 IRE (білий).

0 IRE є точним значенням для справжнього чорного, і воно відповідає приблизно 7.5 мВ амплітудою розмаху на стандартному сигналі NTSC або 1 В амплітуді розмаху на сигналі PAL.

100IRE представляє 100% рівень білого, що дорівнює напрузі сигналу 70 мВ від піку до піку для сигналу NTSC і 1 Вольт до піку для сигналу PAL; тоді як 40 IRE нижче рівня чорного (-40IRE) при 300 мВ від піку до піку на сигналі NTSC або 4 V і 50% сірого відповідає 35IRE (35% цифрової повної шкали).

Ці рівні використовуються як контрольні точки під час вимірювання різних рівнів у зображенні, таких як регулятори загальної яскравості чи контрастності зображення, підсилення або рівні яскравості чи кольоровості та інші параметри, наприклад рівні п’єдесталу, де це можливо.

Види ІРЕ

Вимірювання IRE використовується для вимірювання рівня амплітуди аналогового композитного відеосигналу. Це розшифровується як «миттєвий електрод порівняння» і використовується в основному в телевізійній індустрії. Що стосується IRE, існує кілька типів, на які можна класифікувати сигнали, починаючи від стандартних одиниць IRE і закінчуючи одиницями NTSC і PAL IRE. У цій статті ми розглянемо різні типи вимірювань IRE та відмінності між ними.

IRE 0

IRE (вимовляється як «окошко») означає Інститут радіоінженерів, що є одиницею вимірювання, що використовується для оцінки рівня відеосигналу. IRE використовується при вимірюванні композитних відеосигналів.
Шкала IRE пронумерована від 0 до 100, і кожне число означає кількість вольт. Показник IRE 0 взагалі не означає відносну напругу, тоді як показник IRE 100 представлятиме 1 вольт або 100-відсотковий рівень яскравості відносно рівня гасіння. Крім того, значення 65 IRE дорівнює 735 мілівольт (мВ) або нулю децибел відносно одного вольта від піку до піку (дБВ).

Три основні типи IRE включають:
-IRE 0: не представляє відносної напруги, цей тип вимірювання може бути використаний для обчислення надмірного та недорозгорнутого сканування на сканованих зображеннях.
-IRE 15: являє собою близько 25 мілівольт (мВ), він в основному використовується для вимірювання відсікання заднього ґанку та рівнів налаштування в сигналах трансляції.
-IRE 7.5/75%: середній рівень AGC (автоматичне регулювання посилення); цей тип вимірювання вказує на діапазон яскравості між затемненими ділянками всередині кадру та виділеними ділянками поза кадром.

IRE 7.5

IRE (Інститут радіоінженерів) — це одиниця вимірювання, яка використовується для вимірювання композитних відеосигналів у телевізійному мовленні. Шкала вимірювання IRE коливається від 0 до 100, з рівнем синхронізації 7.5 IRE. Це представляє 7.5 IRE як «чорний еталон», який представляє повний чорний для відео, який, крім того, визначає повний діапазон сигналу в відеостандартах, таких як NTSC і PAL.

У специфікаціях композитного відеосигналу NTSC і PAL «чорний/чорніший за чорний» становить 0-7.5 IRE, «нижча синхронізація» становить -40 IRE, 30 для «білого» і «яскравіше білого» становить 70-100 IRE відповідно, повне позначення. білий для цього конкретного стандарту. Тут важливо зазначити, що значення між 0-7.5IRE невидимі, але, як правило, допомагають у наданні точної синхронізації або інформації про час, яка використовується різними компонентами телевізорів під час прийому/передачі телевізійних сигналів; тоді як значення за межами діапазону 0-100 також МОЖУТЬ з'являтися, але їх слід уникати, якщо це можливо, оскільки вони можуть негативно вплинути на якість відображення/телевізійного мовлення.
Контраст зображення з використанням різних відтінків, які знаходяться в межах цих рівнів, допомагає значно покращити деталі зображення, відображаючи його у надзвичайно високій чіткості на великому екрані телевізора, який інакше було б важко побачити належним чином за допомогою інших аналогових методів, таких як S-Video або радіочастотні дротові антенні системи.

IRE 15

IRE 15, також відомий як рівень гасіння, є однією з одиниць вимірювання сигналу, що використовується в композитному відео. Композитний відеосигнал включає імпульси горизонтальної та вертикальної синхронізації та сигнали даних яскравості та кольоровості. IRE (Інститут радіоінженерів) є стандартною одиницею вимірювання амплітуди цих сигналів. IRE 15 відповідає вихідній напрузі 0.3 вольта від піку до піку в сигналі NTSC або 0 вольт від піку до піку в сигналі PAL (NTSC і PAL є стандартами цифрового мовлення).

IRE 15 використовується для вказівки, коли частина зображення не містить даних – ця область відома як «зона порожнього зображення». Він розташований між загальним рівнем чорного та загальним рівнем білого – зазвичай на 7.5 IRE нижче загального гасіння, встановленого на 100 IRE. Діапазон від 0 IRE (повний чорний) до 7.5 IRE визначає, наскільки темним виглядає зображення на екрані, що вказує на його здатність виявляти тіньові деталі або художню виразність у різних світлах і відтінках.

Під час калібрування відеосигналів важливо постійно підтримувати амплітудну напругу 7.5 В у всіх частинах зображення для всіх джерел, які ви збираєтеся відображати – це забезпечить правильну колориметрію у вашій системі як для аналогового вмісту стандартної чіткості, так і Формати на основі HDTV, такі як ATSC, 1080p/24 тощо. При належному калібруванні зі 100% білим (IRE 100) із налаштуванням яскравості, яке не подразнює очі під час перегляду звичайних сцен у телешоу чи фільмах, природно, що можна побачити всі тіні але не надто яскравими, доки вони не стануть практично невидимими разом із декількома рівнями чорного, які зазвичай виглядають дуже легко помітними, але естетично привабливими – Ось чому доступ до належних налаштувань (рівнів IRE) за допомогою сучасних електронних інструментів став таким критичним для забезпечення якості точні зображення з вашого домашнього кінотеатру/прямої трансляції кінотеатру вже сьогодні!

Переваги IRE

IRE (радіометричний еквівалент Асоціації стандартів IEEE) — це одиниця вимірювання, яка використовується для вимірювання композитних відеосигналів. Це найбільш часто використовувана одиниця вимірювання в професійному відеообладнанні. IRE має багато переваг, зокрема здатність точно вимірювати сигнали яскравості та кольоровості, що допомагає створювати високоякісні візуальні ефекти. У цій статті ми дослідимо переваги IRE і чому це так важливо у відеоіндустрії.

Точна передача кольору

IRE означає Інститут інженерів потужностей і був розроблений у 1938 році. IRE – це одиниця вимірювання, яка використовується для вимірювання амплітуди композитного відеосигналу. При вимірюванні композитного відеосигналу IRE забезпечує кілька переваг, зокрема точне відтворення кольорів.

IRE дозволяє професійним інсталяторам або технікам гарантувати точне відтворення кольорів на відеомоніторі під час калібрування відеосистеми. Пристрій IRE здатний вимірювати не лише кількість ліній між чорним і білим на зображенні, але й їх відносну яскравість. З такою точністю інсталятор або технік легко переконатися, що правильні кольори відображаються на остаточному дисплеї зображення.

IRE дозволяє нам налаштувати сумісне обладнання таким чином, щоб воно могло досягти точного відтворення кольорів незалежно від того, який тип обладнання використовується. Це гарантує, що відтінки кольорів, видимі в різному обладнанні, залишатимуться узгодженими на всіх каналах і пристроях виведення, задіяних у створенні зображень або відеосигналів. Правильно відкалібровані монітори або дисплеї можуть відігравати важливу роль у забезпеченні відсутності розбіжностей між тонами чи відтінками на окремих пристроях під час відтворення, що зрештою дасть нам яскраві та візуально привабливі зображення з правдоподібними відтінками та тонами, які точно відповідають нашому оригінальному джерелу вмісту.

Точне керування яскравістю

Integrated Rise and Fall (IRE) — це вимірювання, яке оцінює яскравість композитного відеосигналу. Цей стандарт, розроблений Американським комітетом національної телевізійної системи (ANSTC), забезпечує надійне вимірювання інтенсивності сигналу, яке можна застосовувати для всіх типів відеообладнання, і дозволяє точно контролювати яскравість.

Одиниці IRE виражаються у відсоткових пунктах за шкалою від 0 до 100. Шкала IRE далі розбивається на 28 значень у діапазоні від 0 IRE, що вказує на повну чорноту, до 100 IRE, що представляє пік білого. Глибина зображення або коефіцієнт контрастності часто вимірюється в діапазоні IRE 70-100%, тоді як яскравість або яскравість зображення вимірюється в діапазоні IRE 7-10%.

За допомогою стандартних визначень і вимірювань, таких як одиниці IRE, для всіх типів відеообладнання виробники та технічні спеціалісти можуть точно визначити бажаний рівень вихідного сигналу для конкретних застосувань, таких як трансляція телебачення, що вимагає точного контролю як за силою занурення, так і за часом наростання сигналу. Крім того, технічні спеціалісти можуть з упевненістю визначити, чи виробляє будь-яка частина обладнання рівень сигналу, який відповідає встановленим стандартам для безпечного використання з іншими компонентами в ланцюжку обробки сигналу.

Покращена якість зображення

Технологія інтегрованого розширення звіту (IRE) використовується в системах обробки зображень для покращення якості зображення. Це дозволяє медичним працівникам бачити дрібні або тонкі особливості на МРТ-зображеннях, які могли бути невидимі за допомогою інших методів візуалізації. Процес IRE працює, підвищуючи контраст відображуваного зображення, завдяки чому воно виглядає різкішим і чіткішим, ніж раніше. Це полегшує ідентифікацію та інтерпретацію менших уражень і тканинних структур на екрані.

IRE також можна використовувати з ультразвуковою візуалізацією, яка допомагає лікарям діагностувати захворювання, пов’язані з плодом і новонародженими, дозволяючи їм виявляти ранні структурні проблеми або генетичні захворювання під час вагітності. IRE також можна використовувати з рентгенівським зображенням, яке дозволяє лікарям ідентифікувати переломи кісток або аномалії суглобів, дозволяючи їм швидко й точно поставити точний діагноз.

Наразі URE також використовується в таких областях променевої терапії, як променева онкологія, для більш точного націлювання на пухлини під час променевої терапії, що призводить до більш цілеспрямованих доз опромінення для більшої ефективності для пацієнтів, які проходять лікування раку. Переваги використання технології IRE численні; він покращує безпеку пацієнтів, забезпечуючи лікарям вищий рівень точності при діагностиці захворювань, дозволяючи їм виявляти невеликі ураження або структури тканин, які вони могли б пропустити без допомоги IRE.

Висновок

На закінчення, IRE або Інститут радіоінженерів є одиницею вимірювання, яка використовується для вимірювання відеосигналів. Сигнал 100-IRE — це максимально можливий рівень потужності в будь-якому даному відеосигналі, тоді як сигнал 0-IRE дорівнює нулю вольт і є найнижчим можливим рівнем, якого може досягти композитний відеосигнал. Шкалу IRE можна використовувати для вимірювання сили та чіткості будь-якого заданого зображення чи аудіосигналу, незалежно від того, транслюється він, відображається на телебаченні чи через Інтернет. Відеосигнали зазвичай вимірюються з кроком 1/100 IRE, починаючи з 0 і закінчуючи 100.

Під час запису аудіо чи відео зазвичай найкраще записувати якомога ближче до 0-IRE для оптимальної якості звуку. Регулювання рівнів під час відтворення, наприклад збільшення гучності або налаштування контрастності та яскравості, можна виконувати, не турбуючись про спотворення через перешкоди. Крім того, ця система допомагає гарантувати, що всі системи, що обробляють композитні сигнали, мають послідовне калібрування для точних вимірювань і масштабування між системами.

Привіт, я Кім, мама та ентузіаст стоп-моушну з досвідом створення медіа та веб-розробки. Я маю величезну пристрасть до малювання та анімації, і тепер я з головою занурююся у світ стоп-моушну. У своєму блозі я ділюся з вами своїми знаннями.