 |
Τεχνολογίες Εικόνας:
Καλύτερα να Μασάς, παρά να Μιλάς... |
Εισαγωγή
Το Φως, τα Χρώματα
και το Μάτι
Ο Δείκτης Αντίθεσης και η
Οξύτητα σε μια προβαλλόμενη εικόνα
Τί είναι τελικώς η
διόρθωση Gamma;
Εγχρωμη εικόνα: Πειράματα, Μοντέλα, Το
Διάγραμμα CIE και το Gamut
Βίντεο: Περί
Χρονικού και Χωρικού Δειγματισμού
Η Σαρωση και ο
Συγχρονισμός των σημάτων Βίντεο
Ti είναι η Ανάλυση;
Σήματα Χρωματοδιαφορών και το Ψηφιακό Βίντεο
Φωτεινότητα,
Αντίθεση και άλλες ιστορίες... (δηλαδή, πάλι Φωτεινότητα και
Αντίθεση!)
Για περισσότερο
διάβασμα... |
|
|
| Ο
Δείκτης Αντίθεσης και η Οξύτητα σε μια προβαλλόμενη
εικόνα |
| O
όρος "Οξύτητα" (Sharpness) αναφέρεται στην
δυνατότητα μας να χειριστούμε τις λεπτομέρειες ενός σύνθετου
ηλεκτρομαγνητικού κύματος στην περιοχή του ορατού φάσματος. Η
οξύτητα της όρασης, εκφράζει την ικανότητά μας να δούμε λεπτομέρειες
μέσα στο οπτικό μας πεδίο, η οξύτητα μιας εικόνας βίντεο σχετίζεται
με την δυνατότητα της κάμερας να συλλάβει τις λεπτομέρειες αυτές και
η οξύτητα σε ένα σύστημα προβολής αναφέρεται στην δυνατότητά του να
αναπαράγει λεπτομέρειες που (ελπίζουμε) περιλαμβάνονται στο
πρόγραμμα (αν δεν περιλαμβάνονται, απλώς λέμε ανοησίες -επομένως
προσοχή!). Η οξύτητα είναι ένα χαρακτηριστικό που είναι συνάρτηση
της φωτεινότητας μιας λεπτομέρειας και στο πώς αυτή μεταβάλεται στον
χώρο: "Βλέπω μικρές λεπτομέρειες" σημαίνει ότι "μπορώ να ξεχωρίζω
μεταβολές φωτεινότητας που συμβαίνουν σε πολύ μικρό χώρο". Μπορείτε
να αντικαταστήσετε την οξύτητα με την λεπτομέρεια (Detail) αλλά
όχι με την ανάλυση (Resolution): Η ανάλυση είναι
μια σταθερή τεχνική παράμετρος ενός συστήματος που -ιδανικά- μας
επιτρέπει να έχουμε μεγάλη οξύτητα η οποία είναι χαρακτηριστικό της
εικόνας! Με δεδομένο ότι η οξύτητα περιλαμβάνει μεταβολές
φωτεινότητας και χώρου, μπορούμε να την εκφράσουμε σε κύκλους ανα
μονάδα μήκους (c/mm για παράδειγμα). Αν ένα σύστημα έχει δυνατότητα
να αποδώσει οξύτητα 80c/lw (80 κύκλους ανά εύρος γραμμής) αυτό
σημαίνει ότι μπορεί να αποδώσει 80 εναλλαγές φωτεινότητας (από το
μέγιστο στο ελάχιστο) στο μήκος της γραμμής αυτής. Οπως
καταλαβαίνετε, αυτή την "γραμμή" θα την συναντήσουμε
σύντομα. |
 |
 |
| Ετσι καθορίζεται ο δείκτης αντίθεσης σε
ένα ορατό σήμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του οποίου η
φωτεινότητα μεταβαλλεται. Η μεταβολή, φυσικά, δεν είναι
απαραίτητο να είναι
ημιτονοειδής. | |
| Οι
κύκλοι φωτεινότητας υποδηλώνουν ότι το φωτεινό μας κύμα έχει μία
ελάχιστη και μια μέγιστη τιμή. Γνωρίζοντας τις τιμές αυτές μπορούμε
να καθορίσουμε ένα ενδιαφέρον μέγεθος το οποίο ονομάζουμε
Δείκτη Αντίθεσης (Contrast Index, CI). Αν
καταφέρουμε να δημιουργήσουμε ένα φωτεινό κύμα με σταθερό CI σε
συνάρτηση με την οξύτητά του, τότε έχουμε ένα ιδανικό σήμα μέτρησης:
Τί θα γίνει αν τροφοδοτήσουμε με αυτό ένα σύστημα βίντεο; Το
αποτέλεσμα θα είναι ένα σήμα του οποίου το CI μεταβάλεται, μειούμενο
σε συνάρτηση με την οξύτητα επειδή το σύστημά μας έχει διάφορες
ατέλειες και περιορισμούς. Επειδή η οξύτητα μετράται σε κύκλους "ανά
κάτι" ο πειρασμός να ονομάζουμε το αποτέλεσμα "απόκριση οξύτητας"
είναι μεγάλος, αλλά αυτός ο όρος δεν υπάρχει. Υπάρχει όμως ο όρος
ΜΤF (Μodulation Transfer Function, Συνάρτηση
Μεταφοράς Διαμόρφωσης, το πηλίκο του δείκτη αντίθεσης στην έξοδο με
τον δείκτη αντίθεσης στην είσοδο ενός συστήματος) που έχει την ίδια
χρησιμότητα: Μας δείχνει μέχρι ποιά οξύτητα μπορεί να φτάσει το υπό
μέτρηση σύστημα. Καθώς όσο αυξάνεται η οξύτητα το CI μειώνεται,
κάποια στιγμή (δηλαδή από κάποιο σημείο λεπτομέρειας και πάνω) δεν
θα μπορούμε να αντιληφθούμε διαφορές φωτεινότητας επομένως αυτό
είναι και το όριο του συστήματος μας. Αν σχεδιάσουμε ένα διάγραμμα
με άξονες αυτή την "χωρική" συχνότητα (spatial frequency, c/mm) στον
οριζόντιο και την MTF στον κάθετο, παίρνουμε μία καμπύλη που μας
είναι περισσότερο χρήσιμη. Την τιμή η οποία καθορίζεται από το
σημείο πτώσης της MTF στο 50% την ονομάζουμε "τυπική οξύτητα" ενώ
την τιμή η οποία καθορίζεται από το σημείο πτώσης της MTF στο 10%,
την ονομάζουε "όριο οξύτητας" του συστήματος. |
 |
|
| Εαν τροφοδοτήσουμε ένα σύστημα με ένα
σήμα σταθερού CI αλλά αυξανόμενης χωρικής συχνότητας (δηλαδή
με ολοένα και περισσότερη λεπτομέρεια) η έξοδος θα είναι
φθίνουσα καθώς οι δυνατότητες απόδοσης οξύτητας είναι
πεπερασμένες. | |
| Γύρω
από το θέμα της οξύτητας και δείκτη αντίθεσης υπάρχουν δύο
ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες: Πρώτον, η οξύτητα εξαρτάται σε κάποιο
βαθμό από τον δείκτη αντίθεσης: Αν τον αυξήσουμε με κάποιο τρόπο
(μεγάλώνοντας το εύρος μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης
φωτεινότητας) τότε στο μάτι η εικόνα εμφανίζεται με μεγαλύτερη
οξύτητα, μπορούμε δηλαδή να διακρίνουμε περισσότερες λεπτομέρειες.
Δεύτερον, σε ένα σύστημα προβολής ο πραγματικός δείκτης αντίθεσης
εξαρτάται από τον φωτισμό του περιβάλλοντος, ένα φαινόμενο το οποίο
ονομάζουμε Surround Effect. Στο σημείο αυτό (πλήν
του να προβάλλουμε εικόνες σε πλήρως σκοτεινό χώρο) μπορεί να μας
βοηθήσει μερικώς ένας γνωστός-άγνωστος. Μιλάμε, βεβαίως-βεβαίως, για το πολύπαθο Gamma (όνομα και
μη χωριό...)! |
 |
|
| Αυτή είναι η μορφή της MTF ενός
συστήματος. Με βάση αυτήν μπορούμε να καθορίσουμε την τυπική
και την ελάχιστη οξύτητα που μπορεί να
αποδώσει. | |
|
|
){kind=small}
){kind=small}
){kind=small}