Фактор Келла - Википедия - Kell factor

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален Найдите источники: "Фактор Келла"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Март 2007 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья может быть сбивает с толку или неясно читателям. Пожалуйста, помоги нам прояснить статью. Возможно обсуждение этого вопроса на страница обсуждения. (Ноябрь 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к сделать понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Май 2017 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

При 0,5 цикла на пиксель, пределе Найквиста, амплитуда сигнала зависит от фазы, что видно по трем средне-серым кривым, где сигнал сходит по фазе на 90 ° с пикселями.

При 0,33 цикла на пиксель, что в 0,66 раза больше предела Найквиста, амплитуда в значительной степени может поддерживаться независимо от фазы. Некоторые артефакты все еще видны, но незначительные.

В Фактор Келла, названный в честь RCA инженер Раймонд Д. Келл, - параметр, используемый для ограничения полосы пропускания сигнала дискретизированного изображения, чтобы избежать появления частота биений шаблонов при отображении изображения на дискретном устройстве отображения, обычно принимается равным 0,7. Это число было впервые измерено в 1934 году Раймондом Д. Келлом и его сотрудниками как 0,64, но в него было внесено несколько изменений, поскольку оно основано на восприятии изображения, следовательно, субъективно и не зависит от типа отображения. Позднее он был изменен до 0,85, но может быть выше 0,9 при сканировании фиксированных пикселей (например, CCD или же CMOS ) и фиксированные пиксельные дисплеи (например., ЖК-дисплей или же плазма ) или всего 0,7 для электронная пушка сканирование.

С другой стороны, фактор Келла определяет эффективную разрешающая способность дискретного устройства отображения, поскольку полное разрешение не может использоваться без ухудшения качества просмотра. Фактическое разрешение выборки будет зависеть от размера пятна и распределения интенсивности. За электронная пушка В системах сканирования пятно обычно имеет гауссово распределение интенсивности. Для ПЗС распределение несколько прямоугольное, на него также влияет сетка дискретизации и межпиксельный интервал.

Фактор Келла иногда неправильно утверждают, что он существует для учета эффектов переплетения. Само по себе чересстрочная развертка не влияет на коэффициент Келла, но поскольку чересстрочное видео должно быть отфильтровано нижними частотами (т. Е. Размытым) по вертикали, чтобы избежать пространственно-временного наложения спектров (т.е. эффектов мерцания), коэффициент Келла чересстрочного видео считается равным около 70%, что для прогрессивного видео с тем же разрешением строки развертки.

Проблема частоты биений

Чтобы понять, как возникают искажения, рассмотрим идеальный линейный процесс от выборки до отображения. Когда сигнал дискретизируется с частотой, которая как минимум вдвое превышает Частота Найквиста, его можно полностью реконструировать с помощью фильтрации нижних частот, поскольку первые повторяющиеся спектры не перекрывают исходные спектры основной полосы частот. В дискретных дисплеях сигнал изображения не фильтруется через фильтр нижних частот, поскольку дисплей принимает дискретные значения в качестве входных данных, т.е. отображаемый сигнал содержит все повторяющиеся спектры. Близость самой высокой частоты сигнала основной полосы частот к самой низкой частоте первых повторяющихся спектров вызывает частота биений шаблон. Образец на экране иногда может быть похож на Муаровый узор. Фактор Келла - это необходимое уменьшение ширины полосы сигнала, чтобы зритель не воспринимал частоту биений.

Примеры

• 625-строчный аналог (например, 50 Гц PAL ) телевизионное изображение разделено сверху вниз на 576 видимых строк. Предположим, перед камерой помещена карточка с горизонтальными черными и белыми полосами. Эффективное вертикальное разрешение телевизионной системы равно наибольшему количеству полос, которые могут находиться в пределах высоты изображения и отображаться как отдельные полосы. Поскольку маловероятно, что полосы будут идеально совпадать с линиями на сенсоре камеры, число немного меньше 576. Используя коэффициент Келла 0,7, можно определить, что это число составляет 0,7 × 576 = 403,2 линии разрешения.
• Фактор Келла может использоваться для определения горизонтального разрешения, которое требуется для соответствия вертикальному разрешению, достигаемому заданным числом линии сканирования. За 576i при 50 Гц при соотношении 4: 3 соотношение сторон, требуемое горизонтальное разрешение должно быть в 4/3 раза больше эффективного вертикального разрешения, или (4/3) × 0,7 × 576 = 537,6 пикселей на строку. Далее, поскольку 537,6 пикселей равны максимум 268,8 циклам для чередующегося шаблона пикселей, а при 576i 50 Гц период активной строки 52 мкс яркость сигнал требует полосы пропускания 268,8 / 52 = 5,17 МГц.
• Фактор Келла в равной степени применим и к цифровым устройствам. Используя коэффициент Келла 0,9, 1080p HDTV видеосистема с камерой CCD и ЖК или плазменным дисплеем будет иметь разрешение только 1728 × 972 строк.

История

Смотрите также

• Оптическое разрешение
• Ресел

Рекомендации

• М. Робин, "Revisiting Kell", Broadcast Engineering, май 2003 г.
• С. Маллен, «Что такое 1080?», HDV @ Work, февраль 2006 г.
• Дж. Аманатидес, "Антиалиасинг чересстрочной видеоанимации", SIGGRAPH 90.
• Дж. Тонг, "Процесс телевизионного сканирования", журнал SMPTE, июль 1984 г., стр. 657
• Фактор Келла объясняется простыми словами