Tại sao quét CRT xen kẽ được thực hiện qua lại?


25

Tôi đang nghiên cứu việc quét các màn hình CRT cũ và chiến lược xen kẽ cho video và tôi bắt đầu tự hỏi điều gì đó.

Quá trình quét raster đi từ trên xuống dưới trên các dòng lẻ, sau đó quay lại đầu trang để quét các dòng chẵn. Do đó, có một khoảng trống dọc để gửi chùm electron trở lại vị trí trên cùng.

Tại sao thiết kế ban đầu của quét dọc CRT được thực hiện sao cho quá trình quét dọc xảy ra từ trên xuống dưới trên các dòng lẻ và từ dưới lên trên trên các dòng chẵn, do đó phủ nhận sự cần thiết của việc xóa dọc? Tất nhiên nó sẽ yêu cầu tín hiệu của các đường chẵn phải đảo ngược.


2
Tôi không hoàn toàn chắc chắn đề xuất của bạn sẽ loại bỏ nhu cầu xóa trống dọc (mặc dù có thể nó sẽ giảm bớt?) ... Nhưng có lẽ ai đó hiểu rõ hơn về cách CRT hoạt động có thể mở rộng về điều đó.
marcelm

3
câu hỏi thiết kế hệ thống tuyệt vời
analogsystemsrf

1
một ý tưởng tương tự, sử dụng hình tam giác thay vì độ lệch ngang của răng cưa sẽ có hướng chùm tia ngang đảo ngược mỗi đường quét thứ hai, loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của một đường bay ngang. Tôi đoán rằng độ chính xác để có được một hình ảnh hoàn hảo như vậy là không thể trở lại sau đó.
dlatikay

Câu trả lời:


35

Sự xen kẽ CRT đã được thực hiện để có được sự cân bằng tốt nhất giữa tốc độ phân hủy phosphor và tốc độ làm mới. Mỗi chấm phosphor, trong thực tế, thời gian bán hủy cường độ quyết định tốc độ phân rã của nó.

Nếu không xen kẽ, thời gian bán hủy sẽ phải theo thứ tự 1/25 giây (Châu Âu) và điều này sẽ có một sự nhấp nháy đáng chú ý vì điều này nằm ở rìa phát hiện nhấp nháy của con người. Ngoài ra, tốc độ phân hủy dài hơn cần thiết sẽ gây mờ trên chuyển động hình ảnh. Bằng cách xen kẽ trong cách chúng ta thực hiện, từng vùng trên màn hình được cập nhật cứ sau 1/50 giây. Điều này làm giảm nhấp nháy và cho phép sử dụng phốt pho phân rã ngắn hơn và điều này làm giảm độ mờ chuyển động.

Để làm như bạn đề xuất sẽ dẫn đến việc rửa hình ảnh lên xuống màn hình, xen kẽ hình ảnh cường độ cao và thấp ở trên cùng và dưới cùng với cường độ hợp lý ở giữa. Không xen kẽ có lẽ sẽ tốt hơn và ít rắc rối hơn.


Các trạng thái Video xen kẽ của Wikipedia:

Video xen kẽ (còn được gọi là quét xen kẽ) là một kỹ thuật để tăng gấp đôi tốc độ khung hình cảm nhận của màn hình video mà không tốn thêm băng thông. Tín hiệu xen kẽ chứa hai trường của khung hình video được chụp ở hai thời điểm khác nhau. Điều này giúp tăng cường nhận thức chuyển động cho người xem và giảm nhấp nháy bằng cách tận dụng hiện tượng phi.

Các chàng trai đã hiểu đúng khi họ xen kẽ nó như họ đã làm.


Tiền thưởng:

Xem cách TV hoạt động trong chuyển động chậm của những kẻ làm chậm Mo để biết một số siêu phân tích.


1
Vâng, bạn vẫn sẽ có xen kẽ. Chỉ là thay vì đi trên cùng -> dưới cùng, trên cùng -> dưới cùng, bạn sẽ đi trên cùng -> dưới cùng, dưới cùng -> trên cùng. Tín hiệu dọc sẽ là sóng hình tam giác thay vì răng cưa.
Stefano Borini

17
@StefanoB sừng Không, ở đầu và cuối màn hình quét, màn hình sẽ được làm mới hai lần liên tiếp, sau đó là một khoảng trống trong khi mọi thứ khác được làm mới hai lần. Bạn sẽ chỉ có được sự xen kẽ hiệu quả ở giữa màn hình.
alephzero

8
@StefanoBedom: Đọc lại đoạn thứ ba của tôi. Tôi đã cố gắng giải thích vấn đề. Để có cường độ chẵn không nhấp nháy, bạn cần làm mới từng khu vực của màn hình theo các khoảng bằng nhau. Hệ thống của bạn không làm điều đó.
Transitor

1
Việc xen kẽ như đã được thực hiện chỉ "hiểu đúng" nếu tín hiệu bị giới hạn băng tần một cách thích hợp theo hướng dọc, ví dụ như bởi quang học. Khi nó được thực hiện, răng cưa đã / đang buồn nôn.
R ..

1
Suy nghĩ ban đầu của tôi khi đọc câu hỏi là việc đưa lên và xuống để được căn chỉnh chính xác sẽ không thực tế, nhưng bạn thực sự gặp phải một vấn đề thậm chí còn lớn hơn. Nếu căn chỉnh không phải là một vấn đề, quét ngang có thể được thực hiện hai chiều để giảm khoảng trống trống theo yêu cầu nếu một xung điện áp lệch dọc mỗi dòng, làm cho căn chỉnh hoạt động sẽ có kẻ giết người.
supercat

19

Nó tệ hơn Transitor cho thấy ... dạng sóng quét được tạo ra bởi mạch tương tự đơn giản và là một phân đoạn của dạng sóng hàm mũ không phải là dạng sóng răng cưa tuyến tính hoàn hảo. Vì vậy, nó sẽ chùng xuống ở giữa.

Trên một chiếc TV tốt, nó là tuyến tính hợp lý, đủ tốt để các lỗi không rõ ràng. Tuy nhiên, nếu truy xuất cũng mang thông tin hình ảnh, bạn sẽ thấy hình ảnh gấp đôi vì độ võng sẽ đặt đường trung tâm bên dưới trung tâm trong khi quét xuống, ibut phía trên nó trong khi quét lên. Rõ ràng là hai bản sao không ở cùng một nơi; bạn sẽ thấy hình ảnh đôi ở phần trung tâm của màn hình.

TV đã phải làm việc với các mạch không hoàn hảo.

Khi màu sắc xuất hiện, ngay cả trong các điều kiện lý tưởng của các mạch quét giống hệt nhau theo cùng một hướng, đó là một vấn đề đau đầu đủ lớn để tất cả các màu được xếp chính xác. Chỉ cần đề cập đến một "bảng hội tụ" cho một bộ đếm thời gian cũ và xem anh ta rùng mình. Đó là một bảng mạch chứa đầy những điều chỉnh tương tác ...


2
Không có lý do để nghĩ rằng dạng sóng là số mũ. Độ võng trong TV gần như là từ tính phổ biến, và một đoạn đường thẳng rất tuyến tính có thể được tạo ra trong cuộn dây lệch bằng cách đặt một điện áp sóng vuông cho nó. Nhưng bạn đã đúng về việc quét hai chiều để căn chỉnh và xen kẽ chính xác là một vấn đề lớn. Việc sử dụng quét một chiều dễ dàng hơn nhiều, thực hiện chính xác điều tương tự mỗi lần.
Dave Tweed

@Dave Tweed Áp dụng điện áp chức năng bước cho một cuộn cảm tạo ra tín hiệu dòng lũy ​​thừa, đúng không? Và áp dụng một sóng vuông cũng giống như áp dụng một loạt các chức năng bước, phải không? Có phải bạn đang nói rằng số mũ của tín hiệu hiện tại là nhỏ không đáng kể, hoặc có một số phi tuyến tính trong phản ứng bước của cuộn dây lệch có ảnh hưởng đến tín hiệu hiện tại không?
Vaelus

6
Áp dụng một điện áp không đổi cho một cuộn cảm lý tưởng sẽ tạo ra một đường nối tuyến tính trong dòng điện. Với một cuộn cảm thực và một nguồn điện áp thực, có điện trở và điện dung đi lạc dẫn đến hành vi phi tuyến.
Peter Green

3
@Dave, có một lý do rất chính đáng để nghĩ như vậy ... các bộ tạo dạng sóng quét cho TV (dòng 405) hiển thị các bộ dao động thư giãn RC sử dụng triodes. Xem trong một databook van ngày 8 tháng 8 năm 1939 ...
Brian

2
Và trong mọi trường hợp, điện áp "không đổi" dưới tải từ các mạch của thập niên 1950 có lẽ khá lạc quan.
Brian Drumond

3

Thú vị nhưng nó sẽ làm phức tạp các thiết bị điện tử ở cả phía máy ảnh và TV, và chỉ các đường ở giữa màn hình được làm mới với khoảng thời gian bằng nhau và các đường gần trên và dưới không đều nhau. Nó chỉ đơn giản hơn và trông tốt hơn theo cách này.


3

CRT có phốt pho phân rã cường độ tương đối nhanh để hỗ trợ hiển thị hình ảnh chuyển động (ống dao động và thiết bị đầu cuối văn bản có xu hướng sử dụng phốt pho chậm hơn đáng kể). Hình ảnh chuyển động sử dụng 24 khung hình / giây nhưng không có vấn đề phân rã: thay vào đó một cơ chế chuyển sang khung hình tiếp theo. Ngay cả khi đó, 24Hz sẽ có một chút nhấp nháy, vì vậy các máy chiếu làm gián đoạn ánh sáng không chỉ khi chuyển khung hình mà thêm một lần nữa ở giữa, làm cho tần số nhấp nháy 48Hz.

TV bắt chước hình ảnh chuyển động trong việc truyền dữ liệu hình ảnh đầy đủ ở tốc độ 24Hz (làm tròn đến một nửa tần số của mạng điện AC) trong khi "nhấp nháy" với tốc độ gấp đôi. TV không có bất kỳ loại lưu trữ nào (có một số dòng trễ trong TV màu nhưng chúng xuất hiện muộn hơn nhiều) vì vậy nó không thể lặp lại cùng một hình ảnh mà nó đã lưu mà không có hình ảnh được phát lại (như TV 100Hz hiện tại) . Thay vào đó, dữ liệu cần phải được gửi lần thứ hai và sử dụng băng thông để thực sự gửi các đường hình ảnh xen kẽ để có độ phân giải ngang và dọc tốt hơn.

Đây thực sự là một mẹo đánh lừa thời gian để làm trống dọc và ngang tạo ra màn hình xen kẽ: các thiết bị điện tử của TV không đặc biệt phục vụ cho nó (và cũng có thể hiển thị không xen kẽ), đó là hậu quả của việc các xung trống dọc và ngang được tạo ra xen kẽ.


1
Hình ảnh chuyển động sớm thường được sử dụng tốc độ khung hình nhanh hơn; Tôi đoán rằng đó là trước khi ai đó phát hiện ra rằng nhấp nháy hình ảnh hai lần trên mỗi khung hình sẽ mang lại kết quả gần như bằng cách nhấp nháy từng hình ảnh với cùng tốc độ, trong khi sử dụng một nửa phim.
supercat

1

Bạn sẽ kết thúc với một lần nhấp nháy đáng kể vì bạn sẽ không lấp đầy khung hình ở cùng một tỷ lệ trên toàn bộ màn hình.

Có PAL, SECAM và các biến thể của NTSC và PAL. Không ai trong số này sẽ đi từ trên xuống dưới, sau đó từ dưới lên trên. Nếu bạn đã làm điều này, cuối cùng bạn sẽ vẽ toàn bộ phần dưới cùng và trên cùng của màn hình và sau đó sẽ là gần 1/60 giây trước khi chúng được làm mới. Trung tâm của màn hình sẽ được làm mới trung bình trong 1/30 giây. Kết quả là bạn sẽ thấy nhấp nháy tồi tệ nhất ở trên cùng và dưới cùng của khung hình và kết quả là ít nhất ở trung tâm.

Các trường trong màn hình không chỉ chứa thông tin vị trí, mà cả thông tin về thời gian. Interlace về cơ bản là một hack để phù hợp với nhiều thông tin hơn mà không cần băng thông quá mức. Bạn phải nhớ tiêu chuẩn này đã được thực hiện vào giữa những năm 1950. Khá ấn tượng với thời gian của họ, và họ đã làm một công việc đáng chú ý, mà bây giờ tất cả đã lỗi thời.


3
Chào mừng đến với EE.SE. Tôi nghĩ rằng bạn đã quay lại 1/60 và 1/30 về phía trước.
Transitor

Tôi không nghĩ vậy, hai dòng dưới cùng của màn hình nên được vẽ, sau đó vẽ lại trở lại, nó sẽ là một khung đầy đủ (hai trường) trước khi hai dòng này được vẽ lại. Điều tương tự cũng sẽ đúng với hai dòng trên cùng.
Jimminy Doe

1

Việc truy xuất nhanh (từ sự đảo ngược dòng ách) đã tạo ra điện áp cao (L di / dt) cần thiết cho CRT. L là độ tự cảm cuộn dây lệch hướng.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.