Мерцание (экран)

редактировать
Быстрое изменение яркости экранов

Мерцание - видимое изменение яркости между циклами, отображаемое на видеодисплеях. Это особенно относится к интервалу обновления на телевизорах с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) и компьютерных мониторах, а также на плазменных экранах компьютеров и телевизоры.

Содержание

  • 1 Возникновение
  • 2 Программные артефакты
  • 3 Воздействие на здоровье
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки

Возникновение

Мерцание на ЭЛТ, когда они работают на низкой частоте обновления, позволяя яркости падать на промежутки времени, достаточно длинные, чтобы их мог заметить человеческий глаз - см. постоянство зрения и порог слияния мерцания. Для большинства устройств экранные люминофоры быстро теряют возбуждение между развертками электронной пушки, и послесвечение не может заполнить такие промежутки - см. стойкость люминофора. Частота обновления 60 Гц на большинстве экранов вызовет видимый эффект «мерцания». Большинство людей считают, что частота обновления 70–90 Гц и выше обеспечивает просмотр без мерцания на ЭЛТ. Частота обновления выше 120 Гц используется редко, так как они обеспечивают незначительное уменьшение мерцания и ограничивают доступное разрешение.

Плоский экран Плазменные дисплеи имеют аналогичный эффект. Плазменные пиксели становятся менее яркими между обновлениями.

На экранах LCD сам ЖК-дисплей не мерцает, он сохраняет свою непрозрачность без изменений до обновления для следующего кадра. Однако для предотвращения накопления повреждений ЖК-дисплеи быстро меняют напряжение между положительным и отрицательным для каждого пикселя, что называется «инверсией полярности». В идеале это было бы незаметно, потому что каждый пиксель имеет одинаковую яркость независимо от того, приложено ли положительное или отрицательное напряжение. На практике есть небольшая разница, а это означает, что каждый пиксель мерцает с частотой около 30 Гц. Экраны, использующие противоположную полярность на строку или на пиксель, могут уменьшить этот эффект по сравнению с тем, когда весь экран имеет одинаковую полярность, иногда тип экрана можно определить с помощью шаблонов, разработанных для максимального эффекта.

Еще больше беспокоит подсветка ЖК-дисплея. Ранее в ЖК-экранах использовались люминесцентные лампы, которые мигали с частотой 100-120 Гц; В более новых ЖК-дисплеях с флуоресцентной подсветкой используется электронный балласт, который мерцает на частоте 25–60 кГц, что далеко за пределами воспринимаемого человеком диапазона, а светодиодная подсветка вообще не требует мерцания. Помимо любого врожденного мерцания подсветки, в большинстве конструкций флуоресцентной и светодиодной подсветки используется цифровой PWM для некоторого или всего диапазона затемнения путем включения и выключения с частотой от нескольких кГц до всего 180 Гц, хотя некоторые Существуют конструкции без мерцания, использующие настоящее аналоговое затемнение по постоянному току.

Мерцание необходимо для кинопроектора ,, чтобы блокировать свет при перемещении пленки от одного кадра к другому. Стандартная частота кадров 24 кадра в секунду дает очень явное мерцание, поэтому даже самые ранние кинопроекторы добавляли дополнительные лопатки к вращающемуся затвору, чтобы блокировать свет, даже когда пленка не двигалась. Чаще всего используются 3 лопасти, повышающие частоту до 72 Гц. Проекторы для домашних кинотеатров (и проекторы для ранних кинотеатров) часто имеют четыре лопасти, чтобы поднять 18 кадров в секунду, используемые в немом кино, до 72 Гц. В видеопроекторах обычно используются либо ЖК-дисплеи, которые работают аналогично их настольным аналогам, либо зеркала DLP, которые мерцают с частотой 2,5-32 кГц, хотя «однокристальные» цветные проекторы переключаются между отображением красного, зеленого и синего цветов кадра. каналы с частотой всего 180 Гц с использованием цветового колеса или источника света RGB. Для стереоскопического 3D система с одним изображением может одновременно отображать только изображение для левого или правого глаза, переключаясь между ними с частотой 90-144 Гц, хотя это имеет преимущество в уменьшении перекрестных помех по сравнению с двумя. -изображение 3D-проекции. В кинопроекторах обычно используются лампы накаливания или дуговые лампы, которые сами по себе заметно не мерцают.

Старые телевизоры использовали чересстрочное видео, поэтому среди других артефактов изображение перескакивало на одну строку с половинной скоростью (25 или 30 Гц), чем изменяется изображение (50 или 60 Гц).

Точная частота обновления, необходимая для предотвращения появления мерцания, сильно зависит от среды просмотра. В полностью темной комнате достаточно тусклый дисплей может работать с частотой до 30 Гц без видимого мерцания. При нормальной яркости комнаты и телевизора при такой же скорости отображения мерцание было бы настолько сильным, что его невозможно было бы увидеть.

Человеческий глаз наиболее чувствителен к мерцанию по краям поля зрения человека (периферийное зрение) и наименее чувствителен к центру взгляда (области, на которой фокусируется). В результате, чем больше часть нашего поля зрения занята дисплеем, тем больше потребность в высокой частоте обновления. Вот почему ЭЛТ-мониторы компьютеров обычно работают с частотой от 70 до 90 Гц, в то время как ЭЛТ-телевизоры, которые просматриваются издалека, считаются приемлемыми с частотой 60 или 50 Гц (см. Стандарты аналогового телевидения ).

Жевание чего-то хрустящие, такие как чипсы из тортильи или гранола, могут вызывать ощущение мерцания из-за вибраций от жевания, синхронизированных с частотой мерцания дисплея.

Программные артефакты

Программное обеспечение может вызывать эффекты мерцания, напрямую отображая непредусмотренное промежуточное изображение на короткое время. Например, отрисовывая страницу текста, сначала очищая область белым цветом в буфере кадра, а затем отрисовывая "поверх" позволяет на мгновение появиться на экране пустой области. Обычно это намного быстрее и проще программировать, чем напрямую устанавливать конечное значение каждого пикселя.

Когда это невозможно чтобы установить каждый пиксель только один раз, можно использовать двойную буферизацию. Это создает поверхность для рисования за пределами экрана, отрисовывая ее (с помощью as мерцать сколько угодно), а затем копировать все сразу на экран. В результате видимые пиксели меняются только один раз. Хотя этот метод сокращает программное мерцание, он также может быть очень неэффективным.

Мерцание намеренно используется разработчиками на бюджетных системах, чтобы создать иллюзию большего количества объектов или цветов / оттенков, чем реально возможно на системы или как быстрый способ имитации прозрачности. Хотя обычно считается признаком старых систем, таких как 16-битные игровые консоли, такие методы мерцания продолжают использоваться в новых системах, как в временном сглаживании, используемом для имитации истинного цвета на большинстве ЖК-мониторов.

Видеооборудование за пределами монитора также может вызывать мерцание из-за множества различных артефактов, связанных с синхронизацией и разрешением, таких как разрыв экрана, борьба с z и наложение.

Воздействие на здоровье

Мерцание ЭЛТ-монитора может вызывать различные симптомы у людей, чувствительных к нему, например, головные боли у людей, страдающих мигренью, и судороги у эпилептиков.

Поскольку мерцание наиболее отчетливо видно на краю поля зрения, очевидного риска при использовании ЭЛТ нет, но длительное использование может вызвать своего рода шок сетчатки, при котором мерцание видно даже при взгляде в сторону от экрана. монитор. Это может вызвать своего рода укачивание, несоответствие между движением, обнаруживаемым жидкостью во внутреннем ухе, и движением, которое мы видим. Симптомы включают головокружение, усталость, головные боли и (иногда сильные) тошноту. Симптомы обычно исчезают менее чем за неделю без использования СРТ и обычно длятся всего несколько часов, если воздействие не длилось в течение длительного периода.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-20 08:35:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте