为什么不来回交错进行CRT扫描?


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我当时正在研究旧的CRT屏幕的扫描以及视频的隔行扫描策略,然后我开始感到奇怪。

光栅扫描过程在奇数行上自上而下,然后再对偶数行进行光栅化。因此,存在一个垂直的消隐间隔,以将电子束发送回顶部位置。

为什么不进行CRT垂直扫描的初始设计,以使垂直扫描在奇数行上从上到下,在偶数行上从下到上,从而消除了对垂直消隐的需要?当然,这将要求偶数线的信号反转。


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我不完全确定您的建议会消除对垂直消隐的需要(尽管也许会减少垂直消隐?)……但是也许更了解CRT的工作原理的人可以对此进行扩展。
marcelm

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优秀的系统设计问题
Analogsystemsrf

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一个类似的想法,使用三角形而不是锯齿状的水平偏转将使水平光束方向每隔第二条扫描线反转一次,从而完全不需要水平回扫。我猜想当时无法精确地对准这样的图片。
dlatikay

Answers:


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进行CRT隔行扫描以在荧光粉衰减率和刷新率之间获得最佳平衡。每个磷光点实际上具有确定其衰减率的强度半衰期。

如果没有隔行扫描,则半衰期必须在1/25秒左右(欧洲),并且这将具有明显的闪烁,因为这是人类闪烁检测的边缘。另外,所需的更长的衰减速率将导致图像运动模糊。通过隔行扫描,屏幕的每个区域每1/50秒更新一次。这减少了闪烁,并允许使用较短的衰减磷光体,从而减少了运动模糊。

按照您的建议进行操作会导致图片在屏幕上上下颠簸,在顶部和底部交替进行高强度和低强度成像,而在中间强度则相当均匀。非隔行扫描可能会更好,也可以减少麻烦。


维基百科的隔行视频指出:

隔行视频(也称为隔行扫描)是一种在不消耗额外带宽的情况下使视频显示的感知帧速率加倍的技术。隔行信号包含在两个不同时间捕获的视频帧的两个场。通过利用phi现象,可以增强观看者的运动感,并减少闪烁。

当他们像隔行扫描一样时,他们弄对了。


奖金:

有关一些超级分析,请参见慢动作的家伙如何制作慢动作的电视


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好吧,您仍然需要隔行扫描。只是,您可以转到顶部->底部,底部->顶部,而不是顶部->底部,顶部->底部。垂直信号将是三角波而不是锯齿波。
Stefano Borini

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@StefanoBorini不,在扫描的顶部和底部,屏幕将快速连续刷新两次,然后间隔一会儿,而其他所有内容都会刷新两次。您只会在屏幕中间获得有效的隔行扫描。
alephzero

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@StefanoBorini:再次阅读我的第三段。我试图解释这个问题。为了获得均匀而没有闪烁的亮度,您需要以相等的间隔刷新屏幕的每个区域。您的系统不这样做。
晶体管

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如果信号在垂直方向上受到适当的频带限制(例如,通过光学系统),则只能进行隔行扫描。完成后,别名是令人讨厌的。
R ..

1
我最初对阅读该问题的想法是,使上下通过正确对齐是不切实际的,但实际上您遇到了更大的问题。如果对齐不是问题,则可以双向进行水平扫描,以减少所需的水平消隐间隔,如果每条线对垂直偏转电压施加脉冲,则使对齐起作用将是一个杀手。
超级猫

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这比Transistor的建议更糟糕……扫描波形是由简单的模拟电路生成的,并且是指数波形的一部分,而不是完美的线性锯齿波形。因此它会在中间下垂。

在好的电视上,它是线性的,足以使误差不明显。但是,如果回溯线还包含图片信息,则您会看到双重图像,因为下垂在向下扫描时会将中心线放在中心下方,而在向上扫描时会在中心线下方。很明显,这两个副本不在同一个位置。您会在屏幕中央看到双重图像。

电视必须使用不完善的电路。

当出现颜色时,即使在相同方向上使用相同扫描电路的理想条件下,也要让所有颜色正确对齐感到非常头疼。只需向一个旧计时器提及“会聚面板”,然后看着他发抖。这是一块电路板,充满了相互影响的调整。


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没有理由认为波形是指数的。电视中的偏转几乎普遍具有磁性,并且通过向偏转线圈施加方波电压,可以在偏转线圈中产生非常线性的电流斜坡。但是,获取双向扫描以正确对齐和交错是正确的,这是一个巨大的问题。使用单向扫描要容易得多,它每次都执行完全相同的操作。
戴夫·特威德

@Dave Tweed向电感器施加阶跃函数电压会产生指数电流信号,对吗?应用方波就像应用一系列步进函数,对不对?您是在说电流信号的指数小到可以忽略不计,还是偏转线圈的阶跃响应中存在一些影响电流信号的非线性?
Vaelus

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向理想电感器施加恒定电压会产生线性的电流斜坡。使用真实的电感器和真实的电压源时,会产生杂散电阻和电容,从而导致非线性行为。
彼得·格林

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@戴夫,有一个很好的理由这么想……电视机的扫描波形发生器(405行)显示了使用三极管的RC弛豫振荡器。在1939年8月的阀门数据手册中见过
Brian Drummond

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在任何情况下,1950年代电路负载下的“恒定”电压可能都相当乐观。
Brian Drummond

3

有趣的是,但这会使相机和电视侧的电子设备复杂化,并且只有屏幕中心的线在相同的时间段内被刷新,并且顶部和底部附近的线不均匀。这样更简单,看起来更好。


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CRT的磷光体强度相对较快衰减,以支持运动图像的显示(示波器管和文本终端倾向于使用相当慢的磷光体)。电影使用24帧/秒,但没有衰减问题:相反,一种机制转移到下一帧。即使那样,24Hz还是有点闪烁,因此投影机不仅在切换帧时中断了光线,而且在中间又中断了一次,使闪烁频率为48Hz。

电视模仿电影中的动画,以24Hz的速率传输完整的图像数据(四舍五入为交流电源网络频率的一半),同时以两倍的速率“闪烁”。电视机没有任何存储空间(彩电中有一些延迟线,但延迟线要晚得多),因此它不能只重复存储的相同图像而无需再次播放图像(例如100Hz电视机现在要这样做)。 。取而代之的是,数据需要第二次发送,并且利用带宽来实际发送隔行扫描的图像线以更好地匹配水平和垂直分辨率是更有意义的。

垂直和水平消隐的定时技巧实际上是创建隔行显示:电视电子设备并不是特别适合它(并且同样可以显示非隔行),这是垂直和水平消隐脉冲如何获得的结果穿插。


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早期的电影通常使用更快的帧速率。我猜想那是在有人发现每帧闪烁两次图像产生的效果几乎与以相同速率闪烁单个图像并使用一半胶片的效果差不多的时候。
超级猫

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由于您不会在整个屏幕上以相同的速率填满帧,因此您最终会产生明显的闪烁。

有PAL,SECAM,以及NTSC和PAL的变体。这些都不是自上而下,然后是自下而上。如果这样做,最终将绘制整个屏幕的底部和顶部,那么刷新它们大约需要1/60秒。屏幕的中心平均将刷新1/30秒。您可能希望在帧的顶部和底部看到最差的闪烁,而在中心看到最少的闪烁。

显示中的字段不仅包含位置信息,还包含时间信息。隔行扫描基本上是一种无需过多带宽即可容纳更多信息的技术。您必须记住该标准是在1950年代中期完成的。这段时间给人留下了深刻的印象,他们做得非常出色,现在已经过时了。


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欢迎来到EE.SE。我认为您将1/60和1/30排在了前面。
晶体管

我不这么认为,应该先绘制屏幕的底部两行,然后再重新绘制,这将是一整帧(两个字段),然后再重新绘制这两行。前两行也是如此。
Jimminy Doe

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快速回扫(来自磁轭电流的反向)产生了CRT所需的高电压(L di / dt)。L是水平偏转线圈的电感。

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