Habilitación de alta resolución en escala de grises Muestra y medidas precisas de tiempo de respuesta en los ordenadores convencionales

Este video demuestra cómo habilitar visualizaciones en escala de grises de alta resolución y realizar mediciones precisas del tiempo de respuesta en computadoras convencionales. Esto se logra utilizando dos dispositivos económicos, un conmutador de video y una caja RT, que se conectan al ordenador. A continuación, se calibra la pantalla para garantizar que las intensidades de la imagen sean precisas.

Una onda sinusoidal con y sin resolución mejorada de escala de grises se utiliza para demostrar la mejora en la resolución de escala de grises. Se utilizan respuestas de botón simuladas a partir de una señal luminosa para demostrar la precisión de las mediciones del tiempo de respuesta. La principal ventaja del conmutador de video frente a métodos existentes como B++ y DataPex es que permite a los investigadores generar pantallas monocromáticas con alta resolución de niveles de gris utilizando hardware informático convencional.

También puede proporcionar señales de activación para sincronizar presentaciones visuales con grabaciones fisiológicas o mediciones del tiempo de respuesta. La caja RT permite mediciones del tiempo de respuesta con alta precisión. La ventaja de la caja RT frente a un teclado de computadora es que utiliza un microprocesador y un reloj de alta resolución para registrar las identidades y los momentos exactos de los eventos de pulsación de botones.

Por lo tanto, los tiempos de respuesta medidos no se ven afectados por posibles incertidumbres temporales o sesgos asociados con la transmisión y el procesamiento de datos en la computadora anfitriona. También simplifica considerablemente el diseño de los programas del usuario. Antes de instalar el conmutador de video, apague la computadora y el monitor, luego desconecte el monitor de la tarjeta gráfica de la computadora.

Conecte el conmutador de video directamente a la tarjeta gráfica de la computadora utilizando el cable VGA proporcionado. Si la tarjeta gráfica de la computadora no tiene un puerto VGA, sino una interfaz digital integrada, o puerto DVI, entonces se requiere un adaptador A-D-V-I-V-G-A. Asegure la conexión con los pequeños tornillos del conector.

Conecte el cable VGA del monitor al puerto de salida del conmutador de video y asegure las conexiones utilizando el adaptador de corriente proporcionado. Conecte el conmutador de video a una fuente de alimentación. Ahora encienda la computadora y el monitor.

El botón de conmutación en el conmutador de video permite al usuario alternar entre los modos de visualización en el modo de color. El conmutador de video no altera la señal de video proveniente de la tarjeta gráfica de la computadora. En el modo de escala de grises, la pantalla se vuelve monocromática.

En este modo, la luminancia del píxel está determinada principalmente por la señal de video del canal azul de la tarjeta gráfica, ligeramente por el canal rojo y nada por el canal verde. La relación entre las contribuciones de los canales azul y rojo a la salida del conmutador de video se denomina relación azul a rojo o relación BR, y es proporcionada por el fabricante. Para la mayoría de los monitores, la relación entre el nivel de gris del píxel y la luminancia del píxel es una función de potencia.

Al exponente de la función potencial normalmente se le denomina gamma. Para determinar el gamma de una pantalla, se puede utilizar un fotómetro para medir la luminancia de un cuadrado uniforme grande a diferentes niveles de gris de píxeles y ajustar una función potencial a los resultados. Un método más sensible para determinar el gamma consiste en comparar una mezcla espaciotemporal de cantidades iguales de niveles de píxeles cero y máximos en un área de visualización de la pantalla.

Luego compare la luminancia de la mezcla de píxeles con un área adyacente de nivel de gris homogéneo. Primero, iguale el valor del nivel de gris a la mitad de la luminancia máxima. A continuación, se crea una nueva mezcla de píxeles con intensidades de luminancia del nivel medio recién determinado y del nivel máximo.

Esto se compara luego con el gris que corresponde a tres cuartos de luminancia. Este procedimiento se repite hasta siete. Se han determinado valores desde un octavo hasta siete octavos.

Gamma puede determinarse ajustando una función de potencia a los resultados. Ahora establezca la luminancia de fondo y el contraste utilizando el valor de gamma y los valores correspondientes de luminancia mínima y máxima. El efecto de una mayor resolución de escala de grises puede mostrarse comparando dos gradaciones de onda sinusoidal.

La calibración a la izquierda utiliza la capacidad completa del conmutador de video. La calibración a la derecha es el resultado de una pantalla de ocho bits sin utilizar el conmutador de video. Comience conectando la caja RT al puerto USB de una computadora con el cable proporcionado, descargue e instale el controlador.

De modo que el sistema informático pueda reconocer la caja de RT mediante un software de estímulos que puede registrar tiempos precisos de inicio del estímulo. La caja de RT convertirá entre marcas de tiempo y el tiempo de respuesta se mide como la diferencia entre el momento en que se presiona el botón y el inicio del estímulo. Cuando no están disponibles tiempos confiables de inicio del estímulo.

Proporcione las señales de activación del caja de RT que están sincronizadas con el inicio del estímulo mediante un sensor de luz, una respuesta de audio o la señal TTL del conmutador de video o un dispositivo similar para verificar la precisión del caja de RT. Se miden los tiempos de respuesta de un fotodiodo a destellos de luz en el centro de la pantalla. La función de inversión de pantalla de psych toolbox devuelve el tiempo de inicio del estímulo.

Se espera que la diferencia de tiempo entre la señal luminosa y el inicio del estímulo sea la mitad de una frecuencia de actualización de video, o 5,88 milisegundos para un monitor CRT de 85 hercios. La diferencia observada se utiliza para corregir el inicio nominal del estímulo, y la variabilidad de las mediciones refleja la precisión del caja de TR. Estos datos muestran que la caja de TR funciona con una precisión muy alta.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo habilitar la visualización de alto nivel, hardware informático no convencional utilizando el conmutador de video, y cómo medir con facilidad y precisión los tiempos de respuesta usando la caja RT.