Activation des niveaux de gris écrans haute résolution et s'assurer de mesures précises de temps de réponse sur les ordinateurs classiques

Ce vidéo montre comment activer des affichages en niveaux de gris haute résolution et effectuer des mesures précises du temps de réponse sur des ordinateurs classiques. Cela est réalisé à l’aide de deux dispositifs abordables, un commutateur vidéo et une boîte RT, qui sont connectés à l’ordinateur. Ensuite, l’écran est calibré afin de garantir l’exactitude des intensités d’image.

Une onde sinusoïdale progressive avec et sans résolution accrue de la gamme de gris est utilisée pour démontrer l'amélioration de la résolution de la gamme de gris. Des réponses de boutons simulées provenant d'un signal lumineux sont utilisées pour démontrer la précision des mesures du temps de réponse. Le principal avantage du commutateur vidéo par rapport aux méthodes existantes telles que B++ et Datapex est qu'il permet aux chercheurs de générer des affichages monochromatiques avec une haute résolution de niveau de gris en utilisant du matériel informatique classique.

Il peut également fournir des signaux déclencheurs pour synchroniser les affichages visuels avec les enregistrements physiologiques ou les mesures de temps de réponse. La boîte RT permet des mesures des temps de réponse avec une grande précision. L'avantage de la boîte RT par rapport à un clavier d'ordinateur est qu'elle utilise un microprocesseur et une horloge haute résolution pour enregistrer les identités et les instants précis des événements de pression des boutons.

Ainsi, les temps de réponse mesurés ne sont pas affectés par d'éventuelles incertitudes temporelles ou biais liés à la transmission et au traitement des données dans l'ordinateur hôte. Cela simplifie également grandement la conception des programmes utilisateur. Avant d'installer le commutateur vidéo, éteignez l'ordinateur et le moniteur, puis débranchez le moniteur de la carte graphique de l'ordinateur.

Branchez le commutateur vidéo directement sur la carte graphique de l'ordinateur à l'aide du câble VGA fourni. Si la carte graphique de l'ordinateur ne possède pas de port VGA, mais dispose d'une interface numérique intégrée, ou port DVI, alors un adaptateur A-D-V-I-V-G-A est nécessaire. Fixez la connexion à l'aide des petites vis situées sur le connecteur.

Branchez le câble VGA du moniteur au port de sortie du commutateur vidéo et fixez les connexions à l’aide de l’adaptateur secteur fourni. Connectez le commutateur vidéo à une source d’alimentation. Allumez ensuite l’ordinateur et le moniteur.

Le bouton de commutation sur le commutateur vidéo permet à l'utilisateur de basculer d'un mode d'affichage à l'autre en mode couleur. Le commutateur vidéo ne modifie pas le signal vidéo provenant de la carte graphique de l'ordinateur. En mode niveaux de gris, l'affichage devient monochrome.

Dans ce mode, la luminance des pixels est déterminée principalement par le signal vidéo du canal bleu de la carte graphique, légèrement par le canal rouge et pas du tout par le canal vert. Le rapport entre les contributions des canaux bleu et rouge à la sortie du commutateur vidéo est appelé rapport bleu/rouge ou rapport B/R, et est fourni par le fabricant. Pour la plupart des écrans, la relation entre le niveau de gris du pixel et la luminance du pixel est une fonction puissance.

L'exposant de la fonction puissance est généralement appelé gamma. Pour déterminer le gamma d'un écran, on peut utiliser un photomètre afin de mesurer la luminance d'un grand carré uniforme à différents niveaux de gris des pixels et ajuster une fonction puissance aux résultats obtenus. Une méthode plus sensible pour déterminer le gamma consiste à comparer un mélange spatiotemporel de quantités égales de niveaux de pixels nuls et maximaux dans une zone d'affichage donnée.

Ensuite, comparez la luminance du mélange de pixels avec une zone adjacente de niveau de gris homogène. Commencez par ajuster la valeur du niveau de gris à la moitié de la luminance maximale. Ensuite, un nouveau mélange de pixels aux intensités de luminance correspondant au niveau moitié précédemment déterminé et au niveau maximal est créé.

Ceci est ensuite comparé au gris correspondant à trois quarts de la luminance. Cette procédure est répétée jusqu'à sept. Les valeurs allant d'un huitième à sept huitièmes ont été déterminées.

Le gamma peut être déterminé en ajustant une fonction puissance aux résultats. Réglez maintenant la luminance de fond et le contraste à l’aide du gamma et des valeurs correspondantes de luminance minimale et maximale. L’effet d’une résolution échelonnée accrue peut être montré en comparant deux gradations sinusoïdales.

Le calibrage à gauche utilise la capacité maximale du commutateur vidéo. Le calibrage à droite correspond au résultat d'un affichage 8 bits sans utilisation du commutateur vidéo. Commencez par connecter la boîte RT au port USB d'un ordinateur à l'aide du câble fourni, puis téléchargez et installez le pilote.

Ainsi, le système informatique peut reconnaître la boîte de temps de réaction à l'aide d'un logiciel de stimulation capable d'enregistrer des temps de début de stimulus précis. La boîte de temps de réaction effectuera la conversion entre les horodatages, et le temps de réponse est mesuré comme la différence entre le moment d'appui sur le bouton et le début du stimulus. Lorsque les temps de début de stimulus fiables ne sont pas disponibles.

Fournir les signaux déclencheurs de la boîte de temps de réaction (RT) synchronisés avec le début du stimulus via un capteur de lumière, une réponse audio ou le signal TTL du commutateur vidéo ou d'un dispositif similaire afin de vérifier la précision de la boîte de temps de réaction. Les temps de réponse d'une photodiode aux éclairs lumineux au centre de l'écran sont mesurés. Le moment de début du stimulus est renvoyé par la fonction de basculement de l'écran (screen flip) de Psychtoolbox.

La différence de temps entre le signal lumineux et le début du stimulus devrait correspondre à la moitié d’un taux de rafraîchissement vidéo, soit 5,88 millisecondes pour un écran CRT de 85 hertz. La différence observée est utilisée pour corriger le début nominal du stimulus, et la variabilité des mesures reflète la précision de la boîte de temps de réaction (RT box). Ces données montrent que la boîte de temps de réaction fonctionne avec une très grande précision.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment activer un affichage de haut niveau, du matériel informatique non conventionnel à l’aide du commutateur vidéo, et comment mesurer facilement et précisément les temps de réponse à l’aide de la boîte RT.