הפעלת גווני אפור מציג ברזולוציה גבוהה ומדויקת זמן תגובה מדידות על במחשבים רגילים

סרטון זה מדגים כיצד לאפשר תצוגות בגווני אפור ברזולוציה גבוהה ולבצע מדידות מדויקות של זמן תגובה במחשבים רגילים. דבר זה מושג באמצעות שני מכשירים זולים, מתג וידאו (video switcher) ותיבת RT, המחוברים למחשב. לאחר מכן, התצוגה מכויילת כדי להבטיח שעוצמות התמונה מדויקות.

מעבר הדרגתי של גל סינוס עם ובלי רזולוציית גווני אפור מוגברת משמש להדגמת רזולוציית גווני האפור המשופרת. תגובות כפתור מדומות מאות אות אור משמשות להדגמת הדיוק של מדידות זמן התגובה. היתרון המרכזי של מחליף הווידאו על פני שיטות קיימות כגון b plus plus ו-data pex הוא שהוא מאפשר לחוקרים ליצור תצוגות מונוכרומטיות בעלת רזולוציית רמות גרדיינג גבוהה באמצעות חומרה ממוחשבת רגילה.

הוא יכול לספק גם אותי טריגר לסנכרון תצוגות חזותיות עם רישומים פיזיולוגיים או מדידות של זמני תגובה. קופסת ה-RT מאפשרת מדידות של זמני תגובה בדיוק גבוה. היתרון של קופסת ה-RT על פני מקלדת מחשב הוא השימוש במיקרו-מעבד ובשעון בעל רזולוציה גבוהה כדי לרשום את זהותם ואת עיתוים של אירועי הלחיצה על הכפתורים.

בכך, זמני התגובה הנמדדים אינם מושפעים מאי-ודאות פוטנציאלית בתזמון או מהטיות הקשורות להעברה ועיבוד נתונים במחשב המארח. הדבר גם מפשט משמעותית את תכנון תוכניות המשתמש. לפני התקנת מתג הווידאו (video switcher), כבה את המחשב ואת המסך, ולאחר מכן נתק את המסך מכרטיס הגרפיקה של המחשב.

חברו את מחולף הווידאו ישירות לכרטיס הגרפי של המחשב באמצעות כבל ה-VGA המצורף. אם בכרטיס הגרפי של המחשב אין יציאת VGA, אך קיימת במקומה ממשק ויזואלי דיגיטלי מובנה, או יציאת DVII, נדרש מתאם A-D-V-I-V-G-A. הדקו את החיבור באמצעות הברגים הקטנים שעל המחבר.

חברו את כבל ה-VGA של הצג ליציאה של מחליף הווידאו, ואבטחו את החיבורים באמצעות מתאם ההספקה המצורף. חברו את מחליף הווידאו למקור מתח. כעת הדליקו את המחשב ואת הצג.

כפתור המיתוג במחלף הווידאו מאפשר למשתמש לעבור הלוך ושוב בין מצבי התצוגה במצב צבע. מחלף הווידאו אינו משנה את אות הווידאו מכרטיס הגרפיקה של המחשב. במצב גווני אפור, התצוגה הופכת למונוכרומטית.

במצב זה,Bלומננס של הפיקסל נקבע בעיקר על ידי אות הווידאו מערוץ הכחול של כרטיס הגרפיקה, באופן חלקי בלבד על ידי הערוץ האדום וכלל לא על ידי הערוץ הירוק. היחס בין התרומות של הערוצים הכחול והאדום לפלט של מתג הווידאו נקרא יחס כחול-אדום או יחס BR, והוא מסופק על ידי היצרן. עבור רוב המסכים, הקשר בין רמת האפור של הפיקסל לבין הלומננס של הפיקסל הוא פונקציית חזקה.

המעריך של פונקציית החזקה נקרא בדרך כלל גמא. כדי לקבוע את הגמא של תצוגה, ניתן להשתמש בפוטומטר למדידת הלומיננס של ריבוע גדול ואחיד ברמות אפור שונות של פיקסלים, ולהתאים פונקציית חזקה לתוצאה. שיטה רגישה יותר לקביעת הגמא היא השוואה של תערובת מרחבית-זמנית של כמויות שוות של רמות פיקסלים אפסיות ומקסימליות באזור צפייה אחד של התצוגה.

לאחר מכן, השוו את בהירות תערובת הפיקסלים לאזור סמוך בעל רמה אפורה הומוגנית. ראשית, התאימו את ערך הרמה האפורה למחצית מהבהירות המקסימלית. לאחר מכן, הכינו תערובת חדשה של פיקסלים בעלי עוצמות בהירות של הרמה המחושבת כחצי והרמה המקסימלית.

לאחר מכן, הדבר מותאם לאפור התואם לרבעים שלושה של בהירות. הליך זה חוזר על עצמו עד שנקבעו ערכים משמינית לשבע שמיניות.

ניתן לקבוע את ערך הגמא על ידי התאמת פונקציית חזקה לתוצאות. כעת הגדירו את בהירות הרקע והניגודיות באמצעות הגמא וערכי בהירות המינימום והמקסימום המתאימים. ניתן להדגים את ההשפעה של רזולוציית סולם אפור מוגברת על ידי השוואה בין שני דירוגי גלי סינוס.

הדירוג בצד שמאל משתמש במלוא הקיבולת של מיקסר הווידאו. הדירוג בצד ימין הוא תוצאה של תצוגה של שמונה ביטים ללא שימוש במיקסר הווידאו. התחילו בחיבור קופסת ה-RT ליציאת ה-USB של המחשב באמצעות הכבל המסופק, והורידו והתקינו את מנהל ההתקן.

כדי שמערכת המחשב תוכל לזהות את תיבת ה-RT, נעשה שימוש בתוכנת גירוי המסוגלת להקליט זמני תחילת גירוי מדויקים. תיבת ה-RT תבצע המרה בין חותמות זמן, וזמן התגובה נמדד כהפרש בין זמן הלחיצה על הכפתור לבין תחילת הגירוי. במקרים שבהם זמני תחילת גירוי אמינים אינם זמינים.

ספק את אותות ההפעלה של תיבת ה-RT המסונכרנים עם תחילת הגירוי באמצעות חיישן אור, תגובה קולית, או אות TTL ממתג וידאו או מכשיר דומה, כדי לאמת את דיוק תיבת ה-RT. זמני התגובה של פוטודיודה להבזקי אור במרכז המסך נמדדים. זמן תחילת הגירוי מוחזר על ידי פונקציית ה-screen flip של psych toolbox.

הפרש הזמנים בין אות האור לבין תחילת הגירוי צפוי להיות מחצית מקצב רענון הווידאו, או 5.88 milliseconds עבור מסך CRT של 85 hertz. ההפרש שנצפה משמש לתיקון תחילת הגירוי הנומינלית, והשונות במדידות משקפת את הדיוק של תיבת ה-RT. נתונים אלו מראים שתיבת ה-RT פועלת בדיוק גבוה מאוד.

לאחר צפייה בסרטון זה, תגיעו להבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן להפעיל תצוגה ברמת דרגה גבוהה, שימוש בחומרה לא שגרתית של מחשב באמצעות מתג הווידאו (video switcher), וכיצד למדוד זמני תגובה בקלות ובדיוק באמצעות תיבת ה-RT.