Белгілі бір қасиеттің тербелісі: Теледидар технологиясында қолданылуы

Кіріспе

Вобляция – белгілі бір қасиеттегі өзгеріс ("қозғалыс"). Мысалы, жоғары деңгейдегі радиолокациялық толқын формасының модуляциясының вобляциясы – сигналдың қайталану жиілігі немесе орталық жиілігі ұсталмау мүмкіндігін азайту үшін үнемі өзгеретін жағдай. Үлкен экранды теледидар технологиясында вобляция – Hewlett Packard компаниясының тұрақты пикселді дисплейлермен қолдануға арналған араласу түрі. Бұл термин "wobble" сөзінен туындаған және HP компаниясының баспа сиясының жабысуымен жасаған жұмыстарынан шабыттандырылған. Вобляция жоғары ажыратымды теледидарларды жасау үшін қажетті компоненттердің құнын және күрделілігін азайтады. Вобляция пикселдердің үстіне жабысу арқылы жұмыс істейді. Ол бірнеше субкадрларды жасау арқылы жүзеге асырылады, содан кейін оптикалық бейне ауыстыру механизмі (мысалы, цифрлық микрозеркаль құрылғысының айнасы) әрбір субкадрдың проекцияланған бейнесін пикселдің бір бөлігіне (мысалы, жартысына немесе үштен біріне) жылдырады. Содан кейін субкадрлар тез арада проекцияланады және адам көзіне бір мезгілде және біріктірілгендей көрінеді. Мысалы, жоғары ажыратымды HDTV бейне кадры екі субкадрға – A және B – бөлінеді. A субкадры проекцияланады, содан кейін цифрлық микрозеркаль құрылғысындағы кішкентай айна B субкадрын жарты пикселге жылдырады. Тез проекцияланғанда субкадрлар біріктіріліп, адам көзіне толық және біркелкі бейне береді. Егер бейне субкадрлары екінші субкадрдың пикселдерінің бұрыштары бірінші субкадрдың ортасына проекцияланғандай етіп реттелсе, аралас CRT дисплейіндегідей, ажыратымдылық екі есеге артады. Осылайша, төменгі ажыратымдылықтағы тұрақты пикселді құрылғы вобляцияны пайдаланып жоғары ажыратымдылықтағы құрылғының бейнесін төменгі құнмен имитациялай алады. 2007 жылдан бастап вобляция дисплейдің көлденең ажыратымдылығын екі есеге арттыру үшін ғана қолданылады, CRT араласуынан айырмашылығы – тік ажыратымдылықты екі есеге арттырады. Дегенмен, ол бейненің тік және көлденең ажыратымдылығын екі есеге арттыруға қабілетті (2x вобляция). Теориялық тұрғыдан алғанда, вобляцияны көптеген дисплей құрылымдарында қолдануға болады, бірақ қазіргі уақытта ол негізінен Digital Light Processing (DLP) технологиясын қолданатын дисплейлерде қолданылады. DLP – Texas Instruments (TI) компаниясының Digital Micromirror Device (DMD) чипіне негізделген технологиясы. TI компаниясы вобляцияның өзінің нұсқасын "SmoothPicture" деп атайды. Қазіргі TI өнімдерінде қолданылатын көлденең вобляция 960x1080 айна массиві бар DMD чипіне 1920x1080 пикселдік бейне жасауға мүмкіндік береді; 3D DLP жиынтықтарында қолданылатын соңғы дизайндар "офсетті алмаз пикселдік массивті" қолданады, онда айналар "шахмат кестесі" массивін құрайды. Сонымен қатар, вобляцияны қолданудағы бейнелердің үстіне жабысуы плазма және LCD сияқты басқа тұрақты пикселді дисплейлерде кездесетін "екран есігі" әсерін жояды, бірақ кейбір жағдайларда өткірліктің төмендеуіне де әкелуі мүмкін. Вобляцияны Hewlett Packard, Mitsubishi, RCA, Samsung және Toshiba сияқты бірнеше теледидар өндірушілері қолданды.

Wobulation is the known variation ("wobble") in a characteristic. For example, wobulation of advanced radar waveform modulations – where the repetition rate or center frequency of a signal is changed in a repetitive fashion to reduce the probability of interception. In large screen television technology, wobulation is Hewlett Packard's term for a form of interlacing designed for use with fixed pixel displays. The term is loosely derived from the word 'wobble' and was inspired by HP's work with the overlap of printing ink. Wobulation reduces the cost and complexity of components required for the creation of high resolution TVs. Wobulation works by overlapping pixels. It does so by generating multiple sub frames of data while an optical image shifting mechanism (e. g. the mirror of a digital micromirror device) then displaces the projected image of each sub frame by a fraction of a pixel (e. g. one half or one third). The sub frames are then projected in rapid succession, and appear to the human eye as if they are being projected simultaneously and superimposed. For example, a high resolution HDTV video frame is divided into two sub frames, A and B. Sub frame A is projected, and then the miniature mirror on a digital micromirror device switches and displaces sub frame B one half pixel length as it is projected. When projected in rapid succession, the sub frames superimpose, and create to the human eye a complete and seamless image. If the video sub frames are aligned so that the corners of the pixels in the second sub frame are projected at the centers of the first, the illusion of double the resolution is achieved, like in an interlaced CRT display. Thus a lower resolution fixed pixel device using wobulation can emulate the picture of a higher resolution fixed device, at a reduced cost. as of 2007, wobulation is used only to double the horizontal resolution of a display, unlike CRT interlacing that doubles the vertical resolution. However, it is capable of doubling the vertical and horizontal resolution of an image (2× wobulation). While wobulation can in theory be used in many types of display devices, it is currently primarily used in displays using Digital Light Processing (DLP). DLP is a Texas Instruments (TI) technology which relies on a Digital Micromirror Device (DMD) chip. TI calls its implementation of wobulation 'SmoothPicture'. Horizontal wobulation used in current TI products allows a DMD chip with a 960×1080 mirror array to produce a 1920×1080 pixel picture; most recent designs employed in 3D DLP sets use "offset diamond pixel layout", where the mirrors form a "checkerboard pattern" array. Also, the image overlap inherent in the use of wobulation eliminates the 'screen door' effect common on other fixed pixel displays such as plasma and LCD, but may in some implementations also create some reduction in sharpness. Wobulation was used by a number of TV manufacturers, including Hewlett Packard, Mitsubishi, RCA, Samsung, and Toshiba.