Wizualizacja Informacji - Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i

Transkrypt

WIZUALIZACJA
INFORMACJI
Problemy, stan obecny,
perspektywy rozwoju
dr hab. inŜ. Bogdan B. Kosmowski, prof. P.G.
Wydział Elektroniki, Telekomunikacji
i Informatyki
Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych
Politechnika Gdańska
80-233 Gdańsk
Narutowicza 11/12
tel.(48 58) 3471084
fax. (48 58) 3471848
e-mail [email protected]
Wizualizacja informacji
B.B. Kosmowski .
Nr 1.01
Program wykładu:
1.0 System wizualizacji informacji
Wymagania, warunki, parametry.
System przetwarzania, transmisji obrazów.
Formy kodowania informacji.
Zastosowania displejów.
Zakresy charakterystycznych parametrów displejów.
2.0 Układ wzroku człowieka
3.0 Kolorymetria
4.0 Parametry i charakterystyki displejów
(pomiary, normy, systemy pomiarowe)
5.0 Podstawy ergonometrii wizualizacji informacji
6. 0 Technologie displejów I
6.1. CRT
6.2 VFD
6.3 Polowe- FED
7.0 Technologie displejów II
7.1 LED
7.2 OLED
7.3 EL- elektroluminescencyjne
8.0 Technologie displejów III
- LCD
9.0 Technologie displejów IV
- plazmowe
10.0 Displeje projekcyjne
11.0 Displeje mikroprojekcyjne, HUD
12.0 Displeje elektro-mechaniczne
13.0 Displeje wielkowymiarowe
14.0 ….
B.B. Kosmowski .
Nr 1.02
„Displeje
są oknami w wiek informacji”
Displeje są najtrudniejszymi w realizacji
elementami elektronicznymi:
- zaleŜność efektu percepcji informacji od
psychofizycznych właściwości operatora,
- wielorakie charakterystyki, zespoły parametrów,
(optyczne, elektryczne, ...),
- wpływ zmiennych warunków oświetlenia
otoczenia na postrzeganie displeji,
- przetwarzanie energii,
- bardzo szerokie pasmo przetwarzanych
sygnałów,
KaŜdy z nas jest ekspertem w dziedzinie displejów;
mając dwoje oczu – a to wystarczy aby...
B.B. Kosmowski .
Nr 1.03
B.B. Kosmowski .
Nr 1.04
System wizualizacji informacji
INTERFEJS: operator - displej - system elektroniczny
DISPLEJ:
* przetwornik elektrooptyczny:
- zjawiska fizyczne,
- charakterystyki robocze,
- w³aœciwoœci elektrooptyczne,
- w³aœciwoœci optyczne,
* elementy pomocnicze:
- optyczne,
- mechaniczne,
- elektroniczne,
- graficzne.
WIZUALIZACJA INFORMACJI
B. B. KOSMOWSKI
Nr 1.05
Sygnał elektryczny
OBIEKT
Źródło
obrazu
-pasywny
-świecący
-stały /
zmienny
-2D / 3D
-B/W / Kolor
SYSTEM
OPTYCZNY
ustalone /
zmienne
parametry
OPERATOR
Obserwator
OBRAZ
KAMERA
Sensor
Skaner
-rozdzielność
-czułość
-jednorodność
-pamięć / bez
pamięci
-stopnie szarości
-skala barw
DISPLEJ
System
wizualizacji
informacji
-Hardcopy
-Soft (monitor)
-2D, 3D
-B/W / Kolor
-obrazy
stacjonarne/
ruchome
SYSTEM
TRANSMISJI
Modulacje
-próbkowanie
-filtrowanie
-modulacje
-kompresja
ODBIORNIK
Demodulacja
-demodulacja
-dekompresja
-korekcja sygnału /
błędów
-OCR
KOMPUTER
Software
Zbiory / Pamięć
System przetwarzania / transmisji obrazów
System wizualizacji informacji
- ŹRÓDŁO INFORMACJI
- UKŁAD STERUJĄCY DISPLEJA - µ-KONTROLER
- DISPLEY, WYŚWIETLACZ, EKRAN
- OPERATOR
Zadania
TRANSFORMACJA I PREZENTACJA INFORMACJI DLA JEJ
SKUTECZNEGO PRZEKAZANIA DO SYSTEMU WZROKU
OPERATORA (BEZ WZGLĘDU NA WARUNKI TECHNICZNE,
OPTYCZNE,PSYCHOTECHNICZNE)
WŁAŚCIWOŚCI
PARAMETRY - CHARAKTERYSTYKI
- OPTYCZNE
- FOTOMETRYCZNE (TRANSMISJA, REFLEKTANCJA),
- WIDMOWE (KOLORYMETRIA),
- ELEKTRO-OPTYCZNE (STATYCZNE, DYNAMICZNE)
- ELEKTRYCZNE (µ, J, P, f, ...)
- ERGONOMICZNE,
- PRZESTRZENNE ( ROZDZIELCZOŚĆ, KĄT OBSERWACJI),
- NIEZAWODNOŚĆ
B.B. Kosmowski .
Nr 1.07
Formy kodowania informacji
- Symbole / Ikony,
- Cyfry,
- Znaki alfanumeryczne (litery + cyfry),
- Linie,
- Rysunki,
- Obrazy:
- B/W
- Monochromatyczne,
- Wielobarwne,
- Barwne
- Obrazy:
- binarne,
- statyczne,
- obrazy 2D,
- obrazy ruchome 3D,
- VR (Virtual Reality)
B.B. Kosmowski .
- ze skalą szarości / barwne,
- quasi statyczne,
- Vidoe,
-obrazy 3D,
Nr 1.08
DISPLEJE - Zastosowania
- technika pomiarowa
- informatyka – monitory
- elektronika powszechnego uŜytku
- medycyna ( telemedycyna, ……)
- komunikacja ( lotnictwo,
samochody, …)
- …………………
B.B. Kosmowski .
Nr 1.09
Domeny zastosowań displeji
- SYSTEMY STACJONARNE,
- URZĄDZENIA PRZENOŚNE ( ZASILANIE BATERYJNE)
DISPLEJE:
BEZPOŚREDNIEJ OBSERWACJI:
- MONITORY (KOMPUTERY, KOMUNIKACJA, PRZEMYSŁ, STEROWANIE, .. ),
- APARATURA MEDYCZNA (EKG, EEG, TOMOGRAFIA, „IMAGE FUSION” ...),
- TELEMEDYCYNA,
- SAMOCHODY,
- DTP - LOTNICTWO, - INFORMACJA PUBLICZNA
- .....
PROJEKCYJNE:
- EDUKACJA, - REKLAMA, - ROZRYWKA, - ...
SYSTEMY 3D:
- SYMULATORY, - (LV), - LCD, - VR
B.B. Kosmowski .
Nr 1.10
Klasyfikacja displeji
B.B. Kosmowski .
Nr 1.11
Parametry charakterystyczne displeji optoelektronicznych.
PASYWNE
DISPLEJ
Us (V)
LCD
PDP
EL
VFD
LED
CRT
A.C. 2-5
AC / DC
A.C.
D.C.
D.C.
10-30
MUX12 - 20
90 - 250
160 - 220
12 - 40
2-5
x 10
1 -10
1 - 10
1-10
∼X
∼10
X0- X00
µA/cm2
mA/cm2
mA/cm2
mA/cm2
mA/cm2
mA
10-20-50
∼ 30
∼ 40
∼ 50
∼ 40
30 -150ms
10 -20µs
∼ 100µs
∼ 10µs
<µs
1µs
--
90 -170
60 - 100
360 - 400
∼ 150
100-300
0,3 - 0,1
0,3 - 1,5
∼ 10
0,1 - 1,5
30
B/W
Red-orange
Yellow-orange
Green etc.
Red-orange,
Full colour
Full colour
Red-orange etc
etc.
+ multi colour
yellow, green,
IS
CR
t
AKTYWNE
L (cd/m2)
η (lm/W)
BARWA
+ Full colour
PAMIĘĆ
B.B. Kosmowski
+
+
3
blue
+
-
-
-/+
Nr 1.12
Właściwości Systemów
Displeji Optoelektronicznych
- DYNAMIKA DISPLEJI
- aktywne (CRT, Plazmowe, VFD) 25-50 obrazów /s
- pasywne (LCD) ?? X msek ÷ 300 msek
- obrazy statyczne (X/min) - odświeŜanie
- animacja ( powolna) - 1X obrazów / s
- VIDEO ( zapis linii obrazu 63µsek)
- UKŁADY INTERFEJSU
- kontrolery i układy sterujące (5V)
- bloki przełączające (1x - 250V)
- multipleksowanie
(160 - 200 wyjść/chip LCD
60-80 wyjść/chip EL PDP )
- ROZDZIELCZOŚĆ:
- ilość pikseli / cal/mm
max 300dpi- 90x90 µm, D=33 cm
- ilość linii
max 2048
AMLCD dpiX
- NIEZAWODNOŚĆ:
- zakres temperatur pracy -450C ÷ +850C
- zakres temperatur magazynowania
- wilgotność,
- przyspieszenie, udary
- WYMIARY, WAGA,
Wizualizacja Informacji
B.B.Kosmowski
Nr 1.13
Wizualizacja Informacji
- PISMO
- POZYSKIWANIE
- DRUK
- TRANSMISJA (SIEĆ)
- DISPLEJ
- PRZETWARZANIE
- MULTIMEDIA
- DOMENY ZASTOSOWAŃ:
- ....
komputery (PC, ...),
workstation –CAD
TV / rozrywka
WYMAGANIA :
- lepsze właściwości,
- uniwersalne, łatwiejsze przystosowanie do zastosowań
- wzrastające moŜliwości, złoŜoność i skomplikowanie aplikacji
URZĄDZENIA WIZUALIZACJI INFORMACJI
Hardcopy / druk
Soft – obrazy chwilowe
DRUKARKI
- znakowe
DISPLEJE
Klasyfikacja:
- liniowe
- bezpośrednie
- matrycowe
- projekcyjne
- .......
- OFF Screen
BADANIA:
- unormowanie procedury badania właściwości displeji,
- bardzo róŜnorodne warunki zastosowań,
- problem operatora – subiektywizacj odbioru informacji
B.B. Kosmowski
Nr 1.14
Dyspleje – dzisiaj jutro
• Wielkość obrazu
10mm - kilkanaście metrów
• Rozdzielczość
max 300 - 600 dpi
• Dynamika
Xµs – X00ms – pamięć
• Barwa
B/W – 256 barw – 16 x 106 ?
• Moc sterowania
XmW / cm2 do XkW
• Elastyczne podłoŜe
• Nowe technologie – nano , diament ...
• Nowe techniki – fuzja obrazów
Wiele technologii wizualizacji informacji o
unikatowych właściwościach
Zastosowanie technologii optymalnej dla
specyficznej aplikacji
Wizualizacja Informacji - Podsumowanie
Wykład 1.
1. Grupy parametrów charakteryzujących displeje.
2. Typy obrazów realizowanych na przetwornikach
e-o.
3. Klasyfikacja przetworników e-o.
4. Klasyfikacja displejów.
5. Zakresy zmienności parametrów
charakteryzujących displeje.
B.B. Kosmowski
Nr 1.16

Wizualizacja Informacji - Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i

Transkrypt

Podobne dokumenty

Twórcza wizualizacja dla początkujących

Dyplom

1. Jak pracować nad poprawą gry poza polem golfowym

Zarządzanie, kierowanie małą firmą

system nadzoru i wizualizacji