Helligkeitswert im Videosignal auslesen

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Trixi24
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 07. Feb 2010, 20:38

Hallo,

weiß jemand, wie man den Helligkeitswert der Bilder im Videosignal am einfachsten auslesen bzw. ausleiten kann, um damit eine dynamische Lampensteuerung für einen Projektor zu betreiben?

Konkret betreibe ich 4 High-Power-Leds an einer Konstantstromquelle welche pwm-fähig und dimmbar ist.
Durch die extrem schnelle Ansprechzeit der LEDs ist es ja möglich, diese millisekundengenau zu dimmen.

Diese Dimmfunktion wird in der einfachsten Version über ein Poti gesteuert.

Hat jemand eine Idee, wie man den durchschnittlichen Helligkeitswert eines jeden Bildes einfach ermitteln und zur Helligkeitssteuerung der LEDs nutzen kann?

Gibt es die Möglichkeit die Luminanz aus einem HDMI-Kabel auszulesen oder einfach aus dem S-Video-Signal?

Ich hatte kurz darüber nachgedacht, mit einem lichtempfindlichen Widerstand zu arbeiten, der dürfte vermutlich aber zu träge reagieren.
Zudem müsste dieser innerhalb des Lichtweges meines DLP-Beamers installiert werden, um z.B. den Lichstrom zu messen, welcher von den DLP-Spiegeln
in die Dunkelfalle gelenkt wird.
Je mehr Licht in die Dunkelfalle gelenkt wird, desto dunkler ist ja das tatsächlich sichtbare Bild.

Ideen ?

Cpt._Baseballbatboy
Inventar

#2 erstellt: 09. Feb 2010, 01:40

Moin,

an das HDMI-Signal wirst Du nur schwer herankommen, bleiben noch die analogen Verbindungen.

Auf die Schnelle fällt mir ein Integrierer (besser: Tiefpass) ein. Bei PAL haben wir es mit 50 Bildern pro Sekunde zu tun (ja, es sind 50, auch wenn bei interlaced die jeweils nur halb vertikal aufgelöst sind), es dauert also 20 ms, bis ein Bild vollständig durchgelaufen ist. In der Gegend müsste dann auch die Zeitkonstante liegen, wenn Du eine sehr flinke Regelung möchtest. Das muss aber gar nicht. Bei normalem Filmmaterial hast Du in den Szenen nur langsame Helligkeitsschwankungen, selbst bei einem Schnitt sind es meist immer etliche Frames, bevor die durchschnittliche Helligkeit sich verändert.

An welchem analogen Signal Du das abgreifst ist eigentlich egal. Bei FBAS ist zwar der Farbträger mit hineinmoduliert, aber erst so weit oben, dass den Integrierer das gar nicht interessiert. Bei S-Video und YPbPr musst Du Y abgreifen, bei RGB rein theoretisch die drei Kanäle korrekt addieren. Es müsste aber auch reichen, allein Grün zu nehmen - da sind über 70% der Helligkeitsinformation drin.

Zwei Probleme sehe ich bei der Lösung:

1.) der Integrierer muss einen 50-Ohm-Abschluss (oder anders, je nachdem wo Du abgreifst). Der macht Dir definitv Dein Videosignal platt. Das kann man evtl. über den Helligkeitsregler des TVs/Beamers ausgleichen, das verschiebt aber auch meist die Farbtemperatur und die Farborte. Besser wäre eine Doppellösung: ein Integrierer für Deine Steuerung, ein OP mit Verstärkung 2 als Ausgleich in Richtung Endgerät.

2.) Die Luminanz ist per Definition immer positiv. Das bedeutet, dass Dir unter Umständen der Integrierer weglaufen könnte (passiert nicht mit einem Tiefpass). Man kann sich auch nicht darauf verlassen, dass die Videoausgänge AC-gekoppelt sind. Ich hatte schon einmal ein Gerät, da war ganz lässig ein Offset von 4V drauf. Also grundsätzlich selber für die AC-Kopplung sorgen.

Alles in allem ist die Geschichte nicht ganz trivial, aber machbar. Schöne Sache zum Lernen.

Cpt.

pragmatiker
Administrator

#3 erstellt: 05. Apr 2010, 17:54

Servus zusammen,

Cpt._Baseballbatboy schrieb:

Die Luminanz ist per Definition immer positiv. Das bedeutet, dass Dir unter Umständen der Integrierer weglaufen könnte (passiert nicht mit einem Tiefpass). Man kann sich auch nicht darauf verlassen, dass die Videoausgänge AC-gekoppelt sind. Ich hatte schon einmal ein Gerät, da war ganz lässig ein Offset von 4V drauf. Also grundsätzlich selber für die AC-Kopplung sorgen

Das (über eine schwarzwertgeklemmte Wechselspannungskopplung gewonnene) Integrationsergebnis in der vertikalen Austastlücke in einen Sample-und-Hold-Kondensator übertragen (dessen Spannungswert dann für das nächste Halbbild die Stromvorgabe für die LED-Helligkeitssteuerung ist) und nach der Übertragung des Spannungswertes den Integrator mit dem Bildkippimpuls wieder auf null stellen (für die Integration der Leuchtdichteinformation (Y) des nächsten Halbbildes). Dann läuft gleichspannungsmäßig nichts weg und man hat die durchschnittliche Helligkeitsinformation mit einer Auflösung von einem Halbbild und einer Verzögerung von ebenfalls einem Halbbild zur Verfügung.

Grüße

Herbert

[Beitrag von pragmatiker am 05. Apr 2010, 17:56 bearbeitet]

Cpt._Baseballbatboy
Inventar

#4 erstellt: 10. Apr 2010, 10:52

Moin,

ja klar, geht auch. Aber warum so kompliziert? Der Tiefpass (1. Ordnung) bietet alles, was Du brauchst.

Cpt.