مشروع "قوس قزح" - محاولة لإظهار صورة ملونة على شاشة سوداء وبيضاء

كان الهدف من هذا المشروع هو عرض صورة ملونة على شاشة سوداء وبيضاء من خلال تركيب مرشح Bayer المطبوع على فيلم خلات (على طابعة نافثة للحبر) . يتم الحصول على الصورة الملونة على شكل فسيفساء.



لقد اشتريت شاشة Eizo b / w على eBay لعرض الصور الفوتوغرافية بالأبيض والأسود ، وتساءلت عما إذا كان بإمكاني إعادة إنتاج تأثير نوع تلقائي يتم فيه تطبيق المرشحات الملونة لحبوب النشا على لوحة فوتوغرافية بالأبيض والأسود ، مما يعطي صورة ملونة.



تُظهر الصورة أدناه مكبّرًا 500 مرة باستخدام مجهر USB رخيص صورة البكسل التي تشكل شاشة LCD b / w. في البداية اعتقدت أن كل بكسل يتكون من 4 بكسلات فرعية ، ولكن بعد ذلك توصلت إلى استنتاج مفاده أن كل بكسل يتكون من ثلاث مجموعات من مصابيح LED بالشكل <(انظر أدناه).





لقد صنعت ملف pdf بنمط Bayer وأبعاده 433.1 مم × 324.8 مم. تبلغ دقة الشاشة 2048 × 1536 ، وافترضت أن البيكسلات لها نفس الارتفاع والعرض.



ويرد أدناه مثال على ملف pdf الذي تم إنشاؤه. على سبيل المثال ، يجب أن يمثل العنصر الأزرق شاشة 2x2 بكسل b / w.







لقد أنشأت 3 ملفات PDF:



  • bayer_1.pdf - يتم تمثيل كل عنصر ببكسل عرض واحد.
  • bayer_2.pdf - تم تخصيص كل عنصر ببكسل عرض 2 × 2 (تم استخدام فيلم الأسيتات هذا في الفيديو).
  • bayer_4.pdf - يتم تمثيل كل عنصر ببكسل عرض 4x4.


هكذا يبدو فيلم الأسيتات بنمط Bayer المطبوع:







هذه صورة بالأبيض والأسود ، مقسمة إلى فسيفساء ، تم الحصول عليها من اللون:







كيف تعمل





نأخذ بكسل من صورة ملونة. يتحول البكسل الأزرق إلى أربعة عناصر رمادية. نضع فيلم خلات عليه نمط Bayer.



على ما يبدو ، يتم عرض شاشتي في الوضع الرأسي افتراضيًا. لتبديله إلى الوضع الأفقي ، استخدمت الأمر في Linux:



xrandr --output HDMI1 --rotate left


ما هو التأثير



كما ترى ، التأثير ضعيف نوعًا ما ، لكن يمكن تمييز ألوان البالونات.







فيديو عن تأثير استخدام فيلم الأسيتات



تحقق من عرض توضيحي لهذا التأثير في الفيديو الذي تم تشغيله بالإعدادات التالية:



mpv out.mkv --fullscreen --loop --brightness=10 --contrast=20








2 × 2 صور مرشح باير تحت المجهر



حاولت عمل مرشح فيه مربعات من نفس اللون تغطي 2 × 2 بكسل من الشاشة.



ترتيب الشطرنج



بناءً على نصيحة أحد الأصدقاء ، قمت بعرض صورة في شكل نمط رقعة الشطرنج على الشاشة ، واتضح أن بكسل واحد من الشاشة يتكون من ثلاث وحدات بكسل فرعية.



تُظهر الصورة التالية وحدات بكسل مفردة ، والشاشة في الوضع الأفقي ، واتجاه الصورة صحيح.



1 × 1







2 × 2







ميكروسكوب مع ميكرومتر



لقد استخدمت نمط رقعة الشطرنج 2 × 2 وميكرومتر من مجهر بخطوات 0.01 مم. في البداية ، افترضت أن أبعاد كل كتلة بيضاء / سوداء يجب أن تكون 0.42 مم × 0.42 مم ، والتي تزامنت تقريبًا مع القياسات.



كان من الصعب استهداف البيكسلات وتركيز الصورة في نفس الوقت. لقد استخدمت الميكرومتر مقلوبًا رأسًا على عقب لتقريب الطباعة من البكسل ، لكن المجهر حصل على طول بؤري صغير جدًا.











استخدام ميكرومتر في اتجاه عمودي لقياس حجم مربعات رقعة الشطرنج.







لقد وجدت أن الميكرومتر أسهل في الاستخدام لمعايرة المجهر بدلاً من استخدامه كدليل. التقطت صورة للميكرومتر بتكبير 500x وكتبت نصًا بسيطًا لتحديد الخطوط وقياس الطول الإجمالي للميكرومتر بمقدار 1 مم. اتضح أن 1241.5 بكسل تناسب 1 مم.







باستخدام حساباتي الأولية وعرض اللوحة وعدد البكسل ، حصلت على حجم بكسل يبلغ 0.21 مم × 0.21 مم.



0.21147460937 * 1241.5 = 262.5



= 263 بكسل في الطول والعرض.







التحسينات الممكنة



أتساءل عما إذا كان يمكن تحسين هذا التأثير عن طريق قياس الارتفاع والعرض الدقيقين للبكسل تحت المجهر واستخدام هذه المعلومات للطباعة على الفيلم.



المحاذاة مهمة أيضًا ، تحتاج إلى التفكير في كيفية تحسين ذلك - ربما تحتاج أيضًا إلى استخدام مجهر لهذا الغرض.



تُظهر الصورة التالية طباعة مكبرة على الفيلم. تساءلت عما إذا كان من الممكن تحسين النتيجة باستخدام تقنية أخرى لنقل الصور إلى الفيلم.







لذلك صنعت الفلتر باستخدام تقنية الطباعة الشفافة Duraclear من Kodak. وإليك نتيجة الفيديو:







مصدر



رمز لإنشاء صور ومقاطع فيديو بتنسيق PDF والفسيفساء



All Articles