Projekt "Regenbogen" - ein Versuch, ein Farbbild auf einem Schwarzweißmonitor anzuzeigen

Ziel dieses Projekts war es, ein Farbbild auf einem Schwarzweißmonitor anzuzeigen, indem ein auf einen Acetatfilm (auf einem Tintenstrahldrucker) gedruckter Bayer-Filter überlagert wurde . Das Farbbild wird als Mosaik erhalten.



Ich habe bei eBay einen Eizo-S / W-Monitor gekauft, um S / W-Fotos anzuzeigen, und ich habe mich gefragt, ob ich einen autochromen Effekt reproduzieren kann, bei dem Farbfilter aus Stärkekörnern auf eine S / W-Fotoplatte aufgebracht werden, um ein Farbbild zu erhalten.



Das Foto unten zeigt ein 500-fach vergrößertes Bild der Pixel, aus denen das s / w-LCD-Display besteht, mit einem billigen USB-Mikroskop. Zuerst dachte ich, dass jedes Pixel aus 4 Subpixeln besteht, aber dann kam ich zu dem Schluss, dass jedes Pixel aus drei Gruppen von LEDs in der Form <besteht (siehe unten).





Ich habe ein PDF mit einem Bayer-Muster und den Abmessungen 433,1 mm x 324,8 mm erstellt. Die Monitorauflösung beträgt 2048 x 1536, und ich habe angenommen, dass die Pixel dieselbe Höhe und Breite haben.



Ein Beispiel für das generierte PDF ist unten angegeben. Beispielsweise sollte ein blaues Element einen s / w-Monitor mit 2 x 2 Pixeln darstellen.







Ich habe 3 pdfs erstellt:

• bayer_1.pdf - Jedes Element wird durch 1 Anzeigepixel dargestellt.
• bayer_2.pdf - Jedes Element ist mit 2x2 Anzeigepixeln gekennzeichnet (dieser Acetatfilm wurde im Video verwendet).
• bayer_4.pdf - Jedes Element wird durch 4x4-Anzeigepixel dargestellt.

So sieht ein Acetatfilm mit einem gedruckten Bayer-Muster aus:







Hier ist ein s / w-Mosaikbild aus Farbe:

Wie es funktioniert

Wir nehmen ein Pixel aus einem Farbbild. Das blaue Pixel wird zu vier grauen Elementen. Wir haben einen Acetatfilm mit einem Bayer-Muster darauf gelegt.



Anscheinend wird mein Monitor standardmäßig im Hochformat angezeigt. Um es in den Querformatmodus zu schalten, habe ich unter Linux den folgenden Befehl verwendet:

xrandr --output HDMI1 --rotate left

Was ist der Effekt?



Wie Sie sehen können, ist der Effekt eher schwach, aber die Farben der Luftballons können unterschieden werden.

Video über die Wirkung der Verwendung von Acetatfilmen

Schauen Sie sich eine Demo dieses Effekts in dem Video an, das mit den folgenden Einstellungen abgespielt wird:

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

Bayer-Filterbilder 2 × 2 unter dem Mikroskop

Ich habe versucht, einen Filter zu erstellen, bei dem gleichfarbige Quadrate 2x2 Pixel des Monitors abdecken.

Schachreihenfolge

Auf Anraten eines Freundes habe ich ein Bild in Form eines Schachbrettmusters auf dem Monitor angezeigt, und es stellte sich heraus, dass ein einzelnes Pixel des Monitors aus drei Subpixeln besteht.



Das folgende Foto zeigt einzelne Pixel, der Monitor befindet sich im Querformat und die Bildausrichtung ist korrekt.



1 × 1







2 × 2

Mikroskop mit Mikrometer

Ich habe ein 2x2-Schachbrettmuster und ein Mikrometer von einem Mikroskop in Schritten von 0,01 mm verwendet. Anfangs nahm ich an, dass die Abmessungen jedes weiß / schwarzen Blocks 0,42 mm x 0,42 mm betragen sollten, was ungefähr mit den Messungen übereinstimmte.



Es war schwierig, auf die Pixel zu zielen und gleichzeitig das Bild zu fokussieren. Ich habe das auf den Kopf gestellte Mikrometer verwendet, um den Druck näher an die Pixel zu bringen, aber das Mikroskop hat eine sehr kleine Brennweite.











Verwenden Sie ein Mikrometer in vertikaler Ausrichtung, um die Größe der Schachbrettquadrate zu messen.







Ich habe festgestellt, dass das Mikrometer für die Kalibrierung des Mikroskops einfacher zu verwenden ist als als Richtlinie. Ich machte ein Foto des Mikrometers mit 500-facher Vergrößerung und schrieb ein einfaches Skript, um die Linien zu lokalisieren und die Gesamtlänge des Mikrometers um 1 mm zu messen. Es stellte sich heraus, dass 1241,5 Pixel in 1 mm passen.







Mit meinen anfänglichen Berechnungen, der Panelbreite und der Pixelanzahl erhielt ich eine Pixelgröße von 0,21 mm x 0,21 mm.



0,21147460937 * 1241,5 = 262,5



= 263 Pixel in Höhe und Breite.

Mögliche Verbesserungen

Ich frage mich, ob dieser Effekt verbessert werden kann, indem die genaue Höhe und Breite der Pixel unter einem Mikroskop gemessen und diese Informationen zum Drucken auf Film verwendet werden.



Die Ausrichtung ist ebenfalls wichtig. Sie müssen überlegen, wie Sie dies verbessern können. Vielleicht müssen Sie dafür auch ein Mikroskop verwenden.



Das folgende Foto zeigt einen vergrößerten Druck auf Film. Ich fragte mich, ob es möglich war, das Ergebnis mit einer anderen Technologie zur Übertragung von Bildern auf Filme zu verbessern.







Deshalb habe ich den Filter mit der Duraclear-Transparentdrucktechnologie von Kodak hergestellt. Und hier ist das Ergebnis auf dem Video:

Quelle

→ Code zum Erstellen von PDF- und Mosaikbildern und -videos