Obrazové senzory, displeje, obrazovky a projekční systémy

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Cílem předmětu je podat studentům přehled o principech a aplikacích obrazových senzorů displejů, obrazovek a projekčních systémů v lékařství. Zejména se jedná o specdifické a obrazové senzory pro různé spektrální obory (fyzikální principy činnosti, vlastnosti, parametry, možnosti uplatnění - vakuové snímací elektronky.

Požadavky:

Kritéria pro získání kl.z.:

1. Účast na cvičení je povinná

2. ZTa semestr je možné získat 100 bodů. Přepočet na hodnocení (A, B, C, D, E, F) proběhne podle klasifikační stupnice ECTS uvedené ve studijním a zkušebním řádu ČVUT.

3. Body je možné získat za účast na cvičení a za test v tomto poměru: účast na cvičení 40 bodů, test 60 bodů.

4. V testu jsou 4 otázky, každá za 15 bodů. Dvě otázky jsou z obsahu přednášek a dvě z úloh cvičení

Osnova přednášek:

Blok A. (1.-3.T) Základní fyzikální principy - vnější a vnitřní fotoefekt, fotokatody, pyroelektrický jev, fotonásobič, scintilace, luminiscence, zesilovače obrazu - vakuové, MCP, elektronová optika, bolometr, termočlánek, vlnově částicový dualismus, záření ACT, fotometrie, radiometrie, spektroskopie.

Blok B (4.-6.T) Základní principy optických zobrazovacích systémů - dírková komora, zobrazení tenkou čočkou, čočková rovnice, geometrická a vlnová optika, clonové číslo, hloubka ostrosti, rozlišení, osvětlení senzoru, optické vady, typy objektivů, mikroskop, teleskop, MTF, PSF, OTF, AR vrstvy

Blok C(7.-9.T) Základní typy obrazových senzorů - vidikom CMOS, CCD, APS, FOVEON, konstrukce a vlastnosti, obrazový senzor jako 2D vzorkování, moire, kolorimetrie - barevné vidění, RGB soustava, XYZ soustava, barevná teplota, barvodělící soustava, CFA. Senzory pro IR oblast - pole fotoodporů, mikrobolometrů, CCD, pyroelektrické, Senzory pro UV, X a gama. Multispektrální a hyperspektrální snímání Blok D (10.-12,T.)Základní typy obrazových displejů - obrazovka čb a barevná, LCD, plasma, OLED (PLED), DMD, FED, SED, typy barevných rastrů, konstrukce a vlastnosti. Základní typy obrazových projektorů - LCD, DMD, laserové, konstrukce a vlastnosti, stereoskopické vidění - 3D zobrazení - základní principy snímání a zobrazování.

Osnova cvičení:

Blok A. Charakteristiky integrálních detektorů - VA, spektrální, časová luxampérová, charakteristiky integrálních zdrojů - LED fotometrie (luxmetr)

Blok B. Dírková komora, hloubka ostrosti, rozlišení a MTF, HDR, parametry objektivu

Blok C. Převodní charakteristiky fotoaparátu, barevná teplota, kompenzace bílé,kener - rozlišení, časové parametry TV snímání (chopper)

Blok D. Převodní charakteristika displeje, barevná kalibrace, reálný gamut, Siemens, zone plate

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Fischer, J.: Optoelektronické senzory a videometrie (skripta). Fakulta elektrotechnická, 1.vydání, Vydavatelství ČVUT: Praha, 2002.

2. Gregora,P., Kuba, P., Vít,V. Televizní technika 4 (projekční a velkoplošné zobrazení, studiové zpracování televizního signálu, zařízení pro přenos a vysílání televizního signálu). BEN - technická literatura: Praha 2005.

3. Vít,V. Televizní technika 3 (přenosové barevné soustavy). BEN - technická literatura: Praha, 2002

4. Novotný,K.: Optická komunikační technika, Fakulta elektrotechnická, 3. vydání. Praha: ČVUT, 2007

5. Novotný, K., Martan, Šístek: Systémy pro optické komunikace. Fakulta elektrotechnická, dotisk 1. vydání. Praha: ČVUT, 2007.

6. Doleček,J. Moderní učebnice elektroniky - 3. díl. Optoelektronika - optoelektronické prvky a optická vlákna.

Praha: BEN - technická literatura, 2005, 160 s.

7. Gupta, M.C. Handbook of Photonics. CRC Press, 2000.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu - prezenční v angličtině (povinně volitelný předmět)