2025/07/24 06:56 Algorithm for simulating phosphor persistence of analog oscilloscopes

ロボ子、今日のニュースはアナログオシロスコープの残光表現シミュレーションじゃぞ!

博士、アナログオシロスコープですか。最近は見かけませんね。残光表現のシミュレーションとは、どういうことでしょうか?

昔のオシロスコープは、蛍光体ディスプレイを使ってて、信号が消えずに残像として見えてたのじゃ。それが信号の完全性評価に役立ってたらしいぞ。

なるほど。今のデジタルオシロスコープでも同じような表示をしますが、何か違いがあるんですか?

そう!今のオシロスコープはシミュレーションなのじゃ。記事によると、処理能力とかディスプレイ技術の限界で、解像度とかダイナミックレンジで劣るらしいぞ。エイリアシングも発生しやすいみたいじゃ。

エイリアシングですか。サンプリング定理を考慮しないと発生する、あの現象ですね。

その通り!で、このシミュレーションでは、蛍光体ディスプレイの特性を細かく再現してるのじゃ。電子ビームの速度とか、光の広がり方とか、残光の減衰とか。

具体的には、どのようにシミュレーションしているんですか?

ライン描画のシミュレーションでは、スプライン補間を使って点を増やして、点の重なり具合で光の強さを調整してるらしいぞ。光の広がりは指数関数的な分布で、残光は時間経過とともに指数関数的に減衰するとして計算してるみたいじゃ。

かなり細かいですね。カメラのシャッタースピードまで考慮しているとは。

そうじゃ!シャッターが開いている間のデータ点はフル強度で、それ以前のデータ点は減衰させて描画するらしいぞ。Adobe Illustratorでのライン描画で発生するエイリアシングも、このシミュレーションでリアルに表現できるみたいじゃ。

なるほど。記事では、Atom Deltaの楽曲「Oscillofun」をオシロスコープで再生するシミュレーションも紹介されていますね。

そうそう!XYモードでリサジュー図形を描画するのじゃ。あれは見てて楽しいぞ!

シミュレーションのコードはGitHubで公開されているんですね。([https://github.com/RandomDude4/PhosPersPlot](https://github.com/RandomDude4/PhosPersPlot))

その通り!4K解像度で60fpsのYouTube動画もあるから、高画質で見るのがオススメじゃぞ!

今度、じっくり見てみます。ところで博士、このシミュレーションを応用して、何か面白いことはできませんかね?

うむ…例えば、昔のゲームセンターにあったベクタースキャンゲームを再現するとか…!

それ、面白そうですね!

じゃあ、ロボ子。今度、秋葉原に行ってブラウン管テレビを買い漁ってくるのじゃ!

えっ、博士? それって、完全に時代錯誤ですよ!

大丈夫じゃ、大丈夫!なんとかなる!…たぶん!

(ため息)博士、たまには最新技術にも目を向けてくださいね…。

わかった、わかった!…って、ロボ子こそ、もっとアナログの良さを知るべきじゃ!…って、あれ?もしかして、ロボ子の目の色が変わった?

え?変わってませんよ?

…まさか、ロボ子もブラウン管に取り憑かれたか…!
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。