Быков Р.Е. Телевидение (1988) (1142167), страница 5
Текст из файла (страница 5)
е. р(х', у')(аз=1, (3.!) где х', у' — координаты точек относительно центра 0'. Распределение плотности электронов по сечению коммутирующего пучка в передающих и приемных трубках не остается равномерным. Оно наиболее близко к гауссову закону (рис. З.З, в) р (х', у')=ехр( — !(х')г,)з+(у'~г,)з(), (3.2) теоретически не имеет границ и обычно характеризуется условным радиусом г„ на котором плотность электронов падает в е раз по отношению к плотности на оси пучка. В считывании накопленных зарядов в передающих трубках с накоплением участвует не все се- чение пучка, а лишь его активная часть.
Распределение плотности электронов по сечению активной части пучка имеет, как правило, значительно более сложную форму (рис. 3.3, г), завнсяшую к тому же от условий разложения, поскольку считывание обеспечивается, в основном, передней по ходу разверток частью пучка (10]. Распределение световой чувствительности в пределах отдельного элемента прибора с переносом заряда в первом приближении для коротковолновой части видимого спектра близко к равномерному и описывается соотношением (3.!) (см, рис. 3 3, а), но отличается от него затягиванием границ, усиливающимся с увеличением длины световой волны под влиянием диффузионного растекания заряда. уг г Рис.
3.3. Примеры распределении прозрачности в апертурах Передающее устройство всегда содержит объектив, которым строится передаваемое изображение. При этом любая точка объекта отображается с помошью объектива в виде кружка рассеяния с распределением освещенности, зависяшим от относительного отверстия объектива. При малых относительных отверстиях объектив близок к идеальному (безаберрациоииому) и отображает любую точку объекта дифракционным кружком рассеяния.
С увеличением относительного отверстия дифракциониое рассеяние ослабляется и 45 одновременно растет аберрационное рассеяние с распределением, близким к гауссову закону (3.2). Конечные размеры эквивалентной разлагающей апертуры ТВС в целом определяют апертурную пространственную фильтрацию телевизионных изображений. л Рнс. ЗЛ. Траектория раз- вертки изображения Возможны различные траектории телевизионной развертки. Одной из простейших является спиральная.
Однако при неизменной угловой скорости развертки линейная скорость разлагающего элемента пропорциональна расстоянию до центра изображения. И, следовательно, для постоянства линейной скорости, что важно с точки зрения спектрального состава сигнала, угловая скорость должна быть переменной. В радиолокационных станциях кругового обзора получила распространение радиальная развертка в направлениях, совпадающих с направлениями приема сигналов, а в телевидении— строчная с постоянной скоростью вдоль горизонтальных параллельных строк, отстоящих друг от друга на шаг разложения 6 (рис. 3.4, а). Развертка назаваетсл построчной, если все строки одного кадра передаются за один период развертки в поперечном направлении.
При чересстрочной развертке все строки передаются за несколько периодов, называемых полями. Чаще всего используется чересстрочная развертка за два поля, одно из которых содержит все нечетные строки, а второе — все четные строки одного кадра. Траектории разложения, соответствующие построчной и чересстрочной разверткам, показаны на рис. 3.4, б, в. 4б отаа от!а 1ОО н омах где и „и о ы — максимальная и минимальная скорости развертки. При наблюдении изображения геометрические искажения остаются незаметными при коэффициенте нелинейности Ам=5%.
Допустимыми считаются искажения при Аа=!0 —:15%. При отклонении электронных пучков в передающих и приемных трубках неизбежны потери на время обратного хода по строкам Ы и по кадрам М„(рис. 3.5). Обычно нормируются относительные потери по строкам 1„=М /1о„н по кадрам 1а=Ы„/1оа. При постоянных скоростях сканирования линейные размеры изображения пропорциональны соответствующим временам (Т„и Т„). В этом смысле можно говорить о вертикальных и горизонтальных размерах иэображения йо и 1о при отсутствии потерь на время обратного хода, а также о размерах )а и 1 при потерях ЛЬ и М соответственно. Кроме того, изображение характеризуется форматом: полным "о=)о/йо (при отсутствии потерь на время обратного хода) и актив- ным А= — = — =Фа: ° 1о — а1 ,в (3.3) При зигзагообразной траектории разложения направления разверток от строки к строке (рис.
3.4, г) и от кадра к кадру изменяются на противоположные н расстояния между осями строк неостаются постоянными. В таком случае при согласовании размеров апертуры с шагом разложения в средней части строки, на краях изображения наряду с пропусками появляются участки, перекрываемые соседними строками и показанные на рис. 3.4, г вертикальной штриховкой. Пропущенных и дважды переданных участков может и не быть, если перейти к шаговой развертке в поперечном к осям б строк направлении и соответствую- — Л щим образом выбрать диаметр апертуры (рис. 3.4, д). Однако во всех случаях изменения направле- о .,' ния сканирования резко усиливается требование линейности развертки, :) поскольку нелинейность развертки сопровождается расслоением изображений, передаваемых при различных, в том числе и встречных, направлениях разверток.
Если направления разверток по строкам и по Рас. 3.5, Растр с учетом потерь кадрам сохраняются неизменными аа арама обратного хола во времени, допустимы большие неликейности. Нелинейность развертки характеризуется коэффициентом нелинейности Расстояние между осями соседних строк определяет шаг разложения ~="о'~о="1~в. (3.4) Соотношение (3.4) позволяет связать между собой полное Ло и активное г.
=(/г~/го) х,о — — г.о(1 — ~„) (3.5) число строк, приходящееся на активную высоту изображения Ь. Число условных элементов размером 6Х6 в полном изображении ао —— ворот, поскольку на высоте Ьо их укладывается Л„а на длине строки 1,— в йо раз больше. Число условных элементов в активной части изображения ав = Даава = ьо Ао (! — ~о) =но (1 — ~ ч) (1 — ~т) ° (3 6) При частоте кадров 1в скорость строчной развертки п„=1оЕо)в= =йо_#_~огвб, а время передачи элемента изображения протяженностью 6 т= 6~ в = 1ДйоЯо)'в).
Наиболее низкая частота сигнала совпадает с частотой вертикальной развертки: 1„,=).р, а наиболее высокая 1 гогот» 2 Л.= — =— (3.7) 2т 2 ограничивается условием передачи синусоидальной пространственной частоты с периодом изменения яркости вдоль строки 1=26 и временным интервалом 1=2т.
Объясняется это тем, что с оптимальных расстояний наблюдения изображения глаз не отличает синусоидального распределения яркости от прямоугольного на деталях, соизмеримых с размерами элементов. С учетом (3.3) и (3.5) соотношение (3.7) принимает вид Фг,'Х„ ! Увч (3. 8) в котором учтены активные параметры телевизионного изображения и потери на время обратного хода (по строкам и кадрам), обусловливающие расширение частотного спектра сигнала. Средняя освешенность неподвижных изображений неизменна, а при передаче движения она меняется. Практика показывает, что при передаче изображений движущихся объектов необходимо передавать сигналы так называемых нулевых частот в диапазоне от 0 до 2 — 3 Гц !!1.
Время обратного хода по строкам и по кадрам частично используется для передачи сигналов синхронизации разверток, цветовой синхронизации, а также для вспомогательных сигналов, применяемых для оценки характеристик каналов связи. $8 й 3.3. Спектр пространственных частот изображения При определении спектра пространственных частот будем исходить из условия, что передаваемое изображение неподвижно. Тогда распределение освещенности в изображении Е(х, у) можно разложить в ряд Фурье. Вдоль прямой, параллельной оси х и проходящей через точку с координатами х и у (рис.
3.6), распределение освещенности может быть представлено в виде ряда 1101 Е (х, у) = ~ ~ Е (у) соз ~ — х+ ~„), м=е (3.9) где тп=!/Л вЂ” число периодов, укладывающихся на ширине изображения 1, Л вЂ” период изменения яркости; Е (у) — амплитуда; — начальная фаза сп-го компонента. У У л У Рис. З.б. Распределение осве- щенности по осям к и у Рнс. Зяй Компоненты пространственных частот иаобраисення Поскольку амплитуда т-го компонента зависит от координаты у, она также может быть представлена в виде ряда Е (у)= ~~~~~ Е„„соз( — у+ р„), л-о (3.10) где Л„ — период изменения яркости; пи й/Л„ — число периодов, укладывающихся на высоте изображения Ь; Е" „— амплитуда т-го компонента по ширине и и-го компонента по высоте изображения; ср — начальная фаза.
49 Подставив соотношение (3.10) в (3.9), представим распределение освещенности в виде двойного ряда Е (Х У) ~~ ~~~~ Етл ~СО5 ~ Х+ У+ (лт + (лл) + )2лт 2лл т 0 л О ( 2лт 2лл + соз ~ — х- — у+ й„- ~„)~, // (3.1! ) Е(х, у)лт ~~)~~ ~~~~~ Е „сов~ — х+ — у+'р л) (3.12) т 0 л нли в комплексной форме Е(х, у)=~ ~~~~ Е лехр~/( — х+ — у)~, (3.13) где Е „= Е' „/2. В качестве примера на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
