Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 15
Текст из файла (страница 15)
2.14) погрепшости усталовки цветового равеыстж ужличиваются (рис. 225, «) (11, 12). Это свило. тевьствует об ужлвчевви размеров эллвпсов, опвсывпющих пороги цжговоспрвятыя, при переходе к оцевке цветиости мелких дезылей (различение цветов ухудшается). При рпссматриваывв деталей, видимых под углом менее 10...20', характер восприятия цвета становится дихроматичиым (лвухцжтвым). Цветиость таких деталей восприывмжтсп в галубоватьп, ораижевьп тонах или шп смесь этих отпппов.
Восприатве более мелких деталей (углы ваблюдеивя мевее 10') осуществляется как ахроматычвое. Колычествеыно зто иллюстрирует рис. 225, б (11]. Указаны цветвости используемьп в эксперимевте деталей взображевыя, а стрелками — изменения (цвепюсти, воспринимаемые наблюдателем) при уменьшевыв угловых размеров деталей до 10...20'. При дальнейшем умевьшевиы угловых размеров деталей ови восприввмаются как черыо-белые (смещеыве происходят в точку )Р). «Оралжево-голубапв ось, к которой смещаютса цветыости, воспрввимаемые наблюдателем, получала названые оси 1, а направление, по которому смепшютсп цветности при рассматривании мелках деталей, — ивлравлевия Д. Такам образом, процесс взмеиеши цветиости наблюдаемых до талей при умевьшевви их угловых размеров характеризуется переходом от трехцветного восприятия к двухцжтыаму (смещевж по оси Д) и, далее, к черно-белому (смещеиие по оси 1).
Рассмотревиые особеывости зрения эффективно используются при построении систем цветного телевыдеши. ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ $ 3. 1. лидвиз и сиитвз изоврд)кяыий Осуществить передачу взображеивй можно различными способами. Один из способов передачи изображений ва отвосительио иеболыпие рвсстоявия — при помощв пучка световодов. Такой пучок (рис. 3.1, а) представляет собой регулярный жгут прозрачыых для света волокон световодов, каждый из которьп вмест свстоызолырующую оболочку.
В пучке с круглым сечевыем диаметрам а едиывцы миллиметров содержатся дссяткы тысвч отдельыых саетоведущвх жыл диаметром а едвшщы микрометров. Если иа входной торец пучка састоводов, как показано иа рыс. 3.1, а, спроецыровать оптическое изображение сцены, то с помощью оптических волокои ы ыдсро) р а) ф ц аоолсввсвпс авета ыпасва патасс паоарапввыв рве. ЗЛ. Одповремеввед оатвчпваа (а) в посаедоаатедьваа семав- апопвад (а) передаче взоарапепай; двсп Нвпкоаа (е): 1 — подсоса дварры ы, р — аепа пор, р — екодывккор, с — 1 двв весов, 3 - диск Нвыева 3 р.
и. Быков реалвзуется разбвевпе юображевпя ва элемеюнм — учаспв пшш юобрав:евия, в пределах которых осуществляется суммвровавпе соответствующих световых потоков. По каждому ыз волоков световой поток будет передав к выходному торцу, ы в силу регулярности структуры входвого ы выходного торцов ва последнем будет воспропзведево переданное по пучку световодов изображение, В рассматрвваемом способе разбвеыые ва элементы (авалю) входного юображевпя осуществляется благодаря мозаичной структуре входного торпа, а передача изображения прапсходыт одвовремевыо по всем свеговодам (кавалам свюы). Воспроызведеыпе выходного юображеыыя (сывтез) реализуется одновременно по всем элемевтам выходного торпа.
Место оптычсскых световодов могут завять злехтрвческые калалы сваи: для этого ыа входе в выходе должны быть осуществлены преобразования свст — сыгвал и свгвал — свет соответствеыво ыа каждом элементе взображеввя. И в первом, в во втором случаях реализуется одвовремевыаа передача выформацыы об освещенности каждого элемеыта юображевыя. В телевыдеыыи тахые системы используются редко, как правило, лишь в отдельных звеньях телеввэвоылого тракта.
Передачу впформаппы об взображеввы осуществляют по одвому иналу сввзв. Для этого вспользуют способы последовательного преобразования и передачи сигналов, Поясшпь способ последовательного преобразования изображевпа в электрический сигнал можво ва примере оптыко-мехаывческого устройства (рыс. 3.1, б). Основой его является предложеввый в Германии в 1894 г. П. Клыковым способ разложеыыа взображевыя с помощью непрозрачного диска с отверствямв, расположепвымп по спвралв, — диска Нинкооа (рыс.
3.1, в). Расстоявыя по дуге между отверстпюлы составляют равную угловую величвву, а смел)сппя по радиусу от перпфервв к центру равны диаметрам отверстий. Оптическое юображеыые формируется в плоскоств диска Нвпкова, вращающегосв с помощью электродввгателя. В плоскости юображеныя, огравычеввого полевой диафрагмой, в любой момент времени лаходптск лвшь одно отверстие — злемевт разложеыпя.
Световой поток, соответствующий элементу взображевыя, с помощью ковденсора ваправлжтся на фотодетектор (фотоэлектронный умвожытель, фотодыод, фоторезжтор в т. п.). На выходе фатадетепора формируется сигнал взображеыыя, пропорпыональвый звачеввю освещенности соответствующего элемевта изображения. Таким образом осуществлжтся последовательное преобразовали распределения освещеввоств в сигнал взображеввя. После передачи сигнала июбражевпя по каналу связи можно с помощью аыалогычвого диска Нвпкова п преобразователя электрического сигнала в оптический синтезировать юображевве.
Необходимым условпем является спвхровпость в свпфазыость вращения дисков ва передающей в првемвой сторонах. Перемещевве разлагающего элемента в процессе анализа в свы- бб су 'у) г о Рис. 32. Матрица Оотонеодоо (о) и Оуницол соиизтнаое (б) теза взобрэжлвпя па определенному перпадвческому закону вазыввют 3киаерункой. Развертка может осуществляться с помощью электропвых пучков влв способами электрической коммутации светочувствытельвых элемевтов. На рпс.
3.2, а показав преобразователь ызображеыыя ыа матрице фотодподов и, х н„формырующвх с помощью электроыыого коммутатора последовательвость выходных сигналов юображеывя з()). Функция коммугаппы имеет лпыейво- ступенчатый характер (рве. 3.2, б) — лвпейвая развертка взоб- '' ражевпя. Алалогвчпый ввд выест и фупкгаея коммуты)вп ну(Г). Последовательность коммутацвп элементов юобрюкейпя, влы Ь .. нериекторил разложения, моют быть разлпчпой.
Рас)взостраыеы- )" 4 вым в т ввдеыыы разложевпем явлжтся п чвое с постоывымп ско ег тали т ы ве алп ' =тЯО<г<Т), Т, и ҄— времв перемещеввя злемеыта разлажевыя от начала х=й, у=О) до конца строка (х=1) в кадра (у=й) соответственно вс. 3.3, а). Прв этом обеспечввается постраевые телеввэыовпаго ,раен))ци пйе ставляю его сова ность п ямых а го злемевта. Такой растр показав ва рвс. 3.3, 6. Если о) Ряс 3.3. Построевие цсстроецого пестра соотношение скоростей тп и г выбрать такам, чтобы за время Т, смещеыие разлагающего элемента по оси у составило высоту разлагающего эпемеата Ь, то за время Т, будет передало все юображевие без пропусков и перекрытий. Любая точка изображеввя будет передава однократно за время кадра Т,.
Время передав каждого элемента изображения будет одинаковым т = Тп/(л,л,). В телеаизаоиаых и прочих скааирующпх системах йспользуют и другие траектории разложеаия — чересстрочные, сваусоидальвые, спиральные, звэагообразвые и др. Выбор траектории определяется целевым назначением сканирующей системы. Естественно, что при сыитезе юобрюкеви должна использоваться траектория рпзложеввя, подобная последвей иа передающей стороне. Вместе с тем а совремевыых ТВС часто используют простраистаеыыо-времеааые преобразопаавп видеосигнала, которые позволяют успешно согласовывать различаые траектории разложевия в процессе аыапюа и сввтеза юображеввй.
1 3. 3. чАстотный спектР сигнала изОБРАжения Рассмотрвм статвческое черно-белое изображение с распределением освещеввости Е(х, у). Воспользуемся подходом к определению частотного спектра сигнала юображевая, юложеавым в работах П. Мертца, Ф. Грея, Я, А. Рыфтвва и др. [2, 13]. Будем счишть, что юображеиие скаОшруетсп растром с разлагающим элементом, периодически перемещающимся вдоль строк (аапраалеаие х) и по высоте изображеаия (паправлевве у). Положим также, что размер скааирующего элемента бескоыечао ыш. В иаправлевии х вдоль проювольпой Рй строки распределение освещевиости в ызображевии можао выразить с помощью ряда Фурье: а Е(х, у~)еа ,'~ Е (у~)созРя(вЯх+ОО ], (3.1) а О где Е„(у,), в/1 4Π— амплитуда, отвосвтельвая частота и фаза в-го комповеита (гармоники).
В ваправлевиа у Учитывая, что соз Ря (л/ь)у+ Оп„] соз [2я(в/лх+ 4О ]= ='/О[соОРя[(вЯх+(л/Ь)у]+Оп ]+ +СОИ [2я [(вЯх+(л/Ь)у]+ ТО,„,]], ГДЕ %„,=4Оа+4О„Ра п=яп -Опа аЫРАЖЕПИЕ (3.3) ПРИОбРЕтаст аИД а Ф Е(х, у)пп ,'~ ~, Е псоз[2п[(вЯх+(л/Ь)у]+ОО„п]. (3.4) а Оп -а Для лвзейаого преобразователи юображеыиа сигнал ва его выкоде пропорциоаапев освещеааосты соответствующего элемевта юображевыя, а текущее значение его коордвыат х= О,г, у= тех Следовательно, соотаошеаае (3.4) может быть использовано длй определеавя текущего заачеавя сигнала юображения: ф а г(г)=Ь ); ); Е„„соз[2я(вг,/1+лт„/Ь)Г+ОО „], (3.5) а Оп -Ф где Ь вЂ” коэффицаеат, определяемый чуаставтельвостью преобразователя.
Видно, что частоты компонентов спектра сигнала юображевия ./=Вд,+4;, ГдЕ д,=г„/1, /и — - — Те/Ь вЂ” ЧаСтОтЫ ГОРЮОВтаЛЬасй И аср твкальаой разперток. Кампоыевты спектра сигыала двскретвы ы кратаы частотам горизонтальной в вертвкальвой разаерток (рис.3.4). Гпп Е„(у)па 2,' Е „соа[2я(л/Ь)у+Оп,], (3.2) и О где Е, л/Ь, у, — амплитуда, отвосительвая частота и фаза л-го компоиеыт. С учетом (3.
1) и (32) имеем Е(х, У)=,'~,'~ Еапсеп[2Я(л/Ь)У+У,]сов[2п(вакх+ТО ]. (3.3) а Оп О А=0! х х...-е д е й -еч д е г -г-е д г г еп д 1иппед, еп=д е г д О к р 4 гй г~ ... г а) сфгеге... / 0 та Так как зиачевия ве юменяются от 0 да со, а значения л — от — са до са, то боковые спектры компопевтов строчвой частоты перекрь~- ваютат, что првводвт к специфическим искажениям жюбражеви. На рис. 3.5 в качестве првмера приведены два изображсвия: первое (а) соответствует измепсввю осзещевпости в горвзовтальвом ыапраалепии с сииусоидальвым профвлем и частотой 21' второе (д) — такому же юмепеввю освещеввости с частотой 21„' по вертикали. Там же показаны спектры сигналов, формируемых ыдеалвзироваввым преобразователем при передаче этих изоб евий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
