Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 16
Текст из файла (страница 16)
В реальпых условиях в силу сложности содержания изображеввй спектр также носит сложный характер, одпако дискрствость его структуры при передаче статических взображевий ве варуппется. При передаче дивамических сцен со скоростями объектов т в поле иэображения, союмеримыми со скоростью вертвкальпой развертки в„возникают комповепты сигнала с отпосытельвым отклонением частот аЯ(к= в)(вк-т).
Особенвастью спектра телеаюыоппога сигнала, определяемого соотношением (3.5), является суммирование перекрывающыхся компопевтоа в интервале между соседними гармапикамв строчвой частоты /'=пК+гф;=Ям+я/Е), где Š— число строк разложевия. В тех случаях, когда звачепвя свгвала иа зтвх частотах оказываются сущестаевлыми, при воспроиэведевии изобрюкелкя воэпикшат ложвые узоры (муары), ухудшающие качество телеаиэиоввого взображе пик. Вьппе рассматривался идеализироваввый преобразователь изабра;кевыя, вмеющвй пренебрежимо малую апертуру. В реальных системах частотвый спектр сигнала ограничен усреднением яркости в пределах разлагающего элемента, что сввжаст перекрытие спек- Рве. 3кь Промеры юсорввевва в соотвегстврмввв вм свевтров свпмвсв тров компонентов свгвала и, следовательво, умевыпает пвтевсввность ложных узоров.
Вместе с этвм апертура разлагающего ройства определяет ы огравичввает разрешающую способвосп $ 3. 3. Пастрашвш твлявызыанштго РястРА Наряду с построчвым растрам, рассмотреввым вылив, оказьшается кпшвым использование чедяссг3йктчиыхласлцюс. При этом пере всего п из евия юво а за вескалька циклов вертикальной развертки, например за адва.
На рис. З.б, а показано пастроевые такого растра. Для его реыюацыи при прочих раввьп условиях откловепыя в вестроки Т, разлагающий элемеыт смещается ве ва д (высоту элемента разложения), а па 2д, т. е. мя авпымы мими ок пола ю ается Р ыч чиаает ве 1, 3, 5, ...).схракк- . ЯдщВ 4, б, ...) оки пе тся показано и .
3.б, а (растр из строк). Такам образом, полное взображевие будет передало за две раэверпш; первая форьшрует совакупвосп нечетных строк (первое пале), вторая — чствых (второе поле). Изменение коордвват х, у разлагающего элемента показаио ва рис. 3.6, 6. Видно, что за время вертикальной развертки (Т,) будет передаво Е строк, причем Х= Т)Т„вли Х=ЯД;, где К, ~; — частоты строчиой и вертикальной разверток. Соотвошевие Д и Д определяет, будет ли Я цеиым илв дробным чвслом.
Обоэвачвм У=Ели, где Е 1, в, 0<в<1. Покажем, по если И=О; 1, то разложевие юображепыя будет построчвым, если 0 <а<1 — чересстрочвым. За одву развертку будет передано У+а строк, за две — 2(Я+я), за тры — 3(с+а), за я развертак — л(к+к). е) ф Рве, 3ж Построевве еересстромвко рестрв Передача юображения будет эамршена, когда разлагаюпшй элемент вернепз в начало коо динат стра, т.
е. когда «(с+с?)=Е- будет пелым числом. и=,, как на рис. 3.6, то Е=«Я+05). Мвгшмальным целым Ео будет при л=2, тогда Ус=22+ 1, здесь 2 — число пелых строк рвзложенвя в поле, Лов полное число целых строк в кадре. Такам образом, лдя рсализайвв чересстрочного разложения а поля полное число строк в кадре (х.
) должно нечетным вислом. Число л назьаают кеаглнасл«иг черо еппрочнаго разложения. На практике вспольз~ют расгрььболее высоквх КрнтдпйМй: л= 3 5 Н Выше (йазложение через 2, 4 и боль- ТПЕЕЧЫСЛОСТЗЗОК)Лаыстыы, Чта СОЛИ а ВЫражастея ЕуущитоыаЛЬВЫМ числом, то кратыосп, чепхстрочвйго разложения становится бесконечной (строки в каждом поле занимают новые положевиа); теоретически прн зтоы Во~ со, а частота кадров 7,:>О.
При формировании Выбранного растра должно строго поддерживаться соотношение/;//л При рассмотрении построения растра предполагалось, что разлагающвй элемент юменяет свои координаты от значеывй х=/ до х= 0 и от у=я до у =0 скачкообразно, т. е. за цренебрсннмо малое время. Не во всех сысгемах это можно реализовать, например в ТВС с разложением электроывым пучком (электронно-лучевые преобразователи изображения, устройства воспроызведеывя изображения н др.) требуется вполне определенное время длл перемещения разлагающего элемента в начало строки ы кадра.
Таким образом, периоды песелачи сдюки (Т,), поля (Т,), надва (Т) ДОЕетсе еддес части активные в течение 6 .е ествляютс ЬТ„Т„в течение кото ых ос строк юображенвя в реальном (ахтввном) растре, число которых Е,=Е-ЬЕ=Е(1-ЬЕ/Е). При линейной развертке ЬЕ/У=Ь/е/Ь= =ЬТг/Тг=гг (относительные потери на обратный ход развертки). Следовательно, с с= с (! - г ). Ширина реального растра /,=/(1 - г), где ~,=ЬТ,/Т, — относительные потери на обратный ход строчной Г,Г=',, Й вертки.
Реальный формат телевюиоввого юображення ,=Х„/Ь,=в(!-(,)/(!-О), Йетрудно определить и число элементов разложения, которые непосзседственно участвуют в формироваыиы юображевня: л,=ОХ,'=М (1-г,) (1-О). Число ахтввных строк Е„элементов взображениа л, и формат растра х„следовательно, зависат от величин г, и гг. Например, при У=625, й;-4/3, 1,=0,18, Ф =0,08 имеем 2,=575, л;-440833. В системах вещательного телевидения вашлы применение растры с форматами 8,=4/3, 16/9, 5/3 и др. В прикладных ТВС используют самые различные растры: с форматами /с,= 1/1 и др.
1 э. 4. пеРехОднАя хАРАкпристикх РАзлАГАющеГО устРОйстВА Элемент разложения в ТВС всегда имеет конечные размеры. Стремление уменьшить его приводит к падению чувствительности преобразователя изображения пропорционально уменьшению его площади. При использованнн механической развертки (см. рис. 3.1, 6) элемент разложения формируется отверстием в диске Нипкова. Если это отверстие квадратное со сторонамв бхай, то функции прозрачности /г(х'. у') диска в районе элемента разложения (в координатах х, у', связанных с его центром) определяется как р(х', у)= ~-6/2 <х'<6/21 й (-6/2 <у<бД= 1, (3 6) Рве. Згн Посероевве Реального всстротю Рестуе лагающего элемента и, как увидим анже, передается дополнительнаа информация, обеспечивающая функционыровавие различных элементов ТВС.
На рис. 3.7 показано построение реального построчного растра. Пунктиром указана траектория двюкевия разлагающего элемента во время обратного хода по вертикали. Высота растра 8, за счет потерь на обратные ходы уменьшается на Ь/е=й-/г„а ширина !уменьшается на Ь/=!-/ Это приводит к уменьшению числа где через (РГ1 обозначено отображевве, которое ставит в соответствие истинным предикатам Рг функцию р (х',у') =1, а ложным — фующшо р (х', у') = О. Вид ее праведен ва рис.
3.8, а. Аналогично, для круглого отверстия радиусом г р(х', у')=~(х')т+(у')з<гт1=1. Р.7) Вид этой функции указав на рис. 3.8, б. В системах с разложеныем изображения электронным пучком фушщна р(х', у') перемеина по всей площади элемента разложения. Это связано с закономерностью распределения плотности тока в сфокусврованном электронном пучке, которая приближается к нормальпому распределенвю: р(х', у')=(,/2а) 'ехр1-1(х')з+(у')э)/(2аз)), (3.8) где а — параметр распределены — расстояние от осв симметрии функции р (х', у') до точки перегиба. е) е) е) ! Ф -В ефу -.
р г) с9 е) Рас. ЗЛ.!~у к оР Р .оо Роз к а э о (а, 6, о) о соотоосссоуоисш ам асрсзояона совоессрассма (,йе) Если р(х', у') нормировать по отвошеивю к прозрачности в пеитре элемевта разлошивя (х'=О, у'=О), то выражевие (3.8) цриобретает вид р(" у')= р(-((х')'+(у')Ъ(2 'И (3 9) Распределевве р(х', у) теореснчесш ие имеет граивц, в аизв с этим оказывается удобвым ввести поытне об уехоевом радиусе г, элемента разложевия, при котором р (г,)=е '. При этом (3.9) припвмает вид р (х', у') =ехр (-[(х'щз+(у'/г,)з)). На рис.
3.8, е показана фувкция прспрачвосги для рмкмотреиного случая. При исследоваиик и проектировании ТВС используют и другие функции для опвсаиия прозрачности элемента разложевия: косинус-квадратиую, колокольную и др. Форма и прозрачвосп злпмевта разложевия в преобразователях изображевия с иакоплевием свгвала (плюмбиков, матрица твердотельиых элемапов и др.) 74 часто имеют ве только слож- у вые, во и изееияющиеся во времеви параметры. гр') Для определения переходных харакгериствк разлагающих устройств (рис.
3.8, г, д, е) рассмотрим мехавизсаг формировапвя сигнала юображе- У' иия ва выходе преобразователя с реальными апертурами Я элемента разложеви. Пусть распределение освещенности в плоскости преобразователя задаво фувкцией Е(х', у'), а фув Рос. зга к ооРслмсном осРсходноа хакцвя прозрачности элемевта Росссеоссосл ссоосРУ~'ссссо Уссеооссос разложеивя р(х, у). Коорднваты х', у' жестко связаиы с центром элемента разложепия. Фототок Й, ва выходе преобразователя (фотоэлектроивый умвоиитель, фотоэлемент и др.), соответствующий участку ЙЯ с координатами х+х', у+у' в поле изображения (рис. 3.9), связан со световым потоком ое и освещевиостью Е(х+х', у+у') соотношением й;=е)р=гр(х',у)Е(х+х',у+у)ЙЯ.
(З.П) Сигнал изображения ла выходе преобразователя в силу ивтегрирующвх свойств фотокатода в текущий момевт времеви, т. е. когда на освещенную часть поли взображеивя вьппел участок элемевта разложешш площадью йЕ, (,=г ( ) р(х', у)Е(х+х', у+у)4х', бу'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
