Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Если освещенность в пределах передаваемого злемепта юображевия постоянна, т. е. весь элемевт иаходвтся па освещенвои части поля юображеввя, то ток сигнала б=гЕЦ р(х', у')бх',бу'=еЕР, где Р=Ц р(х', у') с(х', Йу' — прозрачность элемента разложевия; Š— его йлощаць. Рассмотреть влияние параивтров элемента разложевия ва качество формируемого сигнала можно ва првмере передачи вдеальио Г экой грашщы, разделаощей веосвсщеввый участок юображевия червое) и освещенный (белое).
Проследвм динамику формирования сипыла юображеввя при пересечевви такой границы злемевтом разложения с прозрачностью р(х', у') (рис. 3.9.). Сигнал в момент у5 времеви, когда элемент разложевяя находятся в с-й строке растра в имеет координату х (в рассматрвваемом случае за начало каор- дыыат првшпо положе»не черве-белой грапвцы), 1,(х)=еЕ[ [ р(х', у)дх'бу'= о ом У =оЕ !' Е(х') дх', Л Получевыае выражевве отображает переходную характервстпку устройства в во времеввбй области, так кок х=о,с.
Рассмотрвм пример. Еслв элемент разложеввя имеет квадратвую форму (3.6) ал (см. рвс 3.8, «), то Я(х ) = ) р(х', у ) ду'=6, так хвк в указавыых -ол пределах ввтесрвроваывя р(х', у') 1, Р= ! Е(х)дх'=К Переходная характервсгвка (3. 14) вмеет ввд Ь( )='/,(1+2х/д)~ ~-оло вол (3.!Я тб где ОЕ(х) — площшсь элемента шсэложеывя, заыямающая освещенное поле взабразсеввя в тот момент времеви, когда его коордввата м раева х; Я(х)= ) р(х', у')ду' — ыытегральыая прозрачность элеег мевта разложевыя в сечеввы х' (рве. 3.9). Проюведем преобразовав»я выражен»я (3.12): о 8(х) = вЕ[ ~ Я(х) дх'+ [ Я(х') дх) = й й (3.13) =ы[[оООо '+]-в а[1~-'[л(Оо ') о о где Р [ Е(х') дх' — прозрачность элемента разложевюь Завысймость Ь(х) = с,(х)/с называют»ервхадиай х«р«ктеряао»всей разлагающего устройства.
Здесь ! =вЕР— устаыовввшееся зыачевве свгыала взображеввя (элемент разложенвя полностью ыа освещенной части поля взображеывя). Воспользовавшысь (3. 13), имеем Цх) = с/с [1+(2/Р) Р(х) дх1 (3.14) о Эта хараксервстяка првведева ва рве. 3.8, г. Воспользовавшысь соатыошеввем (3.14), можем получить переходвые характервствхв для друтых разлагающвх устройств: с элемеытамв разложвяя круслой формы с радвусом г (3.7) (см.
рве. 3.8, 6) ы с ворыальвым закойом распределевва прозрачности (3.10) (см. рыс. 3.8, в). Оыв определшотся следующвмв заввсвмостямв [13): о~)-'+и)М-эР*+ ~~~4 сс 11 /с (х) = '/с [1+ Ф (х/г,)) ФоЛоФ »о где Ф(х/г,)=(2/„/я) ! ехр[-(х'/г,)об(х'/г,)) — вытесрал вераатыосты в координатах х'/г„ Этв переходвые характеристики првведеыы ва рвс. 3.8, д, е. Переходвые характервствкв дают полыае представление о дыыамике формвроваывя свгыала юабракеввя в областы малык времен, соизмеримых с временем передачи элемента юображевыя.
Вместе с тем в процессе авалвза в сввтеза ТВС широко попользуется гармоыячесзый метод — метод частотвых ы фазовых характервствк. Этв методы в зыачвтельыой степевв дополышот друг друга, позволяя позлее опвсать свойства ые только разлагающвх устройств, во в другых элементов ТВС (оптвкв, тракта передачи свгыалов юображеывя в др.). Рассмотрим частогйые хариксервстыкв разлагающего устройства.
1 з. ы Алеэти на-часгатыал хавактеввапокл РАзлАГАющеГО уатвайсс»А Структура спехтра свгвала взображеывя ырв разложевяв элементом с 6-о0 определяется соотыошеввем (3.5). Рассмотрым мехаввзмы образоваывя свгвала юображеввя с помощью разлагшощего элемента ковечвой апертуры р(х', у'). Пря вспользоваввв растров с вепрерыввым разложением по осв х ы двскретыым по у (растры со строчной структурой см. 83.3) условвя формвроваывя сигналов взображевия, соответствующвх ваправлеввям х в у, существенно разлвчвы. Рассмотрим мехаввзмы формвроваывя свпшла юабражевпя прв дввшввв разлагшащего элемеыта вдоль строки — »рад«львов р«злеиееиив.
Пусть юображепве опвсывается выражеывем (3.1), которое в шшравлеывв горвзоытаяьвой разверткв представим в виде Е(х)=Ео[1+ ~ йр(»с)сой(2я(ко/фс+!о~Д, (3 16) где Ее — средвм освещенность; М(т)=Е Ео — нормированное зпаченве т-го юмпоневта сигнала, определяющее глубвну модуляции соот36тствующей состявлпОщей. Как быю показано в (ЗЛ1), юмповент фототока с участка бЕ (см. рис. 3 9) соспшляет 61,'=ер(х', у')Е(х+х', у+у')бЕ. Если допусппь, что в вертикальном навравленвн освещенность в пределах разлагающего элемента постоянна, то с участка взобршкения в форме полоски шириной дх' возникает сигнал бь=«Е(х")Е(х+х)бх', где Я(х')Гю ) р/х', у')Йу' — интегральнм ГГ прозрачность разлагающего элемента в сечеивв х' (рис.
3,9). Сигнал на выходе преобразователя Г 1Г(х) Гюе) Е(х')Е(х+х") бх', с учетом (3.16) Г Ю ф(х) =аЕ« () Е(х)дх'+ ) Е(х ) ,"~ М(т) с!а(2к(т/1)(к+х)+ 9Г„)5х) = Г Ю ! Ю =еЕ«(Р+ ) Е(х) ,'~„М(т)соз(2к(т//)к+9! ]сои2к(т/1)х'бх'- -Г Ю ! Г Ю вЂ” '! Е М~, М(т) нл!2к /т/1)к+ гу*1 нп2к(т/1)хбх'! -Г Ю ! Учитывая, что в радиально.свмметричвом патпе Я(-х)=Я(х) функция четам, последнее слагаемое равно нулю; следовательно, Ю Г ь(х) = «Е«Р(1 + ,'~„М(т)соз(2а(т/1)к+ Ч! )(1/Р)1 Я(х')со«2к(т/1)х'г!х') = Ю ! Ю =!„,(!+ ,'~ М(т)«(т)соз(2к(т//)х+!р Ц. (ЗЛ7) и ! В этом соотношении множитель «(т), устанавливающнв глубину модуляции т-го юмпоневта сшнала изображения, определяет апертурно-частотную характеристику разлагающего устройства: «(т)=(1/Р)) Е(х')саз(2к(т/1)х) дх'. Компоненты пространственной частоты т/1 удобно нормировать относптешно размера элемента изображению Учптывм, что 1ГюбхЕ, где /г — формат растра, Š— число элементов иа высоту изображения (число строк), 6 — условный размер элемента, выеем т/1=л!/(66Е)=ь6 г, где с=т/(/сЯ) — простравсгвеннм частота; следовательно, 7а Г «(ДГю(1/Р)~Е(х)соа(2к((/6)х)бх'.
(3.18) При преобразовании изображения квадратным разлагающим элементом 6 х 6 (РГю6«Г Я(х')= 6) (сы. рис. 3.8, а) апертурно-частотная характеристика, как следует вз (ЗЛ 8), имеет вид «(4) = з!пкЦ(к4). Длл круглого разлагающего элемента с радиусом г=6/2 (см. рис.
3.8, б) (13) . (0=24!(кИ(к0, (3.20) где у! — фушщия Бесселя первого порядка Айертурно-частотная характеристика разлагающего устройства с круглым отверстием н нормальным законом распределения прозрачности с г, = 6/2 (см. рис. 3.8, о) «(О= акр(-(*/2 Оз) На рис. 3.!О приведены характерисппш, построенные в соответствви с (3,19) — (3.2!): для круглого отверспш (крввм 1), квадратного (2) и круглого с нормальным заюном прозрачности (3). Видно, что в ввзкочастотной области ((<0,5) крввые близки по форме и путем подбора соотношений г, г, в 6 характеристики могут быть сведены к единой. Кривые 1 и 3 практически совпадают в этом диапазоне с кривой 2 при 2«=1,66 и 2г;-0,866 (рве.
3.10). Как видно, разлагающее устройство обладает свойствами фильтра нижних частот. Характериспвш этого фильтра определшотся параметрами разлагающего элемента: условным диаметром и характером распределенм р (х', у'). В процессе приведенного вьппе аналюа ве учитывалось влшшие входных цепей канала связн. В реальных устройствах с этим влиявием, безусловно, приходится считаться. Частотные искажения, возникающие в пропессе формирования сигнала изображения и вызванные влмнием входных цепей усилительного устройства, будут учтены и рассмотрены нн>ке.
Разложение юображевия в напрааленви у (лолоуечпое уазхожо. ляе) отличается от разлазгелия в направлении х дискретностью завпспмоств юордшшты у прн фиксированном значенви х, т. е. у=16, где/=Т;.с — текущее значение номера строки растра; 6=Щ Как и при рассмотрении продольного разложения, считаем, что юображевве опвсывается выражением (3.1), т. е. в направлении у Ю Е(у) Гю Ео (!+ 2М(а)сох (2к (л/6)у+ губ) рос ЗЛО.
Л рттр е 1лое! ростоке реелатееощето ге!роке!ве аа рле. 3.11. К оп!еле!аопо лерекее- рвоап аооеречаого резлоювол где Ео средняя освещенность; б!(в)=Е„/Š— норьеирававпое значение л-го компонента сигнала, определяющее глуб!шу модула!щи сост!югстВузощей составляющей; !е — ее фаза. Фатоток ва выходе преобразователа, соотщтствуюпп!й учаспеу бЕ (рис. 3.!!), б/;-ер (х', у')Е(х+ х', 18+ у) 63. Если а горюонтальном направлении освещенносп в пределах разлагающего элемента постоянна, то с участка юображення а форме полоски шириной бу' аозликает фототок еЦ=оЕЯЕ(/8+у)бу', где Я(у) = ) р(х', у)дх' — интегральная прозрачность разлагающего элемента в сечении у' (рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
