Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 18
Текст из файла (страница 18)
3.! 1), Сигнал на выходе преобразователя е 1.(/б) =е РИЕ(/б+у') бу' Если воспользоваться выражением (3.2) в Е(/б) представить аналогично Е(х), т. е. нспальзовать структуры выражения (3. 16), то получим е Ю Ц/б)=еЕецЕ(у)ду+ ) Я(у)',!„'М(п)соз1лм(л//!)(/б+у)+р))= Г е ! е Ю = лЕо(Р+ )' ВИЯМ(м)сок(2м (а//!) (/б+у)+ !е„)). ° ! Применив преобразования, аналогичные случаю горизонтального разложения, получим Ю е,Об)=!о(1+ ~;М(м)е(л)сое[2я(л//!)/б+8!еД (3.22) е ! В этих выражниях Р= 1 Е(у') !!у' — интегральном прозрачность е разлагающего элемента; (о= еŠР— средняя составлающаа сигна- ла юображенвм; е(л) — апертурпо-частотнам характеристика преобразователя юображвня для поперечного разложввж е(и) = !/Р ) Я (у)сор(2я(я/Л)у] бу'.
Г Учвтывая, что Ь=бЕ, полученное соотношение моюю выразить через пространственную частоту (=я/Я, нормированную относительно размера элемента б: е т(0= 1/Р ) Е(у')сев(2я(4/б)у) бу'. Ввдно, чта в случае элемента разложения, симметричного относительно его центра, апертурно-частотные характеристики поперечного (3.23) и продольного (ЗЛ8) разложений, а следовательно вх частные случаи (3.! 8) — (3.21), идентичны (рис. ЗЛО). Заметим, что в силу дискретности аертнкального разложения компоненты, период изменения яркости которых не кратен шагу разложениа б, будут передаваться с искажениями, т.
е. должны аыполшпься условна 4=1/с,=2/б, где / — целое чиско, и 0,=0. В связи с тем что а реальных изображениях этв условии не выполняются, при формировавви свгнала образуются специфические искажения, которые приводят к соатвегстаующвм искажениям юобралсенвя (13) ! аа разрш1ыющая спасавносп прновразовмтшш изоаражяння Применительно к преобразователю пзображенвмразрешающам еаосабаосв!о характерюует его способность формировать раздельные (различимые во времеви) сигналы, соответствующие изображнию двух близких друг к другу тачек объекта. Навменыпее лвнейное или угловое расстомнне между двумя точками, начвная с которого вх сигналы перестают быль различимы, называют пределом разрешения.
Разрешающую способность преобразователя изображения мо!кно юмерать аналогично юмерению подобной величины а оптике нли физвалогвв зрении, т, е. пользуясь критерием Рэлея для различапи изображешш двух тачек. В телеавдевни чаще используют частотные критерии, основанные ва различении максимальных частот а свгнале нлн соответствующем ему юображении. Так, юпрнмер, если установить предельный (пороговый) уровень глубины модуляции Ьо сигнала юображения при передаче синусоидальной ппрвховой таблицы, то, используя апертурво-частотные харакщ>иствки т(4), например (ЗЛ8) — (320), можно определпь предельное значение е(() в сигнале юображения, генерируемом преобразователем.
Значение с иаходппж нз уравнеши а! $3.т. характеристика Разложения (р, ' 0 г„, и' оо К основным харштервствкам разложения юображення относат количество строк разложения (количество элементов), траекторию разловзввл, формат растра и количество полных изобржкенвй, передаваемых в единицу времени (частоту кадров). Выбор количества строк разложения Е,м влн числа элементов в растре яма=И'~ базируется на свойствах глаза по различению мелких деталей изображения (разрешающей способности глаза; 8 24). Две точки, воспроизводимые на телеввзионном экране, будут восприниматься наблюдателем раздельно, если онн расположены по крайней мере через строку растра, т.
е. на расстоянии не менее 26 (1 на рис. 3.13), и если наблюдатель будет видеть их под углом у) Р ., где р — угол разрешения глаза; в противном случае они будут восприниматься слитно (2 на рнс. 3.13). Из этих условий, а также с учетом малости угла у, как видно из рис. 3.13, у= 26/а, где а — расстояние между экраном в глазом наблюдателя.
Учитывая, что Ь=Л/Е, 7=2Ь/(я2); (3.24) Как видно, сма зависит от относительного расстояния рассматривания юображения а/Ь. Обычно это значение составляет 3 ... !2; следовательно, для зтвх условий и при оч = 1,5' (что соответствует наблюдению телевюиовного изображения с яркостью экрана около 100 ... 150 кд/м') Е =1500 ... 380.
Практвка кино и телевидения показывает, что для формата растра Ь=4/3 предпочтительным является наблюдение взображенвя с расстояния а/Ь= 6. Для этого значения К,,=760. Зависимости К,м от а/Ь для различных ср приведены на рнс. 3.14, оь Выше было показано, что максимальная частота свгнала юображеввя и полоса частот усилительного трапа свюавы с числом строк разложения зависимостью =0,5 ЬХЧ. В связи с зтвм естественно стремление к свиженню У.
Такое снижение по сравнег нию с величинами, вытекающими ю соотношения (3.24) и графиков рнс. 3. 14, а, возможно проювести, ! если учесть завнсвмосп кажу( щейся четкости 6 взображенвя от маа ( отношение 2.10 и рвс. 2.10). Зависимости 6 от К для 2„,=760 и . )лх К маяорг квока есрок рач- 1500 (условий иаблюдейня взоб- м О Г 4 О о/О О яв ЛКК г 4 о) воо рве. 334. Заавсвмость овтвмальвого числа строк рааловевиа от рвсстоавва рассматрваавва втобравевва (е) в мсвтвкаса четкоств от чвсла строк (6) раженвя прн и/Ь=б и 3 соответственно) приведены на рис.
3.14, б. Видно, что прн а/Ь=б для с=625 кажущаяся четкость составляет 6=0,971, а при 2,=575 (число акшвных строк в растре с с=625) 6=0,959. При а/Ь=З для 2=1125 ... 1250 6=0,96 ... 0,975, т. е. практически отличается от оптимальной во всех случаях менее чем на 5%. Это определвет возможносп использования стандартов разложения с числом строк 625 (европейский стандарт), 525 (американский стандарт), 1125 и 1250 (стандарты ТВЧ). Заметим, что логарифмическая зависимость кажущейся четкости от числа строк разложения, различия в требованиях к качеству телевизионного изображения и значительная свобода выбора расстояню его наблюдения дают возмоююсть достаточно широкого варьирования величины К при проектировании ТВС.
При этом выборе учвтываются факторы совмесппвости систем, особенности ~.Ь каналов связи и др =В-телевидении, как и в квнп; нзоб(Язгейия воспроизводятск в виде последовательной серии статичесхвх кадров. Выбор частоты кадров определяется двумя факторамн: условиями восприяпи слитности движения при воспроюведении серии дискретных изображений отдельных фаз движущихся обьектов в необходвмостью превышения критической частоты мелькании.
Опыт показывает, что для восприатвя слитности двиксеиия дастаточно 16 ... 20 юдров в секунду. В свюи с этим в профессиональном кино сьемка ведется с частотой 24 кадра в секунду, а в телевидении — 25 (европейский стандарт) нлв 30 (американсквй стандарт) кадров в секунду. Вместе с зтвм было показано (см. 82.э), что критическая частота мельканий для яркостей юображенвя в явно и телевидении превышает эти значения. В кано каждый кадр проецируют ва экран дважды с боготой проекции 48 Гц, т. е. превышающей критическую частоту мельканий, В телевидевви частоту «вспыш~зь экрана увеличивают по сравнению с частотой кадров в два раза за счет во~льзоваввя чересстрочной развертки (см. рис 3.6).
Кадр в этом случае, как было М показано в 43.3, передается эа два поля. Естественно, что при этом появляютсл мсвстрочвые мерцания с частотой виже критической. Однако ови практически неиметыы, так как наблюдаются под углом зрения меньше угла разрешеню р (при оптимальном расстоявю наблюдения изображения). Такам образом, частота полей составлжт 50 Гц (европейский стандарт) вли б0 Гц (амервкаискпй стандарт).
Как было отмечено в З2.5, критическая частота мелъканнй для периферийных учасиов сетчатки глаза выше, чем для цевтралъных. Это приводит к необходвмосты повышения частоты «вспышек» экрана прп наблюдении юображеыия болыпвх размеров с малых расстояний (свстемы ТВЧ).
С этой целью в высококачественыых устройствах воспроизведения используют мультиплексоры, повышающие частоту воспроизведения изображения в два раза, Зк 6. спектРАльные КАРАктеРистики и цВетОХОРРекция Системы цветного телевндевня основаны на трехкомпонентпой теории цветового зрении. В свюи с этим наряду с дискреппацией изображевня в пространстве и времеви (развертка) в системах цветного телевидения осуществляют его дижретюацвю по спектру, т.
е. производят разделение цветного юображеши на три в««иод«венных. После формирования сигналов Е„, Ев, Е, соответствуюшвх этим цветоделенным изображ«вялы, осуществляют вх обработку и передачу по канавам свюи. В устройстве воспроюведевия осуществляют синтез цветного юображения. Иэвеспш многочисленные способы формирования сигналов цветного юображеншь Целесообразно выделить ю вих даа, основанных на последовательной во времени н одновременной передаче цветоделевнъи юображенвй. Обеспечение колорвметрнчески правильной цветопередачи связано с выбором спектралъных характеристик ФЭП и устройства цветоделения с учетом спекгральной характеристики источника освещеши передаваемой сцены. Заметим, что во мнопи сяучаяк с целью получеввя желаемого художественного или иного в~идействвя на зрителя, а также в системах прикладного телевидеши задача выбора спектральных характеристик ФЭП и цветокоррекцив выходат за рамки обсспечеши колорвметрически правильной цветопередачи.
Тине случаи выбора ажктрвльиых характериспи и обработки сигналов иэображения рассмвтрвваютсн особо (4). Формщювапие цаетоделивьи ызображнюй в мосведеваиелывя) смсммме цветного телешпюпи может осуществляться с помощью вращмошегося между плоскостью юобрашвия и обзектыаом диска со светофилътрами оаювных цмтов, как правило, красного, зеленого и сапего (В, С, В на рю.
3.15, а). Нетрудно видеть, что при ойределенной скорости вращеши диска ва светочувствительной поверхноспг ФЭП последовательно гб Рве. 3.1К Поев«во»«те»авва (а) в олввывавввав (б) евсииы В»от«ого тевеавваввв с частотой попсы можно формировать цветодвлевыые изображения. Эти юображевия могут быль посаедователъыо переданы по каналу свюв и воспроизведены на экране квнижопа с люминофором белого свечеши. Если ашхроиво и ашфазно со ааной пветоделенвых юображеывй проюводить смену светофильтров, расположенных мппду экраном и зрителем (рис. 3.15, а), то он будет надеть пветное юображение передаваемов сцены. Естественно, высокое качество юображеюя может быль получено прв строгом согласовании харакшрвстык системы со свойспими зрваыаь Например, при исполыованвы чересстрочного разловпння частоту смены цветоделенных изобравзший (полей) Д прюодптся выбирать в три раза выше частоты полей /; черно. белой ТВС 9га=3/р).
Действительно, наиболее вжиочастотиые «виплпкы» экрана приемника будут прв пвредаче одноцветных объектов (сцен) высоюй нвсыщевносты; в згом случае сигнал будет появлятьш лишь в одюм поле ю трех. Частота такого сипила в трн раза паже частоты полей г' . Вместе с тем опа должна быль вьппе г следовательно, частота одноцветных полей должна быть в тры раза выше крнтвческой: Д,>3г" . Увелычевне частоты полей (кадров г",) прн сохраненвн неюменнога числа строк приводит к трехкратному расширению полосы частот сигнала нзображення (г' =0,азу',). Еслн рассмотреть картину передачи всего изображения, то можно убедиться, что при чересстрочной развертке полное цветное юобршкенне будет передано за шесп полей (трн нечетных ы трн четных). Последовательная система находит ограниченное применение лвшь в ТВС специального назначения (всследованне космического пространства, медицина н др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
