Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 3
Текст из файла (страница 3)
и., включающие кодирующие н декодирующие элементы устройств передачи и приема). С выхода канала свюи сигнал после дополнительной обработки н усилении поступает на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) — кинескоп. На экране ЭЛТ воспроизводвтся изображелве передаваемой сцены. Для синхронной работы всех узлов системы используется генератор сывхровнзирующих свгнзлов — сывхрогевератор, а длл отклонения электронных пучков ФЭП и ЭЛТ в свстеме применены генераторы развертки. В системах, предназначенных для автоматического аыалвза изображений, свгнал с выхода устройства обработкы н усиления подается на анализатор, в качестве которого может использоваться универсальная ЭВМ вли специализированный вычислвтель, Такые ТВС часто содержат устройство записи свгнала юображенвз, регистратор данных об объектах в поле взобрзжеввя вли исполнительное устройство (например в усгройстзах управления подввжвыми объехтзмв). Таким образом, в рассматрываемых системах, как и в любых других, предназначенных для передача иыформадйи, предусматривается наличие носителя ынформацив, в параметрах которого закодировано сообщение о передаваемой сцене.
Телеввзиовная система является сложной многозвевной системой передачи информацви, сигнал которой на различных участках может иметь разную физыческую природу (световые кванты, электроны и др.). Какие параметры сигнала — носителя информации — можно использовать для передачи сообщевый в ТВ Это может быль видимое излучение — белый свет с равномерным вли близким к нему распределением мощности по спектру излучения. Как известно, белый свет может быть представлен в виде суммы большого числа монохроматических составляющих со случайными амплитудами, частотамн, фазами, налразленвями распространения и полярвэац~- ей. Хотя использование этого излучения ограничено вследствие случайности его параметров, однако в в этом случае можно проектвровать достаточно эффективные ТВС, основанные ва модуляции и где с — постоянный коэффициент, определяющие чувствительность ФЭП; 2, ...
2« — диапазон спектральной чувствытельвости. Выходной сигнал большинства ФЭП, как и реакция зрительной системы человека (ощущение), может быть определен соотношением (1Л) прн соответствующих спектральной чувствительности е(2) и нормировке ощущения (см. Е2. 3). Для глаза — это спектральная чувстзнтельносп или кривая относительной ющностн «(2). Ощущение оказывается пропорциональным воздействующему световому потоку. 1 ъ з. ФОРИИРОВАнне Оптического изОБРАжения Входным сигналом ТВС является плоское ал«На«еское и«абра«»геше (изображения) — Е(х, у, 2, г).
Проектирование любой ТВС включает анализ вопросов формирования овтыческого изображения иа входе састемы. Качество сформированного телеввзионного изображения в значительной степени определяетса качеством входного оптического изображения. Беэ учета механизмов его построения невозможна правильная интерпретация 3юввых об исследуемой сцене в системах автоматического анализа изображений ы системах технического зрелая.
Для понимания механизмов формирования входного изображения будем опираться ва основные закономерности геометрической оптики. Объект, например излучающий (светяпюйся) или отражающий, может быть описав функцией яркости х. (х, у, х, 2, г), где х, у, х — пространственные координаты; 2 — длина волны излучения; г — время. Аналогично может быть описало плоское взображеыие эт объекта 3.
(х, у, 2, г), в частности как фувкцвл освещенности Е(х, у, 2, г), построенное той илн иной из ражающей системой з координатах х, у пространства изображений. Из оптвхи известно, что изображением точечного объекта, создаваемым идеальной оптической системой, является точка, в которую сходатся лучи, исходящие от рассматриваемого точечного объекта. Вели привять каждую точку позерхиосты объекта, отражающую свет от постороннего жточнвка, за локальный источник света, то совокупносзь изображений этих точек дает оптическое изображение обьехта, Совокупность точек, изображение которых !3 можно получить с помощью отображюощей системы, образует пространства объектов, а совокупность точечных взображеввй зтпх объектов — пространство изображевий. Соответствие световых характеристик вам~~, папрымер оптического Ь (х у, 2, г) и объекта Ь (х, у, з, 2, 1), ойределяется оператором Р ( '1, отражающим свойства отображающей системы 1.
(х, у, Х, 1)=Р (1 (х, у, к, 2, г)). Любая реальвая отображающая система выосыг определенные искявеввя, т. е. Р( 144 1. Рассматривая механизмы формирования изображений, важно учесть, что сцена в оптическое заело, формирующее изображаве, находятся, как правило, в относительно однородной прозрачпой ' среде (воздух, вода, вакуум ы др.).
В этом случае световые лучи слабо преломпюотся и поглощаются средой. Это дает возможность формировать жюбражевия, адекватно отображающие свойства передаваемой (наблюдаемой) сцены. В тех же случаях, когда зты условия ве выполвяются, возникают определенные яркостпые, цветовые ы геометрические искажевыя. Например, пры паблюдевии удалеввых горных лавдшафтов или поверглости Земли с летательных аппаратов возникают цветовые и копграстыые искажеивя, вызваввью избирательным поглощением и рассеянием свеи в атмосфере (густозелевые масовы приобретают голубоватый оттевок, контрасты объектов разной яркости свв1каются).
В свюы с эффектами, вызвавиыми преломлением света в атмосфере, иа изображепиы, в том числе и прп наблюдении глазом, возникают геометричео кие искажения. В веобходпмых случаях указанные закономерности формирования изображений учитываются особо. Геометрическая оптика основывается пе только па постулате об однородности среда, во и о прямолинейности п взаимной независимости распростравейия в пей световых пучков, обратвмоств хода световых лучей, пзвестпых законах отражения и преломления света, прющипе Ферма и законе сохрапевия энергия. Расчет характериспю оптических узлов телевизиоввых устройств сводится к выбору структуры оптического звена с учетом фупкцвовальпого вазвачевия отдепъпых элементов, определению вх основных параметров, обеспечивающих формирование юображеиия заданного размера, яркости, четкости и других хврахтерыствк. В резулътате расчетов определяются характеристики механической ковсгрукции устройства и требуемые звачеивя вх вариаций в щюцессе фокусировки, ызмеиепия яркоепь спектрального состава и других параметров; производится выбор оптических элементов.
Расчет оптического узла базируется па свойствах кардввальыых точек, данных о главвой п фокальвых плоскостях, а также фокусных расстояпвях. Луч 1 (рыс. 1. 2), параллельный оптической оси абъвкнпма, в пространстве ызобрюкепий 1' пересечет овтическую ось в точке Г'. Эта точка называется задним фокусам объектива и является изображевием бесконечно удапеввого точечыого объекта. В этой точке собираются все лучи, распрострашпощвеся параллель- 14 по оптической оси, в том числе и луч, совпадающий е оптической осью, юггорый ъ 1 и н' проходит через точку фокуса без изменения направления своего Распространения в оптической системе.
Параллельные лучи при г распростраыеющ в обрат- г' пом направлении (2 и 2') со» бпраютсп в точкУ переднего Рви 12. гглппвюмане тезка еагпчежеп фокуса Г. Лучи 1 ы Г ыазы- 4ВСПМЫ вают сацряжвннымп, вх продолжевые образует точку У', лежащую в задней главной ллаекаста объектива (Ж'Н).
Аналогично образуетга точка У, лежащая в л4 рвднвй главной плоскости (УН). Вавщейщей рабочей характерыстикой объектива явлжтся его факуснав расенюлнвв31 переднее — от передией главной плоскости до точки переднего фокуса (1), заднее — от задвей главной плоскости до точки задвего фокуса (г'). Плоскости, проходюцые через точки фокусов Г и Г перпендикулярно оптической оси, называют передней и задней фекальными нласкасвнгмп. Фокапьвые плоскости являются геометрическим местом точек, в которых собираютсл пучки параллельных между собой лучей пространства предметов произвольного угла наклона к оптической осы системы, папрымер пучок лучей 1, собирается в точке 1.', лежащей в задвей фокальпой Построение оптического изображения сцевы рассмотрим иа примере отрезка АВ, определюощего положение предмета (рыс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
