Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Влвявве этвх всхажецвй па качеспю формируемого изображения в звачптельвой степевв может быть уменьшено за счет обработкв сигнала изображены в трахте передачв. Коррехиил лолун2оновых искажений прелусматрввает пелвпейпые преобразования сигнала юображепвя с целью формирования заданной характеристики передачи уровней яркостп всем телеввзвоппым трахтом (от света до света): 3, лг,';„где 1 и 2 — яркости соответствующих участков передаваемой сцевы в формвруемого юображепвя; й — постоюшый коэффпцпевт; уг — коэффицвевт, определяющий степень велввейпоств этой свюв. Если апалогвчвая характеристика преобразователя кюбражелвя 2, !=л1х,аь(, канала свюв г, г=л221а ь мОнитора (кинескопа) ааааа=ягзамкг> ТО Хюк~юла'ааа=лзгвиг=йгяззам11 =ЙЗЕЗЕЗЬаа"' ' (ЗДЕСЬ 146 ь г 2 — сагпалы изображения ва выходе преобразователя в капала саяэв соотвегствеппо а йгйглз угугуз соот2югствугопгпе козффвц валы характера стйк эчвх устройств).
Следователь во, ух=угугуз. Еслв в канале свюц предусмотреть шрреатор велввейности (у-корректор), то у =угу узу . Звачевве у„может быль определепо ю условия получевы заданного звачены у, т. е. у =«2/(угугуз).Учитывая, что элементы капала свюв, как привяло, л йвы(уз=1), то у =уг/(угуз),т, . д да ых у ю айз от ыэффвцвевт определяетгл ха(мхтервствкамп преобразователя пзоб)жжены и устройства воспроизведения (квпожопа). Заметим, что практически для разных преобразователей у, =0,6 ... 1, а для кввескопов у =2 ... 3. Выбор хоэффвцвепта у определяется выбрапцымп крвтервямв качества формируемого юобрыкевия.
Исходя вз условпй фвзиологпческв точвого всспровзведепва (см. 0 1.4), взмем у =1'„следовательно, у = 1/(угуз). В системах вещательвого телеввдецы, особенно прв передаче сцен, контраст которых существевпо превышаег возможный ыптраст выходного телевювоввого взобрюкелвя, используют значение у =1,2 ... 1,3. В ряде случаев для получевпя задаввого художествелпого эффекта у может вэмевпъся в широких пределах. Таким образом, у-корректор в тракте усвлеввя в передачи свгвала взображепвя рассчитав ва возможноств оптвмвзацвп качества воспроюведепвя градаций яркоств передаваемой сцо. вы, а также получения задапвых художествеввых эффектоа прв формировании юображевы па экраве моюпора. В последнем случае вслользуют у-корректор с регулируемой характеристикой коррекции.
В качестве првмера ва рве. 5.1 прваелевы: амплатудвые харахтервствкп у-корректора з =/'(з„) с регулпруемов величиной у в пределах от 0,5 до 2 (плоскосгь а), а также ступенчатый свгвал па входе у-корректора з„(г) (плоскость д) в его выходе прв у =0,5 (пуаатвр) в у„=2 (сплошная лшшя) (плоскосгь е).Графвкв иллюстрируют характер взмевевы передачв градщвй яркости прв раэлачвых у зе (прп у м = 1 ов остается цевзмевпым). Существепвое звачевве вмеет место шшючеппя у-корректора в тракте передачи, которое определяется главшвм образом характервствкамв источников флукгуацвоцвых помех, а таике степенью влияпвя па качество цветопередача.
Схемотехническая реалюацвя у-корректора может быль аналоговой юш цвфровой. В схемах аналоговых у-хорреаторов формвровапве заданной амплитудной харахтервстикв осуществляется за счет првмевевпя нелинейных элементов, папрвмер цепв целвцейпой отрвцателыюй обратной связв в каскадах усиления 120].
Коррекиич анертурных искажений, влосвмьп преобразователямв взображешш (см. гл. 3, 4), усвлвтелямв сигналов взображепвя, устройствами воспровзведенвя в другвмв злемептамв тракгв передачи, Осуществляется также в канале усиления в передачв сигнала где во — частота компоненты сигнала изображения, на которой размах сигнала уменьшается в е раз, а,, а,.... — постоянные коэффициенты.
Для юррекцив таюй характеристики необходимо, чтобы аьшлитудно-частотная характеристика апертурного корректора К,(в) вмела вид К (в)=1/тг(в)=1+аг(в/во)~+аз(в/во)~+ .... (52) Результирующая частотная харвггернстяка а рабочей полосе частот сигнала вэобрвкевия, ии ванно вз (5.1) и (5.2) (рис.
5.2), Кг(в) = тг (в) К„(в) =1. При возникновении фазовых искажений сигнала иэображения (в усилительном тракте илв в ФЭП прн аснмметрвчной апертуре н,р Рос. 55Ъ Аоертгроо-те- Огогвее аеррееяее Рео. 55. Авплвтуяеые гереггераетеги уаорре отаре 148 иэображения. Апертурный корректор, реализуемый в аналоговой илн цифровой форме, осуществляет подъем верхних частот сигнала вэобрвкения, сохраняя фазовые соотношения маиду спектральными составляющими сигнала. Прн этом учитывают природу возшпновения апертурно-частотных искажений. Например, в искажениях сигнала, возвиюцощих в ФЭП с свмметричной апертурой, отсутствуют фазочастотвые искажения, в то время как частотные искажв. ния тракта усиления сопровождаются фазочастотными, которые требуют соответствующей коррекцвн.
Апертурно-частотную характервспиу преобразователя изображения исто аппроксимвруют функцией тг(в)=(1+аг(в/во) +аз(в/вотг + - Г ° (5 1) разлагающего элемента) апертурный юррекгор вкшочаег элементы фазочастогной юррекшш. В аналоговых апертурных корректорах используют схемы дифференциальной коррекции совместно с элементами времешюй задержки высокочастотных юьшонентов сигнала изображения и др. (12]. Наряду с рассмотренной коррвщней, улучшающей качество изображения в горизонтальном нвгравлевии, шнрою првмеюпот двумерные апертурные юрректоры.
Для апертурно-частотной юррекцни в вертвкальпом направлении используют аналогичные подходы, однако для сопоставления сигналов соседних по вертикали элементов изображения используют схемы задержки свгналов па время передачи строки (Т,) и ему кратное (2 Т). Хорошие результаты двумерной апертурной юррекцви получены при цифровой реализации схем таких корректоров.
Место апертурного корректора в видеотрахте и степень коррекция свгнааа взобрежешш определиотся допускамн на возннгвющее ухудшение отношения сигнал/шум: относительное увеличение высоючастотных компонент сигнала првводвт к возрастанпю доли флуктузциоввых помех, аносвмых ФЭП и предварительным усилителем сигнала. Навлучпшх результатов можно доспггнуть применением пелвпейных адаптивных апертурных корректоров, в которых степень коррекции зависит от уровня текущего звачеши сигнала изображения, протяженности относительно ровных участков и др. Прагвввпумоаяя иорревша.
Формирование сигнала изображения, его усвленне, обработка н передача по каналам связи сопровождаются вознвкновением шумов (помех) различной природы. Степень вяняпяя шумов на качество формируемого взобрвкеввя зависит от отношения свгвал/шум, спектрального состава шума, его структуры инлрпткг акте п)юяаляется средственно как помеха на иэображении, сввввнии числа различимых градщий ярюсти, а при низких значениях отношения сигнал/шум возникает нарушение свнхронизацив развертывающих устройств, проявлжощееси как снижение четкости изображения, нарупжняе стабюгьностн телеввзновного растра и т.
п. Естественно, что во всех звеньях телевизионной системы принимаются меры к сшскению величины внвзмых помех, а также ъвры, направленные на уменьшение проявления помех на формируемом изображении. В некоторых системах телевизионной автоматики борьба с помеими входит и число центральных проблем (обнаругкение малоразмерных объектов на фоне шума, распознавание объектов в условиях недостаточной освещенности сцены н др.). Помеха флукгуационного хауегхтера оценввают с помощью энергетического спектра — зависимости спектральной плотности мощности шума от частоты, среднекаадратического значения шума для фиксврованного частотного диапазона и др.
К чвслу осноашах 149 и; — ю,!х,1=!',Л, 1+(2я/М,С,)з (5.4) валов флухтуацмоввых помех отвосят фотовные (оптические), дробовые шумы фотокатодов и каскадов вторвчио-злектроввых умножителей, геверацвовио-рекомбивациовные шумы в полупроводввковых преобразователях, тепловые шумы входвых цепей усилителей в др. Фотоввый шум свшаи с флуктуациями потока излучевия источиика свепь Эти помехи огравичввают врсдельвую чувстввтельвобть ТВС и проявляются в условиях дефицата освещевия сцены прп.использоваиви сверхчувствительвых преобразователей изображения (как правило, вкяючшощих докоммугоцвоввое усиление световых и злехтроввых потоюв). Дробовые шумы фотокатодов и каскадов вторично-злектроввого усилевмя ограввчивают чувствительность преобразователей с ввешвим фотозффекгом в вторично-злектроввым усилением сигиала (диссектор; см. 4 4.2 и др.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
