Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 46
Текст из файла (страница 46)
74, а, ~а=а — Г й(» 7д+У)дку рос, 7„7, дооощоао озщощооа ор, ооогя Гащтао щооиа щщшщо о где 1 — длина строки, У вЂ” число строк в кадре. С учетом (7.1) вмеем й р(х,у)дх р(х,у)д + й) ' и~ "о а + р(х',у)дх~щ — 11+ — р(х',у)дх', ьол(77 Г г Г ~ .1 (7.2) ггк ~ л(у7~ о о где ввтеграш вал яркость шпыа в сечения у' (штриховка ва рве.
7.4, а) Л(у')= 1 р(х', у)дх'. -ч' Иэ (7.2) ы рыс. 7.4, а видно, что пры х>г„кюкущаясв яркость достипкт стацыоварвого звачеввя й;, соответствующего светлому йк-=й.~( )l~~, (7.3) а отвосвтевьвое распредалевые яркости в вапраалевви поперек строки (а вапраалеввы у) ЬУ(Я=йг йо =Я(у')/Я(0). (7.4) С учетом (7.2), (7.3), (7.4) получвм переходвую характеристику устройства воспроызведевва ызображевыя в сечевик у' Г г Г Хгщ — 11+ — ~ р(х', у')дх' )р'(у') г " дИ~ .) (7.Я о влы ыормыроваввую переходную характервствку 7Г гГ Ь(х)а = =- ~ 1+ — ~р (х', у') дх' . (7.6) )Р(у') г~ л(77~ е(у! Примерный вид этих характе- рвспек для различных у' праведен уса на рнс.
7.б [13). Видно, что дтке 1 прн бесконечно крутом скачке на! пряжевгя на модулаторе граница уу>у' черное — белое, формируемам прн ууз у' этом ране ' ' она* им'и размытый характер, причем величина зоны размытости, как видно из (7.6), определяется размерамн РП" 76 77ЕРПЕОДПЫЕ Хаваатсваета элемента разложения и характером хп хшесхопа распределения яркости в пятне. Заметное влияние на качество формируемого изображения может оказать послесвечение люмынофора. Как было отмечено выше, длительносп послесвечения с целью увеличеним аркости юображевия стремятся приблазвть к длительности кадра Т,. При этом определенное влияние на переходную характеристику устройства воспроизведения могут оказывать смежные строки.
В сечении у'узй строки яркость нарастает в соответствии с (7.5) Уь =Хо Ь(х), )К(у'). (7.7) С учетом возбуждения элементов утй строки в процессе сканировааив предыдущвх н последующих (перекрьпие строк у — 2, у — 1, ,7+1, 7+2, ...) в силу послесвечения яркость ее элементов, напрвмер при учете влияния двух смежных строк / — 1 и /+1, йху=уо- ы+Уее+Уч!+а. Используя (7.7), имеем 4х =Х~ Ь(х)о[7~(8+У)+)уу(у)+ 7~(8 — Л (7 8) Здесь использовано оправданное допущение о том, что Цк) = =Цх)е+„— - Ь(х)е =Цх)о. В работе [13) првведены результаты расчетов, иллюстрирующие влияние перекрытия смежных строк, которые выполнены в соотмтствин с (7.8), и получены в зависимости от нарастания яркоств Др пры воспроизведении границы черное— белое для пятна с гауссовским распределением яркоста и расстоянием мппду строками 8 =у, (рис.
7.7). Алалвз показывает, что при гауссовском распределении яркости в шпые форма кривой при влиянии перекрытия смежных строк остается неюменной. При другах распределенввх яркости и патве форма переходной характеристика под действием влияют апежвых строк может юменятьст Форма переходной характеристаки может существенно юменатьсв под влиянием посторонних эасветоес которые повьпппют яркосп темных и светлых участков, а следовательно, приводят к понижению контраста границы черное — белое. Как и при анализе переходных харахтерыспгк разлагающих устройств (см. 8 3.4), на основе приведенных данных можно проследить мехаыюмы фор- 216 еу,е у у Рап 7.6. К спредппппео апевтгР- во-тастотаоа.
хераатерпсппп ап- Рпс. 7.7. Патпт па перехода!то хаваатевпспщ аптсаоаа певехвытпп (меахпех ствоа Цх,у)= — ~ р(х',у)~1+ 2,' Ьу(т)т(т)соа[2я — (х+х)+ее ) Йх'= -и~ -уу' ебедИГ 1 ю 1+ — ~Ь((т)т(т)сопля-к+11„) р(х',у)х ! и т х соа2я — х'дх'~=Ху п(Р')~1+ ~Г ЬУ(т)т(т)р(т)соа(2в — х+7е ), (7.10) 217 мирования юображения в области малых участков, соизмеримых с размерамн элемевта разложения. Вместе с тем для описании характервспк кинескопов часто используют гармоническвй метод — метод частотных характеристик. Яркость в любой точке патов с распределением р (к', у') определяется величиной сигнала нзображеввя п,(8), подводимого к модулятору кинескопа.
В точке х (рнс. 7.8), удаленной от осы строки ва расстотше у' в момент времеви, когда центр пятна имеет координату х+х', а сигнал иа модуляторе кинескопа — у,(х+х'), яркость будет равна х. (к, у') =ср(х', у') 8(к+к "7, где с — постоянный коэффициент, определяемый крутизной модуляционной характеристики (ограннчвмся линейным приблвжением). Аналогично (7.2), кажу!цаяся яркость Х. (х, у)= — р(х', у ) ь(к+к)дх'. (7.9) и,! уу' Учитьтая, что р (х', у') имеет симметричную форму относительно центра пятна р( — х', у)ее р(х', у) после подстановки в (7.9) ю (3.17) значения Цх+ х'), имеем гг' где гг(р)= ) р(х',у)дх' — интегральная прозрачность патна в сегг' ченвв у', Хт (р)=ег,ед(у)17Š— кажущаяся яркость в том же сеченвн, Р(вг) — апертурно-частотная характержтвка кинескопа.
Как вншю йз (7. 10), у д(ш)= — ) р(х',у')соз2» — х'Йх'. д(р3 (7Л 1) г ' д(Д= — ~ р(х',у')соа2»-х'г!х'. Я (77,! е (7.13) гу' На рис. 7.9 прнведева апертурво-частотная харахтервствка, построенная в соответствия с (7. И) для круглого отверспш с гауссовскнм Распределением яркостн в пятне. Характерной особенностью телевнзвонного взображеввя, формвруемого на экране кннескопа, является наличие растрового фона. 21В Выразим 2т через казгущуюся яркость на осв строки Ло 1соотшшжняе (7.4)] Ут =Лае Щу') в определим окончательно кажущуюся яркосп (7.10) рассматриваемой точки экрана: м Х(ху)=Х )~(у) (1+ ХМ(ш) (гв) Р(ш) сов(2» — х+вг )).
(7Л2) Сраввнвая распределение аркосгв вдоль строки (7.12) на экране кинескопа с аналогвчвым распределелвем в передаваемом нзображеняв (ЗЛб), внднм, что яркоств соответствующих точек отлвчаются лншь глубиной модуляшш компонентов ряда, которая зависит таике от расстоянвя у'рассматрвваемой точкв от осн стргжв. Глубвва модуляции Мс(вг) компонентов оптаческого свпшла в выходном нзображевин Мс(г»)=М(ш) т(вг) Р(т).
Апертурно-частотная характеристика кинескопа Р(лг)= =Ма(вг)АМ(ш) т(вг)! представляет зввнсвмосгь отношения глубины модуляцвн компонентов воспровзводвмого нзображшшл Мь(ш) н подводвмого сигнала М(ш) т(ш) (линейное приближение). Нормвруя компоненты ш11 (7Л1) относительно размера элемента разложения аналогично представленвю апертурво-частотной характервствкв разлагиощего устройства (3.18), характернствку д(вг) моию представить в коордвнатах пространственных частот (=вг/(й2): т=(ЙЕ; следовательно, (7лЯ=(»41=Иб.
Апергурночастотная харвхтервствка (7.11) в коор7щватах пространственных частот ( имеет ввд в аг ав ш аг и гт! Рве. 7.К Апергтрво.еастотваа Рве. 7.10. Формвроаавие растрового тареатервстаав Зввесвопа (ааа При воспоонзведенвн ровного светлого поля перекрывающямвса строками с кажущейся яркостью уч н симметричным ее распределенвем поперек строк Ж(у') результнрующм яркость на осях оказывается выше, чем между строкамв. Например, прв учев .пивши двух смежных с рассматрнваемой строк, как вядно вз рнс.
7Л0 (13), яркость по осям строк с„=Х, +27„~®=Х, (1+ 2 ж(в)). Ме ст камв жду Ро усгяр7-— 2 Ло )Р(б!2). (7Лэ1 Аналогвчно может быть учтено вливнве четырех н более строк Растра. Различие уто н а т1вп првводвт к появлению на изображеввв взменеввв яркостг в вертвкальном налравленвв (растровому фону). Относвтчльный контраст яркости растрового фона можно определить вз (7.14) н (7.Щ: Г*е-3 1ВО 1+З!Л,Я В (Зд Кев= (7.16) Гте 1+7 В (В) Видно, что й;9 определяется распредеаевмм яркости поперек строк Щу') и смещением строк д. Для гауссовского распределешш аркосгв по сечешпо строяк определена зависнмосп Кь от относительного смещеввя строк 2г,/Ю (рнс 7.11) [13!. Истественно стремление уменьпппь заметносп растрового фона.
К этому, как видно вз (7.1б) н рнс 7.11, приводят увеличение относительного поперечнвка пятна. Однако прн его увелвченвв уменьшается глубина модувщив мелких деталей взоб ряжения — падает четкость. Прк расстошгнях рассматрввашя а а5 19 Ггг/а Рве. 7.11. Заем»месть ао. втреста растрового фова от отвссательвого смепиаи строп зш изображевия а/Ь > 4 угловое расстоявие между строка»в оказывается меньше угла разрешения глаза, т.
е. растровый фои перестает быть заметшли. Существуют различные методы уменьшения заметности растрового фола — высокочастотное поперечное качание питая, формирование пятна слоажой формы и др. Праведеавый анализ, в чзствости соотношение (7.13) совместно с авалогичвыми эависвмостямв для разлагающего устройства (3.!9) — (3.21) и канала связи, может быль использован для определевая общей апертурво-шстотаои характеристики ТВС (от исвета до света»). Эта характеристика позволяет проанализировать результирующее качество телевизионного изображения, т, е. с учеп«м всех элемсвтов ТВС В некоторых случаях вводит повятие о резкости телевизионного изображешш. Кажупшяся резкость изображешш определяется общей переходной характеристикой ТВС, в частности значением ее маасшиальной крутвзвы.
Вместе с тем качество изО- ряженая аа экраие кинескопа часто оценивают с помощью апертурво-частотвых характеристик, В заключепие следует отметать, что качество формируемого ва »крапе к«шескопа иэображения в заачвтельвой степени определяется характеристиками поперечного разложеаия, т. е, характером лере- дичи деталей изображевия в ааправлевии оса у. В телевидевии используепж аддвтаваьп7 метод формирования цветного в«ображевия, который Освовзн иа сложении цветов (световых потоков различного спектрального состава). Ов был рассмотрел прв юложев«ш основ колорвметрии (см. 8 2.8). Сложение световых потоков Щ 66, ВВ (см, рис.
2.14) првводвт к формированию цвета ББ. Для формирования элемевтов цвепюго изображевия достаточно выбрать три основных цвета В, 6, В (источл ваки излучеиия, например люминофоры), жовй йййаййаеей удовлетворяопшх условию линейнОЙ везалйаеаееа висимости друг от друга. Как было показано в 8 2.8, с помощью основвых цветов макет быль воспрокзведев любой цвет вли йеамй цветаость, определяемая точкой, лежащей эеаеаев внутри треугольвика В6В, — да йий В Отличие От аддатииного сублйижшии— ный мелмд образоишия цветов основан ва вычитании вз белого или иного цвета спек- д я тральвых составляющих при прохождеввв вауйай леааеаей ~срез избирательво поглощающую (отра- жагопЖО) среду или несколько сред, расуле 7.1З С„и,р, и К ПОЛОжеааыХ ва пути светового пучха.
Ре. мстодоорвиовавивцнети зультируюп«ий цвет определиепж разно- хю стью между исходным и поглощеавым сиетовыма потоками. Картииа формирования результирующего цвета влшострвруется иа рис. 7Л2, где показаны светофильтры и вх спектральвые характержтикв прозрачности д(Х). Субтрахтвввь«й метод широко используется в цветной фотографии, кино и полиграфви. Аддиеииимй способ формирования цветных изображевий используют в трехрастроиых проекционных телеввзиоввых устровстаах с оптическим совмещением циетоделеввых изображений — видео- проекторах. Изображения Я, 6, В формируют ва экранах трех кинескопов, имеиацих люминофоры красного, зеленого в синего свечения.