Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 135
Текст из файла (страница 135)
стереоэффекта, используют стереотрубы и бинокли. В этом случае стереоэффект повышается по двум причинам: из-за увеличения базиса наблюдения Ь н остроты стереоскопического (глубинного) зрения 1/б. Базис наблюдения по сравнению с невооруженным глазом увеличивается в Ь/Ьо раз. где Ь вЂ” базис прибора, т.е.
расстояние между центрамн объективов. Если угловое увеличение бинокля или стереотрубы у, то глаз, используя эти приборы, может различить углы в у раз меньшие. Следовательно, порог стереоскопического зрения уменьшится до ь/». Тогда стереоскопический радиус с прибором 6 Ьт г Ь:-= —. 'т Ь' (23.2) Подставляя 6 из (23.! ) в (23.2), получаем Ьт Г Го Ьо (23.3) Величина тЬ П=— Ьо (23.4) называется пластикой бимокулярного приборо и показывает, во сколько раз увеличивается объем ность изображения рельефной натуры при наблюдении оптическим прибором по сравнению с наблюдением непосредственно глазом.
Для биноклей Ь = 2Ь,му = б,откуда П = 12, а для стереотруб пластика достигает 120. Бинокулярные приборы значительно повышают возможности стереоскопического восприятия пространства. Бинокулярность в ТВ системе достигается съемкой передаваемого объекта с двух позиции. В простейшем случае это могут быть две передающие камеры, разнесенные на базис съемки, который определяется расстоянием между центрами объективов. На фотокатоды двух передающих трубок будут спроектированы два изображения одной сцены. Эти иэображения будут отличаться друг от друга, и это отличие будет тем больше, чем больше базис съемки В, Два изображения должны быть переданы и воспроизведены на двух экранах кинескопов или на одном.
В последнем случае эти изображения должны быть разнесены во времени или в пространстве. Для получения эффекта объемности необходимо обеспечить раздельное рассматривание этих изображений, т е. левый глаз должен видеть только то изображение, которое снято с позиции левой камеры, а правый — правой камеры. Следовательно, для объемного воспроизведения ТВ изображении необходимы два условия. Во-первых, передача изображений с некоторым базисом съемки. Эти два кадра, свитые с разных позиций, называются стереопарой.
Каждый кадр стереопары может передаваться одновременно или последовательно. В первом случае система стереотелевидения будет называться одновременной, во втором — последовательной. Во-вторых, необходимо раздельное рассматривание правым и левым глазом соответствующих кадров стереопары. Деление (сепарация) изображений стереопары для левого и правого глаза может осуществляться с помощью наглазных устройств, очков (индивидуальное) и с помощью растровых устройств (коллективное). Растровые методы сепарации пока не находят практического применения нз-за узкой зоны избирательного видения каждым глазом, что значительно ограничивает перемещение головы зрителя и вызывает утомляемость и большие неудобства. Кроме того, растровые методы обладают высокими потерями света. Наглазные устройства — это стереоскопы, зеркальные или линзовые, очки из полярондов и цветные очки. Стереоскопы находят ограниченное применение и используются в специальных системах стереотелевидення из-за конструктивных сложностей н неудобств эксплуатации.
Очковый метод сепарации может быть поляроидным (изображения разделяются с помощью поляризации световых лучей во взаимно перпендикулярных плоскостях) и цветовым (разделяются по спектральному признаку). На примере оптической схемы полярондного метода сепарации стереопары рассмотрим принцип действия очковых методов деления кадров стереопары. На рис.
23.1 изображены два кинескопа 1,2, которые располагаются перпендикулярно друг другу. Перед экранами этих кинескопов устанавливаются поляроидные пленки Р !,Р,Плоскости поляризации этих пленок взаимно перпенднкулярны. Изображения К„, /(„совмещаются иа полупрозрачном зеркале 3. Наблюдатель снабжается очками из таких же полярондов 4, плоскости поляризации которых должны соответствовать плоскостям поляризации соответствующих поляроидов на экранах. В результате этого правый глаз будет видеть правое изображение и не видеть левого, а левый глаз — наоборот.
Аналогично можно осуществить сепарацию с помощью цветных очков(анаглифов). В этом случае поляроидная пленка заменяется цветными фильтрами. Если установить перед экранами черно-белых кинескопов цветные фильтры (нли использовать кинескопы с одноцветными экранами), например изображение на эк- Рпс. 23.1 Оптячесаая схема поаяроядпого метода сепарацяя стереопарм ране одного кинескопа К„воспроизводить в красных тонах, а ма экране второго кинескопа К, в синих тонах, то, совмещая эти два изображения на полупрозрачном зеркале 3 и рассматрмвая их через цветные очки с узкими спектральными характеристиками соответствующих цветов, получаем пространственный образ в пурпурных тонах.
Экспериментальные исследования первой стереоскопической телевизионной системы (СТС) дали очень важные результаты для дальнейших разработок аналогичных'систем. Например, было показано, что при различных параметрах левого и правого изображений стерео- изображение приближается по качеству к лучшему. Это дало основание передавать одно изображение в более узкой полосе частот без ухудшения качества стереоскопического изображения. Кроме того, помехи„ возникающме в электрическом канале, значительно менее заметны при передаче стереоизображения.
Это можно объяснить тем, что помехи распределяются в объеме и не совпадают с деталямм изображения. Было установлено, что неискаженное воспроизведение глубины пространства может быть достигнуто только прм идентичности разверток изображения передающей и приемной сторон и кадров стереопары, а неидентичность разверток может увеличить или уменьшить стереоэффект в зависимости от характера нелинейности.
Стереоэффект лучше проявляется при передаче движущихся изображений, особенно если движение идет в направлении камеры. Быстрое изменение базиса съемки приводит к тому, что передаваемые предметы кажутся или приближающимися (при увеличении базиса), или удаляющимися (при уменьшении базиса). И наконец, если из-за различмых факторов стереоэффект мелких деталей пропадает, то ощущение объемности сохраняется из-за стереоэффекта крупных деталей. Дальнейшие разработки СТС подтвердили полученные результаты и выявили другие особенности восприятия стереотелевизионных изображений. Эти особенности в основном касались подготовки и компоновки объектов передачи.
Стереоэффект повышается при соответствующем освещении, увеличении цветного контраста, подчеркивании вертикальных границ передаваемой сцены и др. Первое черно-белое стереоскопическое телевизионное изображение было получено в Ленинграде в 1950 г.
коллекти(юм кафедры ТВ под руководством П.В.Шмакова[13). 2еа2. СТЕРЕОЭФФЕКТ ТЕЛЕВИЗИОННОЯ СИСТЕМЫ Основными характеристиками СТС, определяющими стереоэффект ТВ системы, являются: пластика системы, глубина зоны объемной передачи и детальность воспроизводимого пространства по глубине. Для определения пластики ТВ системы обратимся к рис. 23.2,а. На плоскости М находится деталь Ь(, которая фиксируется в плоскости фотокатодов Ф,Фэ передающих трубок точками и, и и . Обозначим а(о ! нэ а, н/ Ь) (энс. 23.2. К расчету паастнкн теэевнэнонноа снстены базис передачи через Ь, а расстояние между точками и, и и — через А; /( — фокусное расстояние объективов О„и О„. Линейный параллакс (см.
гл. 2.3) р =А — Ь=а, — ая Сдругой стороны„из подобия треугольников и,й(и и О,й/О„найдем Ь ( Ь/, Ь/, - = —, и тогда 1 = = —. Отсюда А ((+/) ' (А — Ь) д Ь/, Р ч (23.5) Из (23.5) можно сделать два важных вывода. !. Линейный параллакс зависит от расстояния / плоскости от М до плоскости объективов и не зависит от положения точки Ь/ на плоскости М. Все точки, лежащие на плоскости М, будут иметь одинаковый линейный параллакс р„.
Следовательно, если разбить все пространство от объектива камеры до бесконечности на ряд зон параллельными плоскостямн М„М, М,..., то предметы, лежащие на этих плоскостях, будут характеризоваться линейными параллаксами р„р „рэ и т.д. При этом следует подчеркнуть, что для бесконечно удаленной плосмости величина р будет равна О. 2. Линейный параллакс зависит только от базиса съемки Ь, если заданы расстояние ! и фокусное расстояние объективов /г Следовательно, изменяя базис съемки, можно пропорционально менять линейный параллакс р . Если учесть, что линейный параллакс на экране приемнима р» связан с линейным параллаксом съемки р„ соотношением Р» = г/Р ° (23.5) где д — линейное увела ченне телевизионной системы (отношение стороны кадра на прнемном экране к стороне кадра ца фотокатоде),то, следовательно, изменение р„создает разный стереоэффект на приемном конце. Телевизионная система может повышать стереоэффект по сравнению с непосредственным рассматриванием натуры.
Чтобы определить это повышение, необходимо знать значение подвой пластнкн системы П. Если рассматривать точку Ф невооруженным глазом на том же расстояннн 1(рнс. 23.2,б), то она будет видна под параллактическим углом а = Ьр/1, где Ьр- базнс глаз. Для определения порога глубинного зрения следует проднфференцнровать а по 1: ат аа ьр 1Р ' (23.7) Для наглядности н простоты расчетов примем, что на приемном устройстве СТС установлен обычный лннзовый стереоскоп с базнсом, равным глазному Ьр, н фокусным расстоянием линз / Изображение стереопары воспроизводится на одном кинескопе, на экране которого размещаются рядом два кадра К„н К„(рнс. 23.2,в). Для точкн Ж„, расположенной на плоскости М„, на основании (23 5) н (23 6) линейный параллакс приема чЮ~ Ра ЧР~ = (23.8) где /, — фокусное расстояние объектива передающей камеры. Точка Ф изобразится точкой Ь1„на расстоянии г от глаз наблюдателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
