Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 136
Текст из файла (страница 136)
Для нахождения этого кажущегося расстояння обратимся к рис.23.2,в. Из подобия треугольников с общей вершиной Ф„н основаниями Ьр н А, находнм Ьр/, рр)р (23.9) где /р — фокусное расстояние линз стереоскопа. На рнс. 23.2,в параллактнческнй угол 6 = Ьр/г нлн на основании (23.8) н(23.0) ' ' ФА й 1! (23.10) Проднфференцировав (23.10), получим порог глубинного зрення системы 6ш дВ = — чр — —. (23. ! 1) Полная пластика СТС определяется отношением порога глубинного зрення телевнзнонной снстемы к порогу глубннногозрення глаза (23.7): 612 дй ь! — =ч — —, 41а ьр !2 где Ь/Ь вЂ” удельная пластика системы, а /,// — увеличение системы, определяемое оптиной передающей камеры н линзой стереоскопа.
Детальность передаваемого пространства по глубнне определяется числом раздельно передаваемых планов (плоскостей) и наименьшим расхождением их по глубине, которое заметит наблюдатель на экране прнемной трубки. Число раздельно воспроизводимых снеге мой планов определяется максимальным параллактическим углом 6„, который может воспринимать наблюдатель. Прн увелнченни этого параметра наступает двоение деталей изображения.
Следовательно, 6 определяет максимальную глубину сцены. Для ндеальной СТС число передаваемых планов по глубине можно определить, зная максимальное н мнннмальное значения параллактнческого угла, прн которых наблюдатель еще ощущает эффект объемности. Число передаваемых планов для идеальной СТС Я. = () /() Максимальное значение порогового параллакса () „было определено экспериментально в СТС н составило 60'...70'. Для идеальной системы можно считать () .
жб, где б = 20" — порог стереоскопического зрения наблюдателя. Исходя нз этнх данных, определим (1„= =70'/20" = 210 планов. В реальных СТС параллактнческое смещение точек пространства обусловливается не только наличием параллакса от базиса съемки (), но еще н дополнительным параллаксом 66(х) нз-за геометрических искажений: ($,=6+ 66(х). Отсюда следует, что для реальной системы определяемый базисом съемки и не вызывающий двоення деталей изображения макснмальный параллакс 6=(),— 66(х).
Из этого выражения вндно, что и реальных СТС максимально допустимая глубина пространства уменьшается по сравнению с идеальной системой, следовательно, уменьшается н число воспронзводнмых планов. Для реальной СТС число передаваемых планов по глубнне а, — аз(к) в — аа(к) й. 2а где () = 2а/а; а - угол зрения объектива; а — числ о строк разложения. Если задаться значениями б()(х)» О,! ()„.„а = 625 и в = 45', то =!5 планов Уменьшение чнсла планов в реальной СТС вызвано, во-первых, нели ней костью отклонения лучей передающих н приемных трубок, т.е. дополнительным "паразнтным" параллаксом 66(х), вовторых, ограниченной полосой частот, т.е.
разрешающей способностью СТС 113). 613 ЗЗ.З. СТЕРЕОЦВЕТНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ Вещательные стереоцветные системы, способные воспроизводить изображение трехмерным, дают более полное представление о передаваемом объекте, улучшая художественность, достоверность передачи, приближая нас к условиям естественного.воспрнятня окружающей действительности. Воспроизведение объема в промышленных цветных установках вызывается необходимостью иметь дополнительнуюую информацию о пространственном расположении предметов.
Такие установки применяются, когда присутствие человека на объекте передачи невозможно нлн опасно. В общем случае любая система стереоцветного телевндення (СЦТ) требует передачи двух цветных кадров стереопары. Если исходить нз требований обеспечения стандартных параметров СЦТ нзображеннй н каждый цветной элемент передавать тремя цветоделенмыми сигналами, то, очевндно, для такой снстемы потребуется шестикратное увеличение полосы частот по сравнению с двумерной снстемой черно-белого телевндення.
Необходнмо передавать по каналу связи шесть сигналов: трн Е, Еа н Ев — левый кадр цветной стереопары и таяне же трн снгнала от правого. Если взять за основу любую совместнмую систему ЦТ, то полоса частот канала передачи сигналов СЦТ должна быть вдвое шире стандартного цветного вещательного ТВ канала. Изыскание возможностей сокращения полосы частот без ухудшения качества цветного стереоскопиЧеского изображения является одним нз важных направлений на пути создания этих систем.
В зависимости от поставленной задачи проблема сокращения полосы передаваемых частот может решаться по-разному. Еслн необходимо создать вещательную систему СЦТ, совместимую с существующей системой ЦТ, то эта проблема становится первостепенной. Прн разработке систем СЦТ промышленного и прикладного назначения все будет зависеть от назначення н области применения системы СЦТ. Тем не менее сокращение полосы передаваемых частот дает целый ряд как экономических, так н техннческнх пренз(уществ. В некоторых промышленных системах качество воспроизведения цвета может быть снижено, еслн это упрощает аппаратуру.
Что же касается воспроизведения объема, то в промышленных установках пространственные формы н объемное изображение должны либо соответствовать реальным объектам, либо пропорцнонально уменьшаться нлн увеличиваться во всех трех измерениях. В вещании в зависимости от замысла режиссера воспроизведенный объем может быть несколько искажен, так как перспективу иногда необходимо изменять для подчеркивания того илн нного плана пространства. Параметры снстемы СЦТ для промышленных целей должны определяться назначением данной системы н могут в некоторых пределах варьироваться в зависимости от требований, предъявляемых п в оспронзведенню как цвета, так н стереоэффекта.
Поэтому прн разх о 6И работке систем СЦТ для промышленных целей каждый раз решается конкретная задача, определяемая назначением системы СЦТ. Следующим этапом в развитии телевндення как средства массовой информации после внедрения систем высокой четкости (ТВЧ) явится создание вещательных СЦТ систем. Особые трудности, возникающие прн этом, связаны с системой, удовлетворяющей условию совместимости с существующими цветными системами телевидення. Это условие является определяющим прн разработке системы веща- ' тельного телевидения. Однако необходнмо учитывать, какой ценой достигается совместимость. Разработчнкн ТВЧ должны уже на этом этапе выбора параметров системы предусмотреть возможность внедрения на базе ТВЧ совместимой системы СЦТ.
Это позволит использовать канал передачи снгналов ТВЧ для получения СЦТ повышенного качества. Основной проблемой в создании совместимой вещательной системы СЦТ является разработка экономичного н простого в эксплуатации стереоцветного ТВ прнемннка. В телевизорах СЦТ сепарация изображений левого н правого кадров может осуществляться двояко: с помощью или оптического растра, расположенного непосредственно у экрана кинескопа, нлн очков. В первом случае конструкция телевизора СЦТ усложняется, так как при этом необходнмо совместить электронный н оптический растры. Методы сепарации с применением очков просты на практике, но вызывают неудобство у зрителей.
Итак, для обеспечення совместнмостн необходимо, чтобы разрабатываемая снстема СЦТ занимала стандартную полосу частот цветного телевидения н обеспечивала прн этом высокое качество изображения. В результате проведенных нсследованнй было установлено, во-первых, что для получения стереоцветного'изображения можно использовать бннокулярное смешение цветов. Из колориметрни известно, что бннокулярное смешение цветов подчнняется тем же законам, что и обычное монокулярное, т.е. при раздражении сетчаток каждого глаза в отдельности разными цветами возннкает ощущение нового, третьего, цвета, являющегося адднтнвной смесью двух первых. Во-вторых, было доказано, что для получения стереоцветного изображения можно один кадр стереопары передавать черно-белым (яркостный сигнал), в другой — цветным.
Прн этом эффект восприятия объема н цвета практнческн не ухудшается. В-третьих, оказалось, что полосу частот снгналов цветного кадра стереопары можно значительно сократить без заметного ухудшения объема, цвета н четкости прн передачее яркостного сигнала другого кадра в полной полосе частот. В 1962 г. на кафедре телевидения Ленинградского электротехнического Института связи нм. проф.
М.А.Бонч-Бруевича (ЛЭИС) была разработана стереоцветная система с совмещеннымн спектрамн частот левого н правого кадров стереопары, занимающая стандартную полосу частот в 6,0 МГц (рис. 23.3). Яркостный сигнал левого кадра Е„. передается в полной полосе частот 6,5 МГц н несет информацию о четкости нзображения. Яркост- иаиг стропу сгл ег»-уь огм Во Рис.
23.3. Распределение частотных спектров сигналов в СЦТ ный сигнал Е и в полосе частот 1,5 МГц модулирует косинусоидальную составляющую поднесущей /, построчно, а цветоразностные сигналы Е» г„и Егв „также в полосе частот 1,5 МГц модУлиРУют синусоидальную составляющую поднесущей /, поочередно через строку. Сигнал поднесушей Е „промодулированный в квадратуре сигналами Е„и, Е<» г„и Егп „, можно выразить следующим образом: Ех ЗЕгпсоа(ыт+ Ч) + ЗЕ1» — г)п)Е1в — т)«1 в1п(ы1 + %) = е1» — г)„)егв — гь1 Ег Для системы СЦТ с квадратурной модуляцией подиесущей для лг-й строки полный сигнал Е = Е„+Ег соз(ы/+гр)+Е1 гпз)п(го/+гр), (23.12) а для (гп+1)-й строки Е„1 +, — — Еги+(Е„«сок(ы|+ гр)+ Е гьз)п(ы/+ ~р)1.
(23.13) Из (23.12) и (23.13) видно, что в системе СЦТ с квздратурной модуляцией поднесущей и поочередной передачей цветорззностных сигналов Е„„„и Ега „четкость цветовой информации по вертикали уменьшается в 2 раза по сравнению с номинальной. Однако зто не приведет к ухудшению цветоваспроизведения, так кзк четкость по горизонтали в цветном кадре стереопары также будет уменьшена из-за сокращенной полосы до 1,5 МГц. Укрупненные структурные схемы передающей и приемной частей системы СЦТ ЛЭИС показаны на рис.234.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
