Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 138
Текст из файла (страница 138)
Цветные фильтры для объектива камеры должны выбираться с учетом двух противоречнвых требованнй: во-первых, цветные фильтры объектива должны обеспечить высококачественное цветное изображение, т.е. нх суммарная спектральная характеристика должна пропускать весь видимый спектр; во-вторых, для хорошей сепарации спектральные характернстнки фнльтров не должны перекрываться, иначе качество сепарации ухудшится. Если использовать в качестве сепарирующего модуля объектива поляроидную пленку вместо цветных фильтров, указанные недостатки будут сведены к минимуму (76).
Выбор спектральных характеристнк фильтров очков должен быть согласован со спектральными характернстнка ми люминофоров цветного кинескопа, а нх плотности должны быть одинаковымн. В 1979 — 1982 гг. кафедра телевидения ЛЭИС нм проф. М,А. Бонч- Бруевича при содействии Ленинградского радиотелецентра провела несколько опытных передач по однообъектнвиой системе СЦТ. В каждой последующей передаче совершенствовалась аппаратура и накапливался опыт творческих работников. Передачи дали положительные результаты, и зрители высказали пожелание продолжить работы в этом направлении. Важность продолжения исследований по разработке системы СЦТ диктует сама жизнь.
Эти работы закладывают основы новой культуры передачи зрительной информации. На этих работах готовятся не только технические кадры, но и творческие, так как прн передачах СЦТ потребуются новые специфические навыки режиссерской и операторской работы. Во многих странах мира ведутся работы в области стереоцветного телевидения. Первые попытки проведения за рубежом опытных стереоскопическнх телевизионных передач, которые приобрели шнрокую известность, были предприняты в 1982 г. в Германии.
Это был анаглнфный метод воспроизведения изображений. В Японии также проводились эксперименты по стереоцветному телевидению, в которых использовалась передающая камера на ПЗС-структурах. Она позволяла получать два высококачественных кадра в полном стандарте. Эта система широко использовалась в рекламных целях для показа новой техники. Некоторое оживление после определенного застоя получили системы воспроизведения объемных изображений без очков, так называемые растровые системы. Совместными усилиями ученых США, Японии н Германии были разработаны н изготовлены лннзово-растровые системы.
В отличие от предыдущих проектов в нем исходное кодированное иэображение под линзовым растром воспроизводилось не с помощью электронно-лучевой трубки, а на специально сконструированной плазменной панели; конструктивно объединенной с растровым экраном. Такой способ позволил обойтись в воспроизводящем устройстве без применения специальных мер для стабилизации положения электронного растра относительно линзового.
Трудности, связанные с созданием вещательной снстемы стерео- цветного телевидения, определяются тем, что дополнительные:средства, используемые для разделения иэображений кадров стереопары н совмещения этих кадров на общем экране, либо увелнчнвают утомляемость, либо ухудшают качество воспроизводимого изображения. Кроме этого, характерной особенностью стереотелевнзнонных изображений является большая информационная избыточность, содержащаяся в кадрах стереопары. Сокращение этой нзбыточностн позволят использовать стандартные каналы связи для передачи сигналов стереопары, тем самым создать предпосылку к разработке системы вещательного стереоцветного телевидення.
Известны несколько методов сокращения избыточности, однако их практическая реализация в разработках вещательных систем стереотелевндения пока не осуществлена. Величина этой избыточностн завнсит от класса передаваемых изображений, сюжета и т.д. Многие предлагаемые способы передачи ннфор манин о пространственной глубиНе расположения объектов так илн иначе связаны с сокращением этой избыточности. Сокращение избыточности может осуществляться в результате передачи одного из кадров стереопары, являющегося совместимым изображением для двумерного телевидения, а формирование второго кадра стереопары для получения стереоскопического изображения осуществляется путем восстановлении его из сигнала параллакса яли другого сигнала, несущего информацию о глубинном расположении предметов на объекте с переданным в полной полосе частот кадром стереопары (совместимым).
Может быть использован н другой метод, названный методом промежуточных строк. Сущность одного из методов кодирования информации о стереоэффекте состоит в том. что для каждой точки передаваемого телевизионного изображення вычисляются значения вспомогательных величин, характеризующих пространственное расположение этой точки по глубнне. Чтобы определить одноименные точки в обоих кадрах стереопары, необходимо этн точки выделить яз других точек, т.е. идентифицировать нх. Зрение человека делает это автоматически. В телевизионной системе необходнмо эту операцию осуществить с помощью специальных алгоритмов обработки изображений или других технических приемов. Одним из таких методов является использование в аэрофотосъемках идентификации одноименных точек методом корреляционного анализа.
На кафедре телевидения Ленинградского электротехнического института связи нм. проф. М.А. Бонч-Бруевича был разработан метод идентификации, основанный на относительно небольших периодических смещениях точки съемки н формировании таким образом условного изображения (параллаксограммы), позволяющий в некоторых случаях упростить процесс автоматического анализа передаваемой сцены с целью определения ее пространственных характеристик )771 В последние годы благодаря прогрессу в области разработки светокоммутирующих элементов, обладающих малов инерцнонностью, появилась возможность реализации последовательной системы стереотелевидения в замкнутых системах (локальные стереоскопические видеосистемы, трехмерная компьютерная графика, развлекательные системы домашнего пользовання). В вещательном телевидении в связи с ннтенсивнымн работамн в области телевндения высокой четкости (ТВЧ) открывается возможность использования широкополосных каналов для передачи стерео- цветных изображений без ухудшения их качества.
Широкое развитие техники съемки, передачи и воспроизведения стереоскопических изображений получило в основном прикладное применение. 234. пеРспектнвы РА3Вития стеРеотелевнйеиия Пути и формы развития ТВ вещания определяются исходя нз задачи повышения качества параметров ТВ изображения и увелнчения степени его соответствия передаваемому оригиналу. Очередным этапом развития будет создание систем высококачественного телевидения с повышенным числом строк, увеличение размеров экранов воспроизводящих устройств с изменением формата кадра — переход к широкоформатному телевнденню. Кроме того, телевидение будет развиваться по пути совершенствования сервисного обслуживания теле- х ъи.
> ъ с т о Рнс. 23.6. Структурнан схема многоракурсиоа системы телевидении зрителей — широкое использование микропроцессорной техники для управления телевизором, который будет многофункциональным терминалом. Следующим этапом будет создание систем стереоцветного телевидения. Новые системы телевидения должны быть лишены недостатков современных систем СЦТ, таких как передача только одного ракурса, невозможность обзора (оглядывания) объекта передачи, недостаточная глубина пространства воспроизводимых изображений, наличие очков у зрителей или жесткая фиксация положения зрителей, если используется растровая сепарация изображений и т.д.
[791 Совершенствование систем СЦТ в этом направлении возможно, например, по пути создания многоракурсных и голографических систем. М н о го р а к у р с н о е т е л е в и д е н и е. Принцип действия многоракурсной системы телевидения заключается в съемке объекта передачи с многих позиций несколькими десятками, а может быть, и сотнями передающих трубок, расположенных определенным образом, в передаче этих изображений и воспроизведении всех переданных изображений на общем специальном экране.
Особенностью системы является возможность зрителя, перемещаясь в горизонтальном направлении, оглядывать передаваемое изображение и видеть те предметы, которые заслонялись другими объектами при определенной позиции рассматривания. Структурная схема многоракурсной системы показана на рис. 23.6. Съемка объекта, расположенного в плоскости ОО, осуществляется йУ передающими трубками 1, размещенными по дуге АБ. Каждая передающая трубка формирует двумерное изображение, которое отличается от изображения, полученного соседней трубкой, только горизонтальным параллаксом.
Расстояние между передающими трубками определяется угловой плотностью ракурсов и равно угловому антервалу Ь~ = ~р(Ф вЂ” !), где ~р - угол обзора объекта совокупностью снубок; Ф - число передающих трубок Одним из основных параметров многоракурсной системы являетя угловая плотность повторения ракурсов. Чем оиа больше, т.е. чем неньше угол Щ, тем большее число ракурсов необходимо передать. В атом случае дискретность ракурсов будет менее заметна. Действигельно, при Ф вЂ” оо, т.е. когда число передающих трубок бесконечно, ~ереход от одной позиции рассматривания к другой будет происходить плавно, как это происходит в реальных условиях наблюдения.
Если же число трубок конечно, то это значит, что все передаваемое пространство разбито на дискретно» число ракурсов, поэтому прн переходе от одной позиции рассматривания к другой возникает "скачок" ракурса, так как промежуточные значения между двумя точками зрения не воспроизведутся. Для обеспечения условия относительно плавного оглядывания пространственных объектов угловая плотность ракурсов должна быть определена экспериментально. Ее значение колеблется от!О до 15. Сигналы Ф от передающих трубок могут передаваться одновременно или последовательно, ио в том и другом случае общая полоса частот многоракурсного телевидения ЬЕ = ИЬГы где ЛБ — полоса частот одного канала. Сигналы от всех трубок поступают на кодирующее устройство Кд, а затем по каналу связи на декодирующее устройство Дк.
Приемная сторона состоит из И приемных трубок, изображения с экранов которых проецируются и совмещаются на общем экране, расположенном в плоскости О'О'. Многоракурсиая система определяется способом технической реализации ее наиболее сложного н принципиального узла - селектора ракурсов, обеспечивающего раздельное рассматривание изображений левым и правым глазом, Селекция может осуществляться как непосредственно вблизи плоскости совмещения О'О; так и на некотором удалении от нее в пространстве А Б, соответствующем месту расположения объективов передающих ка мер А Б.
Селектор ракурсов может строиться на основе известных методов разделения левого и правого кадров стереопары в бинокулярных стереотелевнзионных системах. Могут использоваться растровые, а также и голографические методы селекции. Голографическое теле виден не. Голография открывает совершенно новые возможности построения системы объемного телевидения, которые позволяют наиболее полно использовать технические средства передачи зрительной информации.
Воспроизводимое голограммой изображение является оптическим аналогом объекта, позволяющим не только воспроизводить глубину пространства, но и обеспечивать эффект обзора. На изображение можно смотреть с разных направлений через голограмму, как через окно в реальный мир. Размер этого окна определяется апертурой голограммы. На голограмму записывается бесконечное количество ракурсов, непрерывно переходящих один в другой, поэтому при обзоре изображений с разных сторон нет "скачков" ракурсов. На рис. 23.7 показана примерная схема голографической системы телевидения. На мишени передающей трубки б создается голограмма передаваемого объекта 1 с пространственной частотой записи и = э)пй/л., где й — угол между волновым фронтом (предметным потоком) и опорным потоком лазерных лучей; Х вЂ” длина световой волны лазера 4.