Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

для хорошо(н специально) освещенных деталей изображения (за счет ухудшения распознаваемости объектов — уменьшения числа градаций в области черного). Подобная операция производится с поха ак мощью гамма-корректора (см. гл.(4). Она сводится к тому, что фо р ктернстикн передачи уровней яркости ТВ системы изменяется гамо рма ма-корректором так, чтобы она соответствовала параболической функции с показателем степени, равным у, = 1,2 ...1,3(см.

рис. 2.?). Фо орма характеристики передачи уровней яркости системы определяется формой световых характеристик фотоэлектрических преобразователей свет-сигнал и сигнал-свет, а также формой амплитудной характеристики (АХ) тракта передачи сигнала яркости. Как прави о, Х ракта передачи ТВ сигнала — зависимость выходного напряжел ния от входного (/ „= у((г' ) выполняется линейной.

Поэтому нелинейные искажения сигнала яркости в тракте передачи сравнительно мало влияют на число воспроизводимых градаций. Со световыми характеристиками преобразователей дело обстоит сложнее. Помимо того, что форма этих характеристик многочисленных датчиков ТВ сигнала различна, большое значение имеет и разброс характеристик передающих и приемных трубок, так же как н выбор рациональных режимов их работы. Поэтому каждый датчнкТВ сигнала содержит гамма-корректор, форма АХ которого выбирается с учетом номинальной усредненной формы световой(модуляционной) характеристики кинескопов. Все эти причины создают большие трудности по реализации оптимальныхх условий воспроизведения полутонов, число которых сильно зависит н от конкретной индивидуальной настройки режима паботы кинескопа (органы управления "Яркость" и "Контрастность" ТВ приемника). Так как номинальное число градаций в соответствии с (2.5) для сравнительно крупных деталей достигает нескольких десятков, то оперативно измерить число воспроизводимых градаций ТВ репродукции практически не представляется возможным.

Поэтому для ориентировочной оценки качества воспроизведения полутонов используют, как правило, 1О-градацнонньп" клин — горизонтальную шкалу уровней (перепадов) яркости от Е до (, „ каждый элемент которого отличается по яркости от соседнего на несколько пороговых градаций (см. рис.

4.9). В оптических телевизионных испытательньсх таблицах ( ИТ) используют шкалы с логарифмическим, квадратичным или лнйейным распределением яркости вдоль шкалы. В электронных ТИТ эта шкала создается с помощью !0-ступенчатого сигнала с равномерными перепадами напряжения ("ступеньками") (рис. 4.3,а). Нелпнейные искажения сигнала яркости, возникающие нз-за нелинейной формы АХ тракта передачи, также оцениваются с помощью ступенчатого или пилообразного сигнала.

Для удобства измерений в этот сигнал вводятся синусоидальные колебания с частотой 1,2 МГц и размахом порядка ! О дг от размаха сигнала яркости (рис. 4.3,6). На выходе тракта или его участка синусоидальная насадка выделяется 60 Рнс. 4.3. Испытательные снгналы дан формнровання шкалы перепадов яркостн па зкрвне ТВ прнемннка н«~ (а) н лля измерения нелннеаных нскагкенна сигнала нркостн пса(ой нсзсмс — сннусондальная насадка, выделенная полосовым фнл ьтром нз снгна. ла нса на выходе тракте нлн его участка(е) полосовым фильтром (рис.

4.3,в). Коэффициент нелинейных искажений определяется по формуле т „— т (4.5) где пг, гп „вЂ” экстремальные значения размаха синусоидального сигнала, пропорциональные соответствующим значениям крутизны АХ (дифференциальному усилению на частоте 1,2 МГц). Для более точного описания нелинейности АХ целесообразно использовать раздельную оценку величин коэффициентов нелинейных искажений для областей белого и черного [151 т — т т, — т ака (ОО 'К «нс ср ср (4.6) где ш, пг, — экстремальные значения размаха сннусоидального сигнала в областях белого и черного соответственно; гп„— размах сигнала в середине пакета сннусоидальных колебаний (рис.

4.3,в). Изменение числа воспроизводимых градаций по полю изображения вызывает также неравномерность яркости фона, возникающую из-за специфических искажений в передающих трубках ("черное пятно", см. гл.б) и нарушений работы схем фиксации уровня черного (см. гл.!4). Наилучшее качество изображения получают установкой (методом последовательных приближений) оптимальных значений яркости и контрастности изображения на экране кинескопа так, чтобы добиться максимально возможного числа различимых глазом уровней яркости градационной шкалы (см. рис.

4.9). При разрешении 8...9 градаций яркости шкалы качество ТВ изображения считается хорошим. 4.4. ИСКАЖЕНИЯ ЧЕТКОСТИ И РЕЗКОСТИ (ИСКАЖЕНИЯ ЯРКОСТИ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ) Четкость изображения оценивается относительным размером минимальной детали, воспроизводимой ТВ системой, а резкость — относительным размером границы между фоном и деталью с равномерной яркостью; причем длительность сигнала от этой детали должна превышать длительность переходных процессов в системе (см. гл 2). Размеры деталей и границ измеряются в относительных единицах — по отношению к высоте изображения Ь, а четкость — в условных единицах — строках или ТВ линиях.

Например, если визуально на репродукции различаются детали размером ие менее (1/500)й, то четкость изображения составит 500 ТВ линий. Параметры четкость и резкость изображения связаны между собой, так как характеризуют способностьсистемы реагировать на быстрые изменения яркости оптического изображения. В отличие от фото- и кинорепродукций четкость ТВ изображения оценивают раздельно по вертикали и горизонтали нз-за того, что их величины обусловлены разными факторами. Номинальная четкость изображения по вертикали определяется дискретной структурой растра — числом строк рззложения изображения г = 625.

Так как конфигурация одного элемента изображения принимается в виде квадрата или окружности размером й/г, то вдоль строки изображения должно содержаться пропорциональное число элементов разложения: в соответствии с форм атом кадра й = Ь/Л = =4/3 оно оц редел нтся как йг ян (4/3) 625 ж 800. Номинальная четкость изобразсания по горизонтали зависит в основном от ширины спектра сигнала яркости, так как высокочастотные составляющие спектра несут информацию о мелких деталях изображения и качество их передачи определяет разрешающую способность ТВ системы. Четкость ТВ изображения принципиально не может превышать номинальное значение из-за ограничений, накладываемых нормиоованными параметрами системы, в частности числом строк г = 625 и шириной спектра Ь/ж 6,0 МГИ сигнала яркости, определяющих воспроизведение минимальной детали в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно.

Поэтому искажения четкости (резкости) всегда связаны с уменьшением ее номинального значения, ограничиваемого реальными параметрами данной ТВ системы, н в частности: качеством фокусировки, наличием аберраций и формой апертурных (контрастно-частотных) характеристик электронно-оптических систем фотоэлектрических преобразователей (см. гл.б и 7); качеством чересстрочной развертки; реальной шириной спектра ТВ сигнала, т.е. линейными искажениями в областя высоких частот тракта передачи сигнала яркости. Как известно, линейные искажения тракта и его участков описываются с помощью разных, ио полностью равноправных методов ана- бз лиза с помощью частотных характеристик: у(гл) — амплитудио-частотной (АЧХ), гр(го) — фаза-частотной (ФЧХ), а также с помощью .

й(() — переходной характеристики Г1Х как реакции системы на единичный скачок яркости (или сигнала изображения). "Язык" частотных характеристик более удобен для анализа конкретных причин, способов коррекции и определения результирующих искажений трак. та по частным параметрам его участков. Недостаток этого метода- трудность интерпретации (отождествления) влияния величин и харак' тера линейных искажений иа проявление их в изображении. Достоинство ПХ вЂ” четкая качественная связь искажений изображения с искажениями формы ТВ сигнала. Поэтому эти методы удачно дополняют друг друга, что и определяет целесообразность их сопоставления. На рнс. 4.4 приведены типичные случаи искажений АЧХ в области высоких частот полосы пропускания тракта и качественно соответст: вующие им формы ПХ в области малых времен, соизмеримых со временем передачи одного элемента изображения.

Пусть форма кри' вых ) этих характеркстик соответствует номинальным, нормированным в соответствии с принятыми параметрами ТВ системы и допусти: мыми искажениями изображения: спадом АЧХ на верхней граничной ' частоте /, (или ы,) полосы пропускания ум и длительностью фронта - ПХ т „отсчитываемой от уровня 0;1 до уровня 0,9 ее установившегося значения. Спад АЧХ у„( уы и соответствующее увеличение длктельности фРонта ПХ т )гата, пРиводит к Уменьшению УРовнЯ высокочастотных составляющих сигнала, т.е.

к уменьшению размахов сигнала от мел;:, ких деталей и увеличению длительности перепадов. Как следствие, четкость и резкость изображения уменьшаются, так как контраст . самых мелких деталей становится ниже порогового, а протяженность границ деталей увеличивается. Перекоррекция, т.е. подъем АЧХ у„уы и соответствующее , уменьшение длительности фронта ПХ т,(т и приводит к некоторому йг д глл гл 0 пго а) Ф Рнс. 44. Искажения АЧХ в областн высокнк частот полосы пропуска пня тракта пере- лачн ТВ снгнала (а) н его ПХ в областн мал ык времен (б) повышению четкости. При этом на горизонтальной части ПХ может возникнуть затухающий колебательный процесс. В соответствии с искажениями формы ПХ искажаются и детали изображения: после резкого изменения яркости по строке на репродукции могут возникнуть повторы контуров деталей с постепенно убывающей интенсивностью (ложные контуры).

Если же колебательный процесс апериоднчен, т.е. имеется только одни первый выброс 6, то границы детали как бы подчеркиваются. Эти искажения называются "пластика". В ряде случаев небольшая пластика может быть даже полезна, так как за счет подчеркивания границ деталей улучшается распознаваемость объектов.

Следует еще раз отметить, что существенное повышение четкости можно получить только за счет увеличения числа строк разложения к расширения спектра ТВ сигнала )), ) б МГц (прн соответствующем увеличении полосы пропускания кацала связи), что практически реализуется только в специальных системах телевидения высокой четкости (ТВЧ) при г = ! 000...3000 и /, = йаап/2 = ! 5...150 МГц. Для оценки четкости по горизонтали ТВ изображения используются вертикальные штриховые миры с одним — тремя штрихами одинаковой толщины с(, а также многоштриховые миры с одинаковой илн с плавно меняющейся по вертикали толщиной штрихов ( и подобными же промежутками между ними, см. рис.

Характеристики

Список файлов книги