Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Поэтому форма характеристики Е =/(Ео) этих систем должна быть подобна кривой 8(квадрант 1Ч). В частном случае эта характеристика может быть аппрокснмнрована степенной функцией Е„,=ЬЦ, где у, — показательстепенн гамма. Экспернменг льным путем установлено, что наилучшее качество изображения для вещательных систем будет прн у,ж 1,2„.1,3. Как видно нз рнс.!4.20, прн у,) ! (крнвая 3) крутизна характернстнкн передачи уровней яркости ма кспм альна в области больших освещенностей. Поэтому полутона наиболее освещенных деталей подчеркнваются н нх распознаваемость на изображении улучшается. Полутоновые искажения изображения корректируются измененнем велнчнны н характера нелннейных нскаженнй телевизионного сигнала с помощью спецнального гамма-корректора. Форма амплнтудной характеристики корректора (/, =Д(/.„) в общем случае может быть определена по световым характернстнкам передающей (/,„=ДЕ,) н приемной Е„,=/((/,) трубок н по ха рактернстнке передачн уровней яркости ТВ системы Еююл /(Е,) графнчесннм методом с помощью аналогнчных построений в четырехквадрантной системе коордннат (рнс.14.21).
В частном случае, если указанные характеристики аппрокснмнрованы степенными функцнямн ~лл юлл ~плыл ~' лл юал ~ О люк ~лл юлл Влил юлл н известны значения показателей степенн этих функций ую у„, у„р, то коэффициент Тл ноРмнРованной амплитУдной хаРактеРистики йоР- ректора (/ /(/, = (О,л/(/ ) тл может быть определен нз соотно- шення 367 Рис.!422. Упроптеииые принципиальные схемы гамма-норректороа: а — е анаааттаао.ааантанай отрнаатеаоаой обратной еаааон оо аннпорной ненн: б — е неаанейной натруаа й а аоааеаторной Неон ор Рис.
14.2Ь К определеннкт формы амплитудной характеристики корректора полутона. аых искажений где т,=у,у„тнр; у у„у,ру„— показатели степени функций, аппроксимирующих характеристику передачи уровией яркости, световые характеристики передающей и приемной трубок, а также амплитудную характеристику корректора соответственно. Тогда показатель степени амплитудной характеристики корректора определится как та=у./у„у . Эксперимеитальио установлено, что для види коков у.им 0,6...0.7, ил юмби копов и ПЗС у„ж 1,0, черио-белого и цветного кинескопов у„,ж 2,8.
При у, = 1,2...1,3, у„= 1,0, уо, = =2,8 показатель уа = 0,4...0,5. Амплитудная характеристика видеоусилительиого тракта должиа быть л идейкой и поэтому, как правило, ие учитывается при расчетах корректора. В гамма-корректорах полутоиовых искажеиий обычно используются схемы с амплитудио-зависимой отрицательной обратной связью, с нелинейной нагрузкой в коллекториой цепи и с амплитудно- зависимым делителем сигнала. Во всех случаях иа входе корректора необходимо фиксировать уровень черного телевизиоииого сигнала, чтобы этот уровень строго соответствовал определеииой — "начал ьиой" точке нелинейной амплитудной характеристики корректора.
При отсутствии фиксации уровни сигналов от одинаково освещенных деталей различных изображений будут занимать разные положения иа его амплитудной характеристике (и зависимости от изменений средней яркости оригииалов) и яркости деталей будут искажены,Коэффициеит передачи гамма-корректора должен быть !т„„= !для аозможиости его обхода. В корректоре с амплитудно-зависимой отрицательной обрагмой связью последняя возникает иа пел ииейиом сопротивлении а ам иттериой цепи (рис.14.22,а). Нелинейное сопротивление создается с помощью диодов, иа которые подаются различные запирающие иапряжеиия от источииков питаиия Е„. По мере увеличения входиого сигнала напряжение иа эмиттере КТ! увеличивается, диоды поочередио отпираются и шуитируют резистор р(,.
Как следствие, глубина ООС при отпираиии диодов уменьшается, а коэффициент передачи каскада увеличивается (у„» 1). Требуемая иелииейиая форма ам плитудиой характеристики корректора получается при использовании иескольких диодов с различными последовательно включенными резисторами !гг; !42, Ю и за счет выбора определенных запирающих потенциалов иа катодах диодов (резисторы Й4, Ю, !тб). В корректоре с леаимейной нагрузкой а коллекгорной цели (рис.14.22,б) коэффициеит передачи меияется при изменении сопротивлеиия нагрузки каскада. В качестве нелинейной нагрузки используются диоды, отп яра ющиеся поочередно по мере увеличения входиого сигнала (у„с 1).
Корректоры с амплитудно-зависимым делителем строятся по такому же п рииципу. Одно из плеч делителя (в частиости, иижиее р(2 — рис.14.23) шуитируется поочередно отпирающимися диодами, благодаря чему и реализуется нелинейная форма а мплитудиой характеристики корректора (у„( 1). Для уииверсальиости гамма-корректоров, т.е. для возможиости Рис.
! 4.23. Упрощенная принципиальная сиена двухканального корректора с т, тат с использованием амплитудно-аависнного делителя работы с многочнсленнымн датчиками ТВ сигнала с разными Т„, а также для индивидуальной подстройки корректоров в каналах основных цветов и унификации тем самым световых характеристик трех- трубочных передающих камер ЦТ, корректоры полутоновых искажений часто выполняются с переменным значением коэффициента гамма (например, Т„= 0,4...1,0).
Схема подобного корректора с плавной регулировкой гамма приведена на рнс.)4 23. Изменение значения гамма достигается за счет сложения в разных пропорциях в сумматоре Х сигналов аи',„„+ (1 — а) и" „= и",(где а = 0...1), прошедших соответственно через каналы с линейной (т = 1) и нелинейной (Т( 1) амплитудными характеристиками. Для нормирования выходного сигнала необходимо, чтобы(? „(?' „„,„= (/",„,, = У, В частных случаях, особенно при натурных передачах, для улучшения качества воспроизведения малоконтрастных деталей в областй черного или объектов с повышенным контрастом приходится с помощью специальных дополнительных устройств изменять номинальную форму амплитуднойхарактеристики корректоров[12[ — увеличивать крутизну характеристики в области черного (растяжка черного) или уменьшать крутизну в области белого(компрессия белого) Цифровые гамма-корректоры реализуются на базе ПЗУ, в котором для каждого уровня входного сигнала (определеньтй кодовой комбинации) хранится информация о соответствующем уровне выходного сигнала (или о приращении входного сигнала) — другая кодовая комбинация, соответствующая требуемой форме амплитудной характеристики корректора.
Меньший объем памяти необходим а 370 Рнс. )4.24. Структурная скема цифрового гамма-корректора (а3 формирование амп- литудной карактеристнки корректора (б) цифровом корректоре с компараторами(рис.14.24)[1?]. Числопоследннх (так же как и число диодных ячеек в аналоговых устройствах— рисЗ4.22 и !4.23) определяет число отрезков кривой, т.е. точность кусочно-линейной аппроксимации амплитудной характеристики корректора.
В ПЗУ хранится лишь информация о коэффициентах усиления входного сигнала и и аддитнвных констант Си Выходное напряжение формируется в сумматоре Х как и „= )(ги„+С,(рис.14.24,6). С помощью корректора полутоновых искажений можно улучшить воспроизведение полутонов деталей определенных размеров, яркость которых заключена в сюжетно важном участке динамического диапаэона, и повысить тем самым качество телевизионного изображения. 14.7.
СЛОЖЕНИЕ, КОММУТАЦИЯ Н МИКШИРОВАННЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХСИГНАЛОВ В видеоусилительном тракте телецентра прн формировании полного цветового ТВ сигнала производится сложение исходного сигнала яркости с сигналами гашения, синхронизации, цветности и др. Сигналы складываются, как правило, на общей коллекторной нагрузке усилительных реэисторных каскадов. В качестве примера на рис.(4.25 приведена упрощенная схема сложения исходного сигнала яркости с сигналом гашения. Эти сигналы поступают на базы транзисторов У?2 и УТЗ.
Суммарный сигнал образуется на общей коллен- торной нагрузке )сЗ. Исходный сигнал яркости поврежден флуктуационными н импульсными помехамн. Поэтому после сложения его с сигналом гашения необходимо ограничить гасящие импульсы, так как в дальнейшем в процессе формирования полного цветового ТВ сигнала на вершинах этих импульсов размещаются сигналы синхронизации. Уровень гасящих импульсов обычно ограничивается с помощью диодов (КОЗ, рис.(4.25), а положение сигнала яркости стабилизируется относительно уровня ограничения с помощью схемы фиксации. Уровень ограничения регулируют изменением напряжения фиксации.
С по- 37! Фггаь сиги «««о с«ягг«г««- лллрл«иле З! пдглрддсм Рнс. 14.25. Упрощеннап прннпнпнальная скема сумматора походного снгнала ярко- стн с сигналом гашеная мощью аналогичных схем в тракте ограничивается сигнал в области белого, когда он превышает номинальный уровень.
На телевизионном центре в процессе формирования программ используются мгновенная (ручная и автоматическая) и плавная (микширование) коммутации ТВ сигналов. Для всех коммутаторов необходимо, чтобы коэффициенты передачи включенного канала К ж1, а выключенных каналов К,„~<1. Последнее требование особенно важно для уменьшения перекрестных искажений, которые возникают за счет проникновения паразитных сигналов соседних каналов прн больших коммутационных полях, содержащих несколько десятков — сотен коммутационных ячеек. Для мгновенной ручной коммутации сигналов от различных источников используются коммутаторы на диодных и триодных ячейках (рис.!4.26). При наличии положительного напряжения в точке А (рис.14.26,а) диоды У!д! и УОЗ открыты, а У!)2 закрыт..Сигнал с делителя ЯИ2 поступает на выход коммутатора.
Если изменить полярность напряжения источника питания Е„с помощью ключа У5у, то диоды УШ н УОЗ запираются, а У!)2 открывается и шунтирует источник входного сигнала. Этим обеспечивается значительное ослабление сигнала на выходе коммутатора. Чтобы переходные процессы не искажали передаваемого изображения, ручная коммутация сигналов чаще осуществляется во время обратною хода кадровой развертки независимо от момента нажатия ключа Уо2. Для этого на цепочку К С (рис.)4.26,б) подаются импульсы с частотой полей от специального генератора разнополярных импульсов. Импульсы заряжают конденсатор С положительным или отрицательным напряжением в зависимости от их полярности.