Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Основные цвета воспроизводящего приемного устройства полностью определяются спектральными характеристиками излучений его люминофоров. Для воспроизведения наибольшего многообразия цветов необходимо, чтобы на диаграмме цветности МКО треугольник с вершинами, соответствующими основным цветам кинескопа, охватывал наибольшую возможную площадь этой диаграммы. Однако чем ближе вершины треугольника лежат к локусу спектральных цветов, тем меньшую яркость дают основные цвета из-за малой полосы 2 псктра излучения. Сказанное иллюстрирует рис.
10.18, где внутри спектрального локуса диаграммы цветности ХУ изображены два треугольника < пояпых цветов приемника В„, С„, В„ Европейского стандарта ЕС (< и шннпая линия) и Американского стандарта Ь1ТЯС (штриховая липин), построенных по значениям координат цветности излучениИ трех звцшня)и>ров, приведенных в табл. 10.2 для двух стандартов. Как видим, т|я угольник ГчТ8С охватывает большую гамму цветов засчет 229 ГЛАВА 10. Методы передачи информации о цвете 0,9 0,8 0,7 К-?5 К-74 К-77 1,0 0,6 0,5 0,4 0,3 0,5 0,2 0,1 0 350 400 450 500 550 600 650 Д нм 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Рис. 10.18.
Треугольник основных цветов приемника „ф, Вы а — гуашь; 6 — акварель Рис. 10.19. Спектральные кривые люминофоров К-75, К-74, К-77 Таблица 10.2 смещения координаты С в сторону увели ~спин насыщенности зеленого цвета. Однако светоотда*га зеленого люминофора 7ЯТЯС оказывается в 3 — 3,5 раза ниже, чем в ст,шдартг ЕС, что затрудняет достижение высокой яркости свечения кинескопа. Поэтому в качестве Европейского стандарта принят треуголышк цветов ЕС, являющийся разумным компромиссом между указанными двумя условиями.
На рис. 10.19 приведены спектральные характеристики излучения трех люминофоров красного К-77, зеленого К-74 и синего К-75 свечения. На графике МКО (см. рис. 10.18) показана область цветов, воспроизводимая в цветной полиграфической печати. Сравнение показывает, что телевизионная система может воспроизвести ббльшую гамму цветов, чем цветная печать. Тем не менее и в телевидении часть реальных цветов, лежащая вне треугольника, воспроизводится г пониженной насыщенностью и искаакенным цветовым тоном внутри треугольника основных цветов приемника. Это касается главным образом оттенков зеленых и голубых цветов.
Однако это обг тоятельство не играет большой роли в цветовоспроизведении, так кпк порог цветоразличимости в данной области цветов для глаза пысет наибольшее значение (см. рис, 10.13), т.е. большему перемещг пию по цветовому графику соответствует небольшое изменение в ппгущгггии цвета. 30 сгАСТЫП. Системы цветного телевидения Если первичные цвета, на которые телевизионный датчик разлагает ноздействуюгцее на него излучение, соответствуют основным цветам приемника Лп, «и'„, В„, то характеристики спектральной чувствительности этого датчика представляют собой кривые удельных координат г„«д„, Ь„в системе этих основных цветов. Результат количественного расчета их для треугольника основных цветов приемника стандартов 1«1ТБС и ЕС (см, табл, 10.2) приводит к выражениям (10.30) и (10.31) соответственно: то = 1,910х — 0,532у — 0,2283 д„= -0,985х + 1,999у — 0,0282 Ьп .= 0,058х — 0,118у + 0,8983 тп =- 7,263х — 3,304у — 1,1283 дп пп — 1,310х+ 2,536у+ 0,056х Ь„= 0,091х — 0,307у + 0,1435х (10.
30) (10.31) где х, тд х — удельные координаты, приведенные в табл. 10.2. Числовые коэффициенты уравнения (10.31) для удобства умногкены на 100. Полученные в результате расчета (10.30) и (10.31) кривые сложения — спектральные характеристики камеры для треугольника основных цветов стандартов 1«1Т8С и ЕС изобрагкены на рис. 10.20 и 10.21. гп,рп, Ьп 140 120 100 80 60 4О 2Π— 20 -40 Рнс. 10.21. Спектральные характеристики камеры при треугольнике основных цветов приемника типа ЕС и опорном белом 06500 Рнс.
10.20. Спектральные характеристики камеры при треугольнике основных цветов приемника типа Ы75С и опорном белом С 281 ГЛАВА тп. Методы передачи информации о цвете 10.11. Матричная цветокоррекция Вследствие реальности первичных цветов В„, С„, В„полученные кривые сложения имеют участки отрицательных значений ординат. Практическая реализация датчика с кривыми сложения. имеющими побочные положительные и отрицательные ветви, предполагает наличие для каждой ветви отдельного фотоэлектрического преобразователя и поэтому является чрезвычайно сложной задачей. Из-за невозможности реализации побочных отрицательных и положительных ветвей разработчики ранних ЦТ систем в качестве спектральных характеристик камеры использовали лишь основные поло кительные ветви кривых сложения. Анализ искажениИ цветовоспроизведения из-за отсутствия побочных ветвей всривых сложения показывает, что скорректировать эти искажения полностью для всех возможных цветностей невозможно.
Ц5 цо 0,5 Рнс. 10.22. Кривые сложения, приме- няемые в объективной калориметрии о 4 На практике в качестве кривых спектральной чувствительности датчика удобно использовать кривые слоясения, которые применяются в объективноИ колориметрии (рис. 10.22). Две крипьн. И(Л), х(Л) аналогичны удельным компонентам МКО, а третья к„(Л) является линейной колтбинацией всех трех кривых сложения М1ъО, имеющей (практически) только положительные ординьчгы и только один максимум.
Поскольку первичные цвета Хя, У, Я формальныс и не совпадают с реальными основными цвстами Вл, Сн, Вн приемника, сигналы на выходе камеры не отвечают требуемым на входе приемного устройства, поэтому в телевизиоппыИ тракт следует включить матричное устройство, преобразующее сигналы из координат системы Хн, У, Я в сигналы системы Вя, С„, В„, описание которого подробно изложено в [28). Зависимость выходных сигналов Ен„, Еств, Ен„от вводимых на матрицу сигналов Ех„, Ег, Ея описывается в общем виде уравне- 232 тгАСТо 111.
Системы цветного телевидения ниями Ен„= ам Ех„+ агзЕк + ашЕг Есн = амЕх + аюЕл + аззЕг Евв = азлЕхи + азг Еи + азз Ег (10.32) где аы-азз — коэффициенты матрицы, которые могут быть рассчитаны в соответствии с теорией преобразования координатных систем. Действие матричного устройства эквивалентно изменению формы характеристик спектральной чувствительности телевизионного датчика.
Таким образом, принимая форму кривых спектральной чувствительности датчика, удобную для практической реализации (см. рис. 10.22), и включая в тракт передачи матричные пересчетные устройства, получаем на выходе этого устройства сигналы Ен„, Ео„ Еию пропорциональные кривым смешения основных цветов приемника и,как следствие, неискаженную цветопередачу всех цветностей в пределах треугольника основных цветов приемника. Кривые сложения, успешно используемые в объективной колориметрии, все же малопригодны в качестве спектральных характеристик ЦТ камер, так как для уменьшения потерь света и получения максимальной чувствительности цветоделение в них производится с помощью дихроических зеркал. Причем наибольшая эффективность достигается, когда спектральные кривые двух цветовых каналов пересекаются на уровне 50 % Спектральные кривые Х„, У (см.
рис. 10.22) не отвечают этому условию, так как пересекаются на значительно большем уровне (около 0,9) и реализовать их без больших световых потерь, существенно ухудшающих чувствительность ЦТ камеры, невозможно. Поэтому в качестве кривых спек- тральноИ чувствительности камер используют кривые, не связанные линейной зависимостью с кривыми спектральной чувствительности глаза, а именно несколько расширенные основные положительные ветви кривых смешения первичных цветов приемника Вн, Св, В„.
Выбор конкретной формы этих кривых — рис. 10.23 (сплошная линия) определяется следующими соображениями. Известно, что глаз не различает цвет мелких деталей, поэтому полоса частот каналов передачи сигналов Ея и Ев моясет быть сокращена до 2...3 МГц (ель з 11.2), что уменыпает уровень шума в этих каналах, а также позволяет снизить требование к точности совмещения трех растров. Для получения полной информации о неокрашенных мелких деталях должен быть сформирован сигнал яркости Ег, передаваемыИ в полной полосе.
С этих позициИ поло кителызую ветвь кривой Сн желателги по расширить до кривой стандарноИ относительной видности глаза 1', что увеличивает чувствительность камеры, но ухудшает качество цветопередачи. Поэтому кривые спектральной чувствительности камеры ВЧгВ выбраны из условий компромисса между допустимым ухудшением качества цветопередачи и максилзапьпылл увеличением 233 ГЛАВА 10.
Методы передачи информации о цвете Рис. 10.23. Спектральные характеристики чувствительности ВИтВ камеры: — — кривые ЯИ'В; — — — — кривые Яв, С„, В чувствительности камеры. Ошибки цветопередачи, вызванные отклонением кривых спектральной чувствительности камеры В1й'В от кривых смешения основных цветов приемника Л„, 0„, В„, корректируются с помощью электронной матрицы цветокорректора. Принцип работы цветокорректора основан на том, что побочные отрицательные и положительные ветви кривых сложения первичных цветов приемника (см. рис.
10.21) расположены под основными ветвями и подобны им по форме. Это позволяет, вычитая из кюкдого сигнала основных цветов два других в определенных пропорциях, имитировать отсутствие побочных ветвей и таким образом улучшать качество цветопередачи. Математически операция цветокоррекции аналогична матричному преобразованию (10.32) и потому называется матричной цветокоррекцией. Отличие заключается в определении коэффициентов матрицы (10.32), которые рассчитываются с помощью ЭВМ поиском оптимальных коэффициентов, при которых ошибки цвето- анализа для совокупности испытательных цветов минимальны.
В качестве испытательных цветов используются эталонные цвета, рекомендованные МКО. Применение цветокоррекции позволяет снизить среднюю ошибку цветоанализа для совокупности цветов до нескольких цветовых порогов, но для отдельных цветов они могут оказаться значительными, что снизит эффективность цветокоррекции. Существенную роль при определении параметров воспроизводящего устройства играет выбор равносигнального цвета, т.е. цвета, воспроизводимого на экране кинескопа при подаче на его управляющие электроды одинаковых по амплитуде сигналов. В качестве эталонного равносигнального цвета стандартизован белый цвет, представляющий определенные удобства при настройке отдельных звеньев телевизионного тракта, а также, как будет показано ниже, позволяющий уменьшить заметность цветовой поднесущей на экране и рно-белого телевизора при передаче неокрашенных или малоокрашснных объектов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
