Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Такое незначительное, ио принципиальное изменение частот разверток в цветной системе ие потребовало перестраивать генераторы разверток черно-белых телевизоров, поскольку указанные новые значения частот располагаются заведомо в полосе захвата синхронизируемых ими генераторов рлзвсрток телевизора. 4. Установлению жесткой связи между частотами разверток и ии"гогой цветовой поднесущей в соответствии с (12.3) должны со- 25'! с1АСТо 111.
Системы цветного телевидения путствовать условия наиболее простой се технической реализациги. Таким условием является выбор числа (2п+ 1) в (12.3), при котором оно состояло бы по возможности из наиболее простых сомножителей В этом случае облегчается достижение устойчивого деления частоты пРи полУчении в синхРогенеРатоРе частоты стРок 7а из частоты задающего генератора, вырабатывающего частоту 1ю Оптимальным оказалось число (2п + Ц = 455 (13х7х5), что и обусловило выбор частоты поднесущей ~з = 4557а/2 = 3,579545 МГц. Стандартом была предусмотрена допустимая нестабильность этого значения не более 0,0003 %, т.е. не хуже 10 Гц. 12.1.3. Цветоразиостиые сигналы Еу и Ег1 Выбор частоты цветовой поднесущей поблизости от максимальной частоты в спектре яркостного сигнала обусловил относительную узкополосность цветоразностных сигналов.
Максимальная ширина их частотных спектров не моисет превышать 0,6 МГц. При этом цветовая четкость по горизонтали оказывается неудовлетворительной. Определенные возможности для ее увеличения имеются в некотором расширении спектра ниукней боковой сигнала цветности. Как показали эксперименты, такое расширение допустимо примерно до 1,3 МГц без существенного ухудшения совместимости. Ш1- роко распространено несимметричное усиление боковых колебаний амплитудно-модулированного сигнала, однако при квадратурной модуляции этот прием имеет серьезные ограничения. На рис. 12.10 изобралсена векторная диаграмма, иллюстрирующая процесс несимметричной передачи боковых частот одного из квадратурных сигналов 'Бн н Из рисунка видно, что ослабление или полное подавление одного бокового колебания приводит к ошибке в фазовом угле вектора Пн у. Оп перестает совпадать с направлением оси Я вЂ” У.
В результате при синхронном детектировании в канале  — 1' уменьшается амплитуда выделяемого цветоразностного сигнала Ен у (проегсция Бн у на ось  — У), а детектирование в канале  — У выделяет постороннюю для этого канала составляющую Ев и (проекция Пн и на ось  — У). Аналогично в канале  — У появится помеха от сигнала Пв н, если и оп передается с асимметричными бо- б1 а) 1знс.
12.10. Искажения при асимметрии боковых частот сигнала 11н у. а — - размах боковых частот одинаков; б — размах верхней боковой уменьшен ГЛАВА 12, Аналоговые системы вещательного телевидения 255 Широкополосный опасный нап О Рнс. 12.11. Частотный спектр полного цветового сигнала МТ5С при разно- полосных цаетаразностных сигналах мгц ковылги колебаниями. Возникают, как следствие, искажения в цвето- волг тоне и насыщенности передаваемого цвета, получившие название перекрестных искажений между каналами Я вЂ” У и В-У.
Тем не менее и при квадратурной модуляции допустимо несимметричное расширение спектра нижнего бокового колебания, если это расширение производится только для одного из квадратурных сигналов. Второй сигнал должен передаваться с симметричными боковыми в более узкой полосе частот (рис. 12.11). Назовем второй сигнал узкополосным, в отличие от более широкополосного сигнала с разными боковыми. При такой передаче сигналов узкополосная симметричная квадратурная составляющая не создает перекрестной помехи в канале широкополосного сигнала. От несимметричной квадратурной составляющей возникают описанные вьппе перекрестные помехи. Однако эти помехи присутствугот только на тех частотах, где подавлена одна боковая, т.е вне полосы пронускаяия узкополосного цветоразностного канала.
Напомним, что после синхронного детектора долхген устанавливаться с)шльгр нн кпнх частот (ФНЧ), подавляющий вторую гармонику поднесущей частоты. Если полосу пропускания этого ФНЧ ограни шть максимальной частотой спектра узкополосного сигнала, то в канале последнего перекрестная помеха от второго цветорвзностного сигнала будет подавлена.
Таким образом, расширение частотного спектра одного из квадратурных сигналов позволяет рассчитывать на соответствующее улучшение цветовой четкости изображения. Однако использование этого приема для цветоразностных сигналов Ея х и Ен г не дает поло'кительного результата. Действительно, предположим, что расширена нижняя боковая полоса сигнала Ея и, а симметричным узкополосным сигналом останется сигнал Ев х. Тогда в полосе частот от 0 до 0,6 МГц синхронное детектирование происходит без ошибок, и отсутствуют иска;кения в цветовоспроизведении. В полосе частот от 0,6 до 1,3 МГц (это соответствует угловым размерам деталей изобрюкення 10...22') сигнал Ен к отсутствует, и все детали таких размеров будут окрашены в цвета, расположенные только на осн  — У. Изобрюкение становится дпя таких деталей двухцветным, в малиново-голубых цветах (см.
рпс. 12.8), 1';роме того, разрешающая способность зрительного аппарата н этих цветах не является максимальной и реально заметного ум лнчення цветовой четкости за счет расширения полосы сигнала с1АСТЫ11. Системы цветного телевидения Ег = Ея усов33' — Ев > сов57', Ео = Ея у сов57'+ Ев усов33'. Эти соотноп>ения получены путем тригонометрических преобразований с использованием цветового графика на рис.
12.8. Однако в эти соотношения разработчиками системы введены дополнительные коэффициенты сг> и аз, названные коэффициеитпами компрессию Тогда Е> = а>Ея > сов 33 — гг>Ев и сов 57; Ег> = сг>Ея и сов57'+ оиЕв-т сов33'.
(12.7) Здесь а> — — 0,877, ат = 0,493. С учетом численных значений тригонометрических членов имеем Е> = 0,74Ея у — 0,27Ев у; Е11 = 0,48Ея-> + 0,41Ев-у. (12.8) Необходимость коэффициентов компрессии вызвана следующим «бгтояте»ьством. Полный цветовой сигнал представляет собой сумму в ипииюв яркости и цветности. Его динамический диапазон суще«пи нно больше, чем в черно-белом телевидении. На определенных Ея х не происходит. Результаты еще хуже, если в качестве широкополосного сигнала использовать сигнал Ев у.
Разработчиками системы 1ч>ТЯС опытным путем были найдены такие цвета, при которых глаз обнару>кивает наибольшую разрешающую способность. Они оказались лежащими на так называемой оси 1 (см. рис. 12.8) и представляют собой оранжевые и голубые оттенки. Эта ось составляет с осью  — У угол 33'. Вторая ось Я направлена перпендикулярно к оси Е Цветорвзностные сигналы, соответствующие этим осям, получили обозначения Е1 и Ео. Сигнал Е> передается в п>иреной полосе, а Ео — в узкой (см.
рис. 12.11). Детектирование в полосе частот от 0 до О,б МГц не отличается от случая использования цветоразностных сигналов Ея у н Ев у, и не приводит к принципиальным цветовым ошибкам в изображении. В полосе же от 0,6 до 1,3 МГц из-за отсутствия сигнала Ес> детали соответствующих размеров передаются только в оранжево-голубых цветах. Но это не вызывает заметных искажений при цветовосприятии из-за малости деталей, соответствующих указанным частотам. И при этом изображение воспринимается обладающим большей цветовой четкостью. В полосе от 1,3 до 4,18 МГц цветоразностные сигналы равны нулю, и соответствующие этим частотам детали изображения (от 3 до 10 угловых минут) воспроизводятся черно-белыми.
Цветоразностные сигналы Ег и Ео можно считать производными от сигналов Ея и и Ев х. Нетрудно осуществить их взаимный пересчет: ГЛАВА 12. Аналоговые системы вещательного телевидения 257 Рнс. 12.12. Полный цветовой сигнал МТ5С Ет = 060Ея — 0 28Ес — 0,32Ев; Ео = 0,21 Ен — 0,52Ес + 0 31Ев. (12.9) На приемном конце системы МТЕРС монсет возникнуть необходимость перейти от сигналов Ег и Егт к исходным цветоразностным сигналам Ея у, Ес у и Ев у. Легко показать, что Ея у = 0,96Ег+ 0,62Егт Ес-у = — 0,27Ег — 0,65Ег1 Ев у = — 1,11Ег+1,70ЕС (12.10) 12.1.4.
Структурная схема кодирующего устройства На рис. 12.13 представлена упрощенная структурная схема кодирующего устройства в системе ХТЯС, Исходными сигналами являются сигналы Е', Е~с и Е' . Штрихи в обозначениях сигналов означают, что сигналы были предварительно подвергнуты гамма-коррекции. Пл выходе матрицирующей схемы М сформированы яркостный сигннш Е',, и цветоразностные сигналы Е) и Е~. В сигнал яркости Ет. 17 цветах он превышает уровень белого, а на других заходит в область ниже уровня черного.
Превышение динамического диапазона и в ту и в другую сторону выше допустимых значений нежелательно нз-за вероятности нелинейных искажений или ухудшения синхронизации приемных устройств. Поэтому сигнал цветности с помощью коэффициентов компрессии уменьшен настолько, чтобы полный сигнал в экстремальных случаях не превышал уровень белого вверх и уровень черного вниз более чем на одну треть от размаха яркостного сигнала.