Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 8
Текст из файла (страница 8)
в плоскости ло, гопрягкенной с плоскостью резкого изображения (см. рис. 2.1). Точки, расположенные дальше и ближе к этой плоскости, наприлн р в плоскостях 5> и Яз соответственно, будут воспроизводиться на изображении кружками различных диаметров (кружки размытия). Глубина резкости — глубина воспроизводимого пространства ЬА = Аг — Аз, для которого максимально допустимый диаметр крухска размытия с( принимают обычно равным линейному размеру одного элемента разложения изображения >1 = Ь/з, где А — высота изобра>кения на светочувствительном слое (мишени) передающей трубки; з — число строк разложения. Из уравнения тонкой линзы ГЛАВА З.
Характеристики оптического и ТВ изображений зз (наклон камеры вниз или вверх). Поворот преобразователя вокруг оптической оси (наклон камеры влево или вправо) приводит к диа- гональноИ композиции и т.д. По мере удаления предметов от объектива уменьшается масштаб их изображения, и удаленное пространство как бы сжимается — две параллельные линии, уходящие от наблюдателя, сходятся в одну точку. Такая точка называется точкой схода, а сама трансформация пространства на изображении называется перспективой.
Точка схода тем ближе, чем больше угол зрения системы. Искаэесенил перспективы наблюдаются тогда, когда одно и то «ке ограниченное пространство рассматривается под разными углами зрения — глазом и передающей ТВ камероИ. В прикладных телевизионных системах, когда необходима документальная точность, все эти искажения должны жестко регламентироваться. Количественное нормирование параметров оптических изобра- жениИ, и в частности изображения на зкране приемника, обязательно долхсно учитывать параметры и характеристики зрительноИ системы. 2.2.
Зрительная система. Основные параметры телевизионного изображения Зрительная система. Получение зрительпоИ информации о внешнем мире — форме вещей, их пространственном расположении, цвете, движении и т.п. осуществляется с помощью зрительноИ системы. Зрительная система состоит из органа зрения — глаза, нервной системы и зрительного центра коры головного мозга. Глаз представляет собой оптическую систему с углом зрения порядка 120', которая с помощью хрусталика формирует изображение окружающих нас предметов на сетчатке.
Последняя образует светочувствительную поверхность дна глазного яблока. Оптическая система глаза легко управляется с помощью хорошо организованного мышечного аппарата. Так, путем изменения кривизны хрусталика глаз автоматически фокусирует изображение тех предметов, которые мы хотим рассмотреть в данный момент. Диапазон фокусировки охватывает предметы, удаленные от наблюдателя на десятки сантиметров и до бесконечности. Кроме того, оптическая ось глаза автоматически устанавливается так, чтобы подвергающееся рассматриванию изображение проецировалось на центральную часть сетчатки (фовеа) с наиболь- шеИ разрешающеИ способностью.
Сетчатол оболочка глаза представляет собой мозаику из светочувствительных нервных окончаний. Существует два вида нервных окончаний — фоторецепторов«колбочки и палочки. Колбочки— рецепторы аппарата дневного зрения. Дневное зрение характеризуется малой светочувствительностью, но большой разрешающей способностью и цветоразличительными свойствами. Палочки — рецепторы аппарата сумеречного зрения, не обладающего способностью 34 ЧАСТЫ. Физические основы телевидения ра>лн п>ть цвета п имеющего лгалую разрешающую способность, но болыпую гы"гон>по чувствительность. Центральная часть сетчатки (г угпопыми 1>,>змс1>ами 1... 3') содержит только колбочки, а пери>)>п1>пи колбочки н палочки.
Причем плотность колбочек убывает г удп~п опгм от центра, а плотность палочек почти постоянна Фоторгпг птпры через сложную нервную систему связаны со зрительным м центром головного мозга. Световое раздражение сетчатки вызывает появление электричетгнх импульсов с различными частотами повторения, которые по сложным цепям проводящей системы поступают к головному мозгу. Прежде чем сигнал поступит в вышележащие отделы, он подвергается сложной обработке — кодированию. Механизмы анализа зрительной информации, ее обработки, кодирования и дешифровки еще далеко не изучены. При реализации различных систем воспроизведения изображений необходимо обеспечить рациональное приближение изображения к образу, непосредственно воспринимаемому зрением.
Поэтому при построении ТВ системы необходимо соответствующим образом согласовать ее параметры со свойствами зрительной системы. Рассмотрим характеристики зрительного восприятия и оценим ориентировочные значения основных параметров ТВ изображения. к1исло строк. Формат кадра. Предельная способность зрительной системы видеть мелкие детали определяется разрешающей способностью (остротой зрения). Различают два вида остроты зрения; в плоскости, нормальной к оптической оси глаза, и по глубине деталей.
Последнюю принято называть остротой глубинного или стереоскопического зрения. И та и другая острота зрения зависят от разрешающей способности сетчатки глаза и его оптической системы. Для нормального зрения доминирующую роль играет разрешение сетчатки. Однако определять остроту зрения только по статическим характеристикам нельзя. Глаз — динамическая оптическая система. Процесс зрения сопровождается непроизвольными дви>кениямн глазного яблока — п>ремором.
Кроме того, оптическая ось глаза обегает контуры (границы раздела полей разной яркости) изображения, как бы выбирая наиболее существенную информацию. Эти движения глаза оказывают весьма существенное влияние и на остроту зрения, увеличивая ее по сравнению со статической (расчетной). Рассмотрим усредненные характеристики глаза для большого числа наблюдателей с нормальным зрением, Разрешающая способность глаза характеризуется наименьшим угловым расстоянием б между двумя светящимися точками, при котором наблюдатель видит пи точки раздельно.
Минимально разрешаемое расстаяв>ие изменяется в значительных пределах при изменении яркости наблюдаемых точек н их контраста относительно фона. На рис. 2.2 приведена ->к> псрнментальная зависимость остроты зрения 1' (велнчины, >Кяпл пой б), отнесенной к значению 1о, соответствующему д = 1', от ГЛАВА 2. Характеристики оптического и ТВ изображений 35 1,0 0,8 Ф а а а с а 0,6 з е о о 04 з а лг/14 1,6 1,2 0,8 0,4 0 70 50 30 0 010 ЗО а' 0 -4 -2 0 2 4 !8Е, ~аа ~м Рис. 2.2. Зависимость относительной остроты зрении 1'/14 от яркости Ь Рис.
2.3. Изменение относительной остроты зрения ~о Мере удалении от центрального углубления сетчатки на угловое расстояние а АГн = (о,„/бе„н)(о„/бан„) = (16 60/1)(12 60/Ц = 0,7-10 . яркости Ь. Характер этой зависимости может быть объяснен следующим образом. Малые световые сигналы не в состоянии вызывать в одном нервном окончании (рецепторе) сигнал, отличающийся от собственных шумов и флуктуаций квантов падающего света. Поэтому при малых световых раздражениях сигналы от нескольких рецепторов, объединяющихся в один элемент приемника (рецептивнос поле), суммируются, что увеличивает световую чувствительность, но снижает разрешающую способность. По мере увеличения освещенности площадь рецептивного поля (за счет уменьшения числа объединенных рецепторов) уменьшается, и разрешающая способность растет.
Однако площадь рецептивного поля может убывать лишь до значения, определяемого размерами одного рецептора, поэтому предельная разрешающая способность ограничивается раздельным возбуждением двух рядом лежащих нервных окончаний сетчатки. Этим объясняется верхний загиб кривой рис. 2.2. В практике телевидения максимальные значения яркостей экрана приемной трубки достигают примерно 200... 300 кд/мз. При этом для «стандартного» глаза разрешающая способность определяется минимальным угловым расстоянием бм,а = 1' при достаточно большом контрасте и неограниченном времени наблюдения. Из-за неоднородностей структуры сетчатки острота зрения уменьшается по мере удаления от центрального углубления этой оболочки на угловое расстояние о' (рис.
2.3). Хотя поле зрения глаза весьма велико (порядка 120... 130'), основная зрительная информация, поступающая в глаз, сосредоточена в просгпрансплвеином угле ясного зренпл о„. Приняв размеры поля ясного зрения по вертикали о„„= 12' и по горизонтали сг „= 16' и положив разрешение глаза 5ннн = 1', ПОЛУЧИМ ЧИСЛО РЕГИСТРИРУЮЩИХ ИвфОРМаЦИ1О ЭЛЕМЕНтаР- пых участков в поле ясного зрения пб ЧАСТЫ. Физические основы телевидения ) 6) Рнс. 2.4. К определению числа строк разложения изображения (а) и четко- сти изображения в вертикальном направлении (б) Назначением ТВ системы является создание репродукции оптического изображения. Телевизионное изображение должно обеспечивать отображение передаваемого образа таким же, каким его воспринимает зритель при непосредственном наблюдении. Однако для начального этапа построения ТВ систем было характерно использование более простых технических решений по статистическому согласованию параметров ТВ систем со свойствами зрительной системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
