Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Причем число градациИ уменьшается при уменьшении динамического диапазона н угловых размеров деталей. Яркость объектов Ь, может достигать нескольких тысяч кандел на квадратный метр, а контраст 1000 н выше. В то же время современные кинескопы с алюминированными экранами н дымчатым стеклом воспроизводят изображения с максимальноИ яркостью Хз,„„„„= 100...300 кд/мг, максимальным контрастом 100...200, а контрастом в мелких деталях 10...30. Из-за указанных причин динамический диапазон изменения яркости репродукции Х,„, в большинстве случаев меньше диапазона изменения яркости оригинала Хъ.
Поэтому при воспроизведении изображений число градаций, различаемых глазом на, объекте А„уменьшается н число воспроизводимых гра- дациИ изображения на экране кинескопа всегда А„, ( А,. Следовательно, качество изображения л<ох<ет быть существенно увеличено только за счет улучшения параметров фотоэлектрических преобра- зователеИ сигнал-свет. Однако в ТВ, так >ко как в кино и фотоизображениях, дюне прп ограниченном числе воспроизводимых градациИ имеется возможность п«колько улучшить качество изображения. Для этого необходимо перераспределить А„, по динамическому диапазону изменения ярко< ти р< продукции Хз„так, чтобы увеличить число воспроизводимых гр,<лоций в с<о>кетно важном участке диапазона (за счет уменьшения числа градациИ в остальных участках).
ГЛАВА тб. Формирование аналогового телевизионного сигнала 399 л , (ь! /А), „ 5п ~ **~ з и з о я зс и ай "и я о и Ф Ф гд ы Е Рнс. 15.19. К опре- делению формы характеристики пе- редачи уровней яркости ТВ системы Апы (йЬ/б)п.р изменения яркости передаваемого объекта Перераспределить градации можно изменснием формы характеристики передачи уровней яркости Ь„, = /(Д,). Требуемая форма этой характеристики в общем случае (в том числе и для создания так называемой «градационной лупы» для улучшения опознавания объектов в определенной ограниченной области динамического диапазона) моясет быть определена графическим методом [8]. Для этого в квадранте 1 (рис.
15.19) строится функция А, = /(А,), характеризующая зависимость номинального числа градаций А„различаемых на объекте при определенных условиях его наблюдения, от яркости Т,. Эта функция находится для ззданньгх значений Ь„ы, Ь, Ьф„)зф„;зд, по соответствующей экспериментальной кривой изменения контрастной чувствительности глаза (сзт'/Ь)„,р — †/(Ь), где (сзЬ/С)„,р — минимальное (пороговое) относительное изменение яркости, замечаемое глазом и являющееся мероК визуального ощущения яркости — одной градацией (см.
гл, 2). Вначале по кривой определяется значение (з5Т/Ь)„,рз при Ь„„н, (или Ь, „ ) и рассчитывается ~заворг = Топил(сзь/ь)порт~ затем для яркости (Тп 1п+.(1Тпарт) определяются (А Т,/Ь)„ре и ЬЬ„„рв и т.д. Число га интервалов яркоСтн ЛЬ„,рм З'гЬппрзп .., ЬТ,„,П„, дпя КЮКдОГО ЗНаЧЕНИя ярКОСтИ Ь, Н является мерой ее визуального ощущения, т.е.
га = А,. В квадранте П1 строится аналогичная зависимость А„, = /(Б„,) лля определенных условий наблюдения телевизионного изображения па экране приемника. На кривых квадрантов 1 и П1 отмечаются диа- 4ОО ЧАСТЫЪ'. Телевизионное вещание назоны изменения яркости оригинала и репродукции (максимальные и минимальные яркости). В квадранте П находится положение точек а и б на характеристике А„, = /(А,). Воспроизводимые градации Аев будут равномерно распределены по диапазону изменения Е„, если характеристика А„, = /(А,) линейна (кривая 1), т.е. если градиент воспроизведе>вял полутонов С = в>Аи,/ЛА, = сопз1.
При этом из-за указанных причин в большинстве случаев С ( 1, т.е. несколько световых градаций объекта воспроизводится как одна градация репродукции. Воспроизведение сюжетно важных полутонов в некотором участке динамического диапазона улучшается, если увеличить значение С для этого участка. Однако при этом в остальных областях диапазона число воспроизводимых градаций приходится уменьшить. Увеличение С ограничивается также флуктуационными помехами, маскирующими перепады яркости. В качестве примера в квадранте П (см.
рис. 15.19) показаны характеристики, при которых улучшено воспроизведение полутонов в области малых освещенностей (кривая й) и в области больших освещенностей (кривая 3). Требуемая форма характеристики передачи уровней яркости определится в квадранте 1У как след вершины прямоугольника, три остальные вершины которого смещаются по кривым квадрантов 1, 11 и 1П. В вещательных ТВ системах для большинства изображений сюжетно важными являются полутона крупных деталей в области больших освещенностей. Поэтому форма характеристики Ь„, = /(Ь,) этих систем должна быть подобна кривой Я (квадрант 1У). В частном случае эта характеристика может быть аппроксимирована степенной функцией Ь„, = ЙЕ",', где т, — показатель степени гамма. Экспериментально установлено, что наилучшее качество изображения для вещательных систем {ри у, = 1,2...1,3.
Как видно из рис. 15.19, при у, > 1 (кривая 3) крутизна характеристики передачи уровней яркости максимальна в области больших освещенностей. Поэтому полутона наиболее освещенных деталей подчеркиваются и их распознаваемость на изображении улучшается Полутоновые искалсения изображения корректиру>отея измене- вием величины и характера нелинеИных искажениИ телевизионного сигнала с помощью специального гамма-коррекп>ора. Форма амплитудной характеристики корректора У„,„= /(о',„) в общем случае вн>жет быть определена по световым характеристикам ФЭП светх ипвал бх,х ах /(Ь,) и пРиемной тРУбки 1,„, = /(1>,„,„), а также по х й>актеристике передачи уровнеИ яркости ТВ системы Е„, = /(х.а) графическим методом с помощью аналогичных построениИ в четы~х хкпилрантноИ системе координат (рис.
15.20). )1 ч,п тном случае, если указанные характеристики аппрокснмпроиааы стгп<ппымп функциями ~ и /~ и |и: ~ — (~а/~аи1вх) ~ вх/Пвх~ивх (1а/ Тахивх) ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 401 й Ы ЕГвы ьа Рис. 15.20. К определению формы амплитудной характеристики гамма- корректора полутоновых искажений з из/х измах -' (~~вых/~ вых мах) и известны значениЯ показателей степени Этих фУнкциИ 7„7п, 7пр, то коэффициент 7 нормированной амплитудной характеристики корректора 5з, „/5г,ы„,„а„= (сг,„Щхп,ах)" может быть определен из соотношения ~из/~изгпвх — (с'вых/~ выхзпах) (~вх/~'эхп1ах)™~па (7 /т )тпт 7 р (7 /7 )7 где 7 = 7.7 7.„; 7„7п, 7пр, 7„— показатЕли степени фУнкций, аппроксимирующих характеристику передачи уровней яркости, световые характеристики сРЭП свет-сигнал и сигнал-свет, а также амплитудную характеристику корректора соответственно.
Тогда показатель степени амплитуднои характеристики корректора определится как (15.32) 7х = 7с/Уп7нр. Экспериментально установлено, что для видиконов 7, = 0,5...0,7, плюмбиконов и ПЗС 7п зв 1,0, черно-белого и цветного кинескопов гп„= 2,8.
Прн 7, = 1,2...1,3, 7„= 1,0, 7.„р зз 2,8 показатель степени характеристики корректора 7, = 0.4...0,5. Амплитудная характеристика нормально функционирующего видеоусилительпого тракта линейна и поэтому, как правило, не учитывается при расчетах корректора. В гамма-корректорах полутоновых искажений обычно используются схемы с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи н с 26 402 с1АСТЫУ. Телевизионное вещание ревень ксации и 2 1 с а) Рис. 15.21. Упрощенные принципиальные схемы гамма-корректоров: а — с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи; б — с амплитудно-аависимым делителем в двухканальном корректоре с у„ =тат амплитудно-зависимым делителем сигнача (рис.
15221). Во всех случаях на входе корректора, необходимо фиксировать уровень черного, чтобы этот уровень строго соответствовал определенной — «начальной» точке нелинейной амплитудной характеристики корректора. При отсутствии фиксации уровни сигналов от одинаково освещенных деталей различных изображений будут занимать рази ле по ложения на его амплитудной характеристике (в зависимости от изменений средней яркости оригиналов) и яркости деталей будут исказсены. Максимальный размах входного сигнала должен быть (у',„ = сопз1 для определенного расположения его относительно рабочей части амплитудной характеристики гамма-корректора, а максимальный коэффициент передачи корректора К „„. = 5г,ы„,„в„/бг,„„„= 1 для возможности обхода устройства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
