Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Оценим их величину. Первая различимая ступень яркости Ь> — — Ь' м + оЬ' г„= (1+ гг)Ь' ы. Следующая ступень яркости Ьг будет также определяться приращением яркости первой ступени на величину ггТ». Ьг = Ь> + г>Ь| — — (1+ гг)~Ь ы и т.д.

Наконец, последняя ступень яркости Ь' „„= (1+ гг) Х,' ы. Отсюда число ступеней и> или число градаций А определится как А = (10(Ь' „„/Ь' ы)]/ 1п(1 + 0.). Разлагая 1п(1 + сг) в ряд и ограничиваясь первым членом этого ряда вследствие малости сг, получаем !п(Ь' „„/Е' г„) 2,3 Ь' „„ (2.5) Яркость природных объектов может изменяться в 108 и более раз. Зрительная система не способна одновременно воспринять весь этот диапазон изменения яркости и сужает диапазон освещенностей на сетчатке из-за адапп>ации — приспособления к различным яркостям. Адаптация происходит за счет регулировки освещенности сетчатки путем непроизвольного изменения диаметра зрачка (быстрая адаптация) и выработки глазного пурпура — нейтрального поглощающего фильтра на поверхности сетчатки (медленная — инерционная адаптация).

Полагая, что максимальный контраст, ограничиваемый глазом, Е „„/Ь г„ = 100, а о = 0,05, получаем, что максимальное число градаций, которое глаз будет различать при данных условиях, А - 92. Яркостными параметрами ТВ изображения являются его средняя яркость (яркость адаптации) Е„,„л, максимальная яркость Ьиз „„, максимальныИ контраст Киз мах = Ьиз мак/т'иа кил и число полутонов — различимых градаций яркости Авм Средняя яркость, соответствующая наилучшему восприятию, зависит от условиИ наблюдения, свойств зрения и от содержания изображений.

Практикой установлено, что средняя яркость Ь„, „„ — 30 кд/мз вполне достаточна для наблюдения изобралсения и рассматривания его деталей без особого утомления зрения. При этом максимальная яркость белых деталей изображения может достигать значениИ Ь„з 200...300 кд/м . Средняя яркость одной и тоИ же сцены может быть различноИ в зависимости от того, в какое время дня она воспроизводится: в солнечный полдень или в сумерки. Но в каждом изображении в боль- с1АСТЫ.

Физические основы телевидения шиш ~ ш глу шов желательно наличие деталей с яркостями, близкимп к lч,, „, „. и Ь„, „„„- О, ограниченными параметрами кинескопа и Зч. к~пнями наблюдения изобра кения. Средняя яркость изображения ш чжил изменяться при изменении среднеИ яркости передаваемого ~аъшчгга. Для этого по каналу связи от телевизионного центра до приемника передается сигнал «постоянной» составляющей (точнее медленно меняющейся составляющей), пропорциональный сред|и й яркости оригинала (см.

гл. 15). При воспроизведении ТВ изображениИ динамический диапазон пъчснения яркости, контраст К„, а„и число воспроизводимых градаций А„, ограничиваются: ° параметрами кинескопа — размером экрана, яркостью Ь„„„„, максимальным контрастом в крупных и мелких деталях и др. (см. гл. 7); ° рациональным выбором режима работы кинескопа — яркостью и контрастом (размахом ТВ сигнала при фиксированном уровне черного), устанавливаемых с помощью оперативных органов управления; ° условиями наблюдения изображения — расстоянием рассматривания, внешней и внутренней (от соседних участков) паразит- ными засветками экрана, размерами деталей и всего изображения в целом.

Ухудшение условий наблюдения затрудняет распознавание объектов из-за увеличения порогового контраста. Паразитные засветки Ь„ар снижают максимальный контраст репродукции К„, „„, который и так из-за малых размеров экрана и малой средней яркости (по сравнению с соответствующими параметрами оригинала) в большинстве случаев меньше максимального контраста оригинала К, К„',,„= "' "' "аР < К„, „„< К, „„. 12.6) кз ~ав1 + пар Указанные причины приводят к тому, что в репродукции на экране кинескопа в соответствии с (2.5) уменьшается и число градацией оригинала А„т.е. А„< 4,. Поэтому повысить качество изображения в ТВ системе мозкпо толы.о за счет улучшения параметров кинесиопа и перераспределения градаций по динамическому диапазону язменения яркости репродукции Ька апв...

1ч„,„ак, а также за счет адаптации ТВ системы к конкретным передаваемым изображениям из широкого ансамбля изображений с разными яркостнымп параметрами. Последнее осуществляется с помощью специфика кого освещения передаваемых сцен в соответствии с замыслом |икр и;ских работников — ре киссеров и операторов, а также с лом лпьш ручного нли автоматического изменения парал1стров оптиче< шш системы (диафрагмированием, использованием светофильтров в з л ). режима работы передающихся трубок, уровня черного, кон~ щк тл н т.д. )10, 1Ц. 43 ГЛАВА 2.

Характеристики оптического н ТВ изображений Езз/Сз т з 1 Рис. 2.7. Форма характеристики передачи уровней яркости ТВ системы при различных значениях т, 1 Ею/Е ызз Перераспределение градаций по динамическому диапазону изменения яркости ТВ изобразкения осуществляется с помощью изменения формы характеристики передачи уровней яркости системы (от «света до света») в так называемых гамма-корректорах (см. гл.

15). Эта характеристика (за исключением небольшого участка вблизи уровня черного) может быть аппроксимирована степенной функцией ?'о / ?'из =(..Г (2,7) где ?„ ?„, — яркости объекта и ТВ изображения соответственно. Очевидно, что при 7, = 1 имеет место линейная зависимость яркости деталей изображения от яркости соответствующих деталей оригинала ?,„, = ?„ и пропорциональное воспроизведение полутонов по всему диапазону изменения яркости репродукции (рис. 2.7).

Однако в этом случае при А„, < А, несколько градаций объекта воспроизводятся лишь как одна градация репродукции. ??ак следствие, распознаваемость объектов ухудшается. При 7, «1 за счет увеличения крутизны характеристики в области уровня черного подчеркивается различие и улучшается опознавание мало освещенных деталей, но за счет уменьшения полутонов и ухудшения распознаваемости деталей, яркость которых лежит вблизи уровня белого.

При 7, ) 1 улучшается оцознаванне «белых» деталей (за счет «черных»). Этот случаИ наиболее приемлем не только для черно-белых, но и для цветных кино- и ТВ систем, несмотря на некоторые искажения цветностн объектов, так как сюжетно важные детали, как правило, находятся в области большей освещенности. Поэтому практикой кино и ТВ установлено, что наилучшее качество изображения в большинстве случаев наблюдается при 7, = 1,2... 1,3. 2.3.

Особенности восприятия цвета и объема Восприятие цвета. Ощущение белого цвета соответствует раздражению сетчатки зрительной системы световым потоком, имеющим равномерный спектр в видимом диапазоне Л = 380...780 нм. Равные по мощности, но различные по спектральному составу световые раздражения вызывают неодинаковое яркостное восприятие. 44 ЧАСТЫ. Физические основы телевидения Относительное визуальное восприятие яркости в зависимости от длины волны характеризует относительную спектральную чувствительность глаза и называется кривой относительной видности (см. рис. 1.3,5). Максимум чувствительности зрительной системы лежит в области Л = 555 нм (желто-зеленая область).

Как в сторону коротких волн (сине-фиолетовая область), так и в сторону длинных (красная область) чувствительность падает. При наблюдении окружающего мира глаз видит предметы, отличающиеся не только по яркости, но и по окраске. При этом их можно сравнивать как по цвету, так и по условной яркости — светлоте. Например, два равноизлучающих поля (хселтое и синее) воспринимаются как поля с разной светлотой. При воспроизведении изображений в одном цвете наблюдатель лишен возможности сравнивать предметы по нх окраске и может отличать их лишь по светлоте.

Ощущение цвета возникает при раздражении сетчатки световым потоком с резко выраженной неравномерностью спектра. Дополнениее любого цвета белым не меняет его цветового тона, а создает лишь впечатление блеклой окраски (пастельного цвета). Таким образом, физиологически (субъективно) световой поток характеризуется светлотой — определенным количеством цветового излучения, эквивалентным излучению некоторого поля серой шкалы, и цввтностью — качественным отличием данного цвета от других. Цветность светового потока, в свою очередь, определяется цветовым тоном и насыи1енностью.

Цветовым тоном называют характерное свойство потока, отличающее его от белого и серого, а насыщенностью — степень различия ощущения цветности данного излучения от ощущения цветности белого. Физическими (объективными) параметрами светового потока являются: яркость Ь, доминирующая длина волны Л вЂ” доминанта, и чистота цвета р, определяющая степень разбавленности его белым.

Доминанта, т.е. длина волны Л монохроматического излучения, которое в смеси с белым создает ошущение данного цвета, численно определяет его тон, а чистота цвета р численно определяет насыщенность цвета и равна отношению яркости спектрального цвета Ьх к суммарной яркости смеси: р = Ьх/(Ьх + Ьв), где Ьв — яркость белого цвета, входящего в смесь.

Каждый из субъективных параметров является качественным отражением в нашем сознании соответствующих физических параметров светового потока. Между объективными и субъективными параметрами существует качественное соответствие, но отождествлять нх нельзя. В основе изучения цветового зрения лежит трехкомпонентная теория цветового восприятия, высказанная русским ученым М.В. Ломоносовым еще в 1756 г. и наиболее полно разработанная полтора ю ьп спустя Г. Гсльмгольцем. Трехмерная теория допускает суще- ГЛАВА 2.

Характеристики

Список файлов книги