Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 129
Текст из файла (страница 129)
Максимальное значение порогового параллакса б „„было определено экспериментально в СТС и составило 60..70'. Для идеальной системы можно считать 11 „„= б, где б = 20п — порог стереоскопического зрения наблюдателя. Исходя из этих данных, определим Ян = 70'/20п = 210 планов. В реальных СТС параллактическое смещение точек пространства обусловливается не только наличием параллакса от базиса съемки )1, но еще и дополнительным параллаксом Ьб(я) из-за геометрических искажений: б ,„ = 1) + ЬД(х).
Отсюда следует, что для реальной системы определяемый базисом съемки и пс вызывающий двоения деталей изображения максимальный параллакс б = )хазах — хап9(х). Из этого выражения видно, что в реальных СТС максимально допустимая глубина пространства уменьшается по < равнению с этой глубиной в идеальной системе, следовательно, уменьшается и число воспроизводимых планов. Для реальной СТС число передаваемых планов по'глубине /)п1ах х1д(Я) Ахах Л/1(т) и Ап!и 2а ГЛАВА ИЫ Стереотелевидеиие где )3 = 2а/в; о — угол зрения объектива; в — число строк разлоясения. Если задаться значениями Щ(х) < 0,1дш,„, г = 625 и о = 45', то гч = 15 планов.
Уменьшение числа планов в реальной СТС вызвано, во-первых, нелинейностью отклонения лучей передающих и приемных трубок, т.е. дополнительным «паразитным» параллаксом Ьд(я), во-вторых, ограниченной полосой частот, т.е, разрешающей способностью СТС ~96). 21.3. Стереоцветное телевидение Вещательные стереоцветные системы, способные воспроизводить изображение трехмерным, позволяют иметь более полное представление о передаваемом объекте, улучшая художественность, достоверность передачи, приближая нас к условиям естественного восприятия окрухзающей действительности. Воспроизведение объема в промышленных цветных установках вызывается необходимостью иметь дополнительную информацию о пространственном расположении предметов.
Такие установки применяют, когда невозможно или опасно присутствие человека на объекте передачи. В общем случае любая система стереоцветного телевидения (СЦТ) требует передачи двух цветных кадров стереопары. Если исходить из требований обеспечения стандартных параметров СЦТ изображений и каждый цветной элемент передавать тремя цветоделенными сигналами, то, очевидно, для такой системы потребуется шестикратное увеличение полосы частот по сравнению с двумерной системой черно-белого телевидения. Необходимо передавать по каналу связи шесть сигналов: три Ел, Еп и Ео — левый кадр цветной стереопары и такие же три сигнала от правого.
Если взять за основу любую совместимую систему ЦТ, то полоса частот канала передачи сигналов СЦТ должна быть вдвое шире полосы частот стандартного цветного вещательного ТВ канала. Поиски возмо кностей сокращения полосы частот без ухудшения качества цветного, стереоскопического изображения является одним из выкных направлений на пути создания этих систем. В зависимости от поставленной задачи проблема сокращения полосы передаваемых частот может решаться по-разному. Если необходимо создать вещателиную систему СЦТ, совместимую с существующей системой ЦТ, то эта проблема становится первостепенной.
При разработке систем СЦТ промышленного и прикладного назначения все зависит от назначения и области применения системы СЦТ. Тем не менее сокращение полосы передаваемых частот дает целый ряд как экономических, так и технических преимуществ. В некоторых промышленных системах качество воспроизведения цвета мозкет быть снижено, если это упрощает аппаратуру. Что же касается воспроизведения объема, то в промышленных установках пространственные формы и объемное изображение должны либо соответствовать реальным объектам, 570 еГАСТЫЪ'. Телевизионное вещание либо пропорционально уменьшаться или увеличиваться во всех трех измерениях.
В вещании в зависимости от замысла режиссера воспроизведенный объем может быть несколько искыкен, так как перспективу иногда необходимо изменять для подчеркивания того или иного плана пространства. Параметры системы СЦТ для промышленных целей должны определяться назначением данной системы и могут в некоторых пределах варьироваться в зависимости от требований, предъявляемых по воспроизведению как цвета, так и стереоэффекта, Поэтому прн разработке систем СЦТ для промышленных целей каждый раз решается конкретная задача, определяемая назначением системы СЦТ. Следующим этапом в развитии телевидения как средства массовой информации после внедрения систем высокой четкости (ТВЧ) явится создание вещательных СЦТ систем.
Особые трудности, возникающие при этом, связаны с системой, удовлетворяющей условию совместимости с существующими цветными системами телевидения. Это условие является определяющим при разработке системы вещательного телевидения. Однако необходимо учитывать, какой ценой достигается совместимость. Разработчикам ТВЧ уже на этом этапе выбора параметров системы необходимо предусмотреть возможность внедрения на базе ТВЧ совместимой системы СЦТ.
Это позволит использовать канал передачи сигналов ТВЧ для получения СЦТ повышенного качества. Основной проблемой в создании совместимой вещательной системы СЦТ является разработка экономичного и простого в эксплуатации стереоцветного ТВ приемника. В телевизорах СЦТ сепарация изображений левого и правого кадров может осуществляться двояко: с помощью или оптического растра, расположенного непосредственно у экрана кинескопа, или очков. В первом случае конструкция телевизора СЦТ усложняется, так как при этом необходимо совместить электронный и оптический растры.
Методы сепарации с применениел1 очков просты на практике, но вызывают неудобство у зрителей. Итак, для обеспечения совместимости необходимо, чтобы разрабатываемая система СЦТ занимала стандартную полосу частот цветного телевидения и обеспечивала при этом высокое качество изобрвлгения. В результате проведенных исследований установлено, вопервых, что для получения стереоцветного изображения можно использовать бинокулярное смешение цветов. Из колориметрии известно, что бннокулярное смешение цветов подчиняется тем же законам, гго и обычное монокулярное, т.е. при раздраигении сетчаток каждого глаза в отдельности разными цветами возникает ощущение нового, третьего, цвета, являющегося аддитивной смесью двух первых. Вовторых, было доказано., что для получения стереоцветного изображения можно один кадр стереопары передавать черно-белым (яркостный сигнал). а другой — цветным. При этом эффект восприятия объема и цвета практически не ухудшается.
В-третьих, оказалось, что 571 ГЛАВА 21. Стереотелевндение Через строку Е<л-т т н Е<в-тча Еты Гц Рнс. 21.3. Распределение частотных спектров сигналов СЦТ полосу частот сигналов цветного кадра стереопары можно значительно сократить без заметного ухудшения объема, цвета и четкости при передаче яркостного сигнала другого кадра в полной полосе частот. В 1962 г.
на кафедре телевидения Ленинградского электротехнического института связи им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (ЛЭИС) была разработана стереоцветная система с совмещенными спектрами частот левого и правого кадров стереопары, занимающая стандартную полосу частот в 6,0 МГц (рис. 21.3).
Яркостный сигнал левого кадра Ех передается в полной полосе частот 6,5 МГц и несет информацию о четкости изобралсения. Яркостный сигнал Еу и в полосе частот 1,5 МГц модулнрует косинусоидальную составляющую поднесущей 7", построчно, а цветоразностные сигналы Е<я туп и Е<в гт„также в полосе частот 1,5 МГц модулируют синусоидальную составляющую поднесущей Г", поочередно через строку, Сигнал поднесущей Ез, промодулировапный в квадратуре сигналами Ег„, Е<н ут„и Е<в р>п, можно выразить следующим образом: Ес = 2Ех„соз(ш< + <о) + 2Е<л гт„[Е< в г1„[ в<п(от< + уз) = Е<н-гуе[Е<в у уп[ соз(от< + Чт) + асс<к Еуп Для системы СЦТ с квадратурной модуляцией поднесущей для т-й строки полный сигнал Е = Ен + Ет и соз(от< + ут) + Е< л, уп з<тт(от< + ~р), (21.12) а для (пз + 1)-й строки Е„<ке ГЛ = Ер + [Еу„соз(от<+ уо) + Е<в у>„вт(ш<+ уз)[.
(21.13) Из (21.12) и (21.13) видно, что в системе СЦТ с квадратурной модуляцией поднесущей и поочередной передачей цветоразностных сигналов Е<я гт„и Е<в р>м четкость цветовой информации по вертикали уменьшается в два раза по сравнению с номинальной. Однако зто не приведет к ухудшению цветовоспроизведения, так как четкость по горизонтали в цветном кадре стереопары также будет 572 ттАСТЫУ. Телевизионное вещание Еп рн передатчику б! Рис. 21.4. Укрупненные структурные схемы частей СЦТ: а — передающая; б — приемная уменьшена из-за сокращенной полосы до 1,5 МГц.
Укрупненные структурные схемы передающей и приемной частей системы СЦТ ЛЭИС показаны на рис. 21.4. Датчиком сигналов данной системы СЦТ в общем случае могут быть две камеры цветного телевидения 1 и 2, разнесенные на базис съемки (рис. 21.4,а). В частном случае могут использоваться одна черно-белая камера и одна цветная, Сигналы правого кадра стереопары Ея и Ев подаются на коммутатор 4, который управляется симметричными импульсами с периодом повторения, равным длительности двух строк. На выходе коммутатора 4 получается последовательность сигналов Ел„, и Ев„, следующих через строку.
Эти сигналы вместе с сигналом Еуп, который получается в результате матрицирования входных сигнанов Енп, Ео„и Ев„ в матрице 3, поступают на матрицу 6, на выходе которой получаем последовательность цветоразностных сигналов Е)н у)п и Е)в и)„. Эта последовательность поступает на ФНЧ 8, где спектр сигналов ограничивается до 1,5 МГц. Сигнал Еуп таки е ограничивается по щстоте до 1,5 МГц ФНЧ 7. Сигналы Е1н у)„и Е)в у)„последовательно поступают на балансный модулятор 10, а сигнал Еуп — на балапсный модулятор 9.
На два балансных модулятора 9, 10 в квадратуре подается поднесущая 4,43 МГц от генератора поднесущей 11. Яркостный сигнал Еу, полученный матрицированием сигналов Ел„, Есы и Еии в блоке 5, поступает на смеситель 19, где суммируется с <игналпми Еу„, Е(л. У)п и Е) — )')п. ГЛАВА 21. Стереотелевидение 573 Полный сигнал СЦТ формируется согласно уравнению Ед = = Ег + lсгЕ„, где Е„= Ег„зшы 1+ 1иЕ~р, г1„созьг г для т И строки и Е„= Еу„зшы,1+ ИзЕ<в г3„созьг,Г для (т + 1)-И строки; ьг, — круговая частота подвесущеИ: йг, Из и Из — коэффициенты компрессии сигналов. Коэффициенты йз и йз такие же, как и в цветнои системе 1чТЯС; /сз = 1/1,14, /сз = 1/2,03.
Коэффициент Иг = 0,2...0,3 выбирается исходя из условия совместимости с системой черно-белого ТВ и допустимого уменьшения помехоустойчивости системы СЦТ. На приемной стороне (рис. 21.4,б) сигнал поступает на высокочастотную часть приемника 1, усилитель промежуточпоИ частоты 2 и амплитудный детектор Х С выхода детектора сигнал разветвляется на усилитель с регкекторным фильтром 9 и на усилитель с волосовым фильтром 4. На выходе полосового фильтра выделяется сигнал Е„, которыИ одновременно поступает на три синхронных детектора б, 7, 8, причем на синхронный детектор 6 сигнал поступает после линии задержки 5 на 64 мкс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
