Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 14
Текст из файла (страница 14)
статических изображений в секунду — кадров. Так как полоса частот, занимаемая спектром видеосигнала, прямо пропорциональна числу передаваемых в секунду кадров [(3.3) — (3.7)), избыточное их 'число необходимо ограничивать. Избыточность числа кадров в ТВ передаче изображений устраняется применением чересстрочной развертки, сущность которой заключается в том, что полный кадр изображения развертывается, т.е.
к1АСТЫ. Физические основы телевидения Рнс. 3.9. Образование че- ресстрочното растра а — построчная развертка при з = 7, 7„= 50 Гц, г". = — 550 Гц; и — чересстрочная развертка при — 7, 7'„= 25 Гц, У. = 175 Гц; Га = 50 Гц а) передается и воспроизводится за два поля. В первом поле развертываются нечетные строки растра, а во втором — четные. Каждое из по.пей представляет собоИ растр с уменьшенным вдвое числом строк и содержит половину зрительной информации о передаваемом изображении.
Так как критическая частота мельканий практически не зависит от числа строк в растре, то частота передачи полей, равная или большая 7",р, обеспечивает восприятие изображения без мелы<аний, при этом скорость передачи информации снижается вдвое. В ТВ вещании принято: номинальная частота полей 50 Гц и номинальная частота кадров 25 Гц. Снова проследим процесс образования построчного растра (рис. 3.9,0). Если развертывающий элемент движется по горизонтали с постоянноИ скоростью, прочерчивая строку растра, и одновременно смещается по вертикали, то к концу строки он сместится вниз относительно ее начала на величину л/я, т.е.
на ширину одной строки. Быстро возвращаясь к началу строки (длительностью обратного хода пренебрегаем), развертывающий элемент займет положение, соответствующее началу второй строки и т.д. Если в качестве исходного принять растр с нечетным числом строк (рис. 3.9,0) и уменьшить вдвое скорость развертки по горизонтали, то в каждом поле получится нецелое, вдвое меньшее число строк (рис. 3.9,6), но из-за разности в полстроки строки растров первого и второго полеИ окажутся взаимно сдвинутыми по вертикали на ширину одной строки полного растра, т.е, строки второго поля будут ложиться между строками первого.
За два периода вертикальной развертки образуется полный растр, аналогичныИ по числу строк исходному. Таким образом, с помощью чересстрочноИ развертки удается при н< измспных числе строк и частоте мельканий в два раза снизить ско~нкчт, строчной развертки, т.е. скорость передачи ТВ информации, и ~< м самым уменьшить вдвое верхнюю граничную частоту спек~~я гнп<апа изображения. В результате спектр сигнала для отеъ .гп нного стандарта занимает полосу частот от 1 м = 50 Гц до )„, „= 6 МГ (~~. (3.7)): гпп,„= 0,9 — 625> 25 ))2 = 6,0.
10 Гц. 13 ГЛАВА 3. Форма и спектр видеосигнала При чересстрочном разложении каждая строка повторяется через поле )1с = з1а = (г/2)1ти], т.е. каждый кадр один раз. Поэтому расстояние между двумя соседними спектральными линиями гармоник строчной частоты кратно целому числу 1„, а поскольку при чересстрочном разложении г является нечетным, то соответственно нечетному числу 1„. Учитывая, что боковые полосы вокруг строчных линий находятся на расстояниях, кратных частоте вертикальной развертки уз„, при перекрытии спектров боковые линии соседних гармоник строк не будут совпадать (см, рис, 3.8,г). Соответственно расстояние между гармониками строчной частоты через одну равно четномУ числУ 1„, т.е. целомУ числУ 1э„, так как 1з„= 21„, и боковые линии спектров этих гармоник будут совпадать.
Для формирования чересстрочной развертки должны быть обеспечены следующие условия: а) нечетное число строк в кадре, т.е. з = 2т + 1, где т— целое число; б) жесткая связь частот развертки по строке и по кадру, т.е. 2~, = зЛ = (2т + 1)1з„, обеспечивающая в каждом поле целое число строк с половиной строки. Обычно оба эти условия выполняются при формировании частот горизонтальной и вертикальной разверток от общего задающего генератора с частотой 21, делением на 2 и на з соответственно. Чересстрочная развертка кратностью 2:1 применяется во всех системах вещательного ТВ для сокращения полосы частот, занимаемой ТВ сигналом. В принципе возможно дальнейшее сокращение полосы частот применением чересстрочного разложения с кратностью 3:1 или 4:1. В этом случае кадр будет состоять из трех или четырех отдельных полей, строки которых последовательно воспроизводятся друг под другом.
По ряду причин такие развертки не применяют. Становятся заметными мелькания строк, так как четные (или нечетные) поля повторяются с частотой 12,5 Гц (при кратности 4;1), а угловое расстояние между строчками одного поля становится больше минимального угла разрешения глаза. Уменьшается четкость изобрюкения объектов, движущихся в вертикальном направлении с относительно большой скоростью. Ухудшается воспроизведение вертикальных границ объектов, движущихся с относительно большой скоростью в горизонтальном направлении (границы становятся зигзагообразными и наклонными).
Наконец, появляется эффект скольжения строк, которые как бы перемещаются сверху вниз в пределах одного кадра. Объясняется это тем, что, когда луч чертит какую-либо строку четвертого поля, яркость ее максимальна. В то же время расположенные выше строки, прочерченные соответственно в третьем, втором и первом полях, имеют спадающий по яркости во времени характер. Создается эффект последовательного во времени разнояркостного свечения и, как следствие, — перемещение !19 НАСТЫ.
Физические осялвы телевидения ~чзяя . Этп недостатки присущи любой чересстрочной развертке, но п1ш красности '2:1 они менее заметны. В последние годы увеличились размеры экранов телевизоров, поли и льпо возросли яркость, контраст и четкость изображения. В о пх условиях сильнее стали проявляться недостатки чересстрочной разы ртки — мелы ания изобра кения с частотой полей и мехсстрочпыс мелы'ания. Мелькание с частотой полей стало особенно заметно па попых кинескопах с повышенной яркостью, предназначенных для работы в условиях большой внешней засветки. Это явление усугубляется тем, что зрители часто наблюдают изображения на малом расстоянии от экрана, т.е. под большим углом зрения, когда в процесс наблюдения вовлекаются периферийные участки сетчатки, обладающие меньшей инерционностью к световому возбуждению.
Мелькания отдельных строк поля хорошо заметны на горизонтальных границах и наклонных структурах изображения, особенно при наблюдении буквенно-графической информации с близкого расстояния. Эти искажения приводят к уменьшению реальной четкости изображения по вертикали. Так, установлено, что 625-строчное изображение с построчной разверткой эквивалентно примерно 900- строчному изображению с чересстрочной разверткой, Глава 4 ИСКА~КЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ 4.1.
Нормирование основных параметров систем и искажений телевизионного изображения Задачей ТВ систем является воспроизведение изображений, тождественных наблюдаемым объектам в пространстве. Эта задача может быть решена с помощью стереоцветной телевизионной системы со значительно более высокими качественными показателями, и и у современных систем, за счет использования новых методов и с1ядств формирования, передачи и воспроизведения видеоинформации. 13 настоящее время тоисдественность передаваемого и воспроизшщпмого изображений в первую очередь ограничивает основные па1шмстры системы вещательного телевидения: формат кадра, число строк, чпсчо кадров, передаваемых в одну секунду, число мелы апи11. ппгпо полутонов и их распределение в динамическом диапазоне бз ГЛАВА 4. Искажения телевизионного изображения изменения яркости репродукции, цветовой охват и др.
Кроме этих ограничений, соответствие ТВ изображения оригиналу нарушается и из-за искюкений изображения, возникающих практически во всех элементах ТВ системы. В настоящее время объективная и субъективная оценки параметров звеньев ТВ системы и искгокенпй изображения, а также условия его наблюдения и обработка результатов измерений регламентированы документами МККР, ГОСТ 7848-92, ГОСТ 26320-84 и др. Большинство норм на исквлсения изобралгения базируется на своИ- ствах зрительной системы человека и экспериментальных статистических исследованиях по определению допустимых значений этих искажений. Параметры электрических сигналов и пх искажений в разных точках тракта, как правило, оцениваются обьективными методами с помощью специальных измерительных приборов, а результирующее качество ТВ изображений — визуально, по изображению универсальных оптических или электронных телевизионных испытательных таблиц (УЭИТ).
Расслютрим основные виды искахсений ТВ пзобрюкения и методику их оценки. 4.2. Геометрические (координатные) искажения Геометрические искажения ТВ изображения возникают из-за изменения координат передаваемых объектов. Эти игкюкения проявляются в виде нарушения геометрического подобия воспроизводимого ТВ изобрвлсения его оригиналу. Геометрическое подобие нарушается в основном из-за неидентичиости формы растра и относительных скоростеИ строчной или (и) кадровой развертки при анализе и синтезе изобрвлсения в фотоэлектрических преобразователях свет- сигнал и сигнал-свет. Номинальный формат растра й = Ь/6 = 4/3 и относительные скорости разверток Ук „р(г) = сопзз жестко заданы. Поэтому оценка геометрических искажений пронзводится по отклонению от номинальных значений указанных параметров с помощью коэффициентов геометрических искажений.
На рис. 4.1 приведены наиболее характерные геометрические искажения формы растра. Коэффицвенты геометрических искажений для этих частных случаев оцениваются следующим образом: ° при дисторсиях бочкообразного или подушкообразного вида, возникающих в электронно-оптических системах фотоэлектрических преобразователей (рис. 4.1,а,Ь): ЬЬ ~И 1г„л, = — 100 % или йслс = — 100 %; (4.1) Ь гесв б! с)АСТЫ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
