Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Поэтому искажения четкости (резкости) всегда связаны с уменьшением ее номинального значения, ограничиваемого реальными параметрами данной ТВ системы, и в частности: ° четкость в обоих направлениях — качеством фокусировки, аберрациями в оптических системах, внутренними и внешними засветками, а также формой апертурных (частотно-контрастных) характеристик электронно-оптических систем фотоэлектрических преобразователей (см. гл. 6 и 7); ° четкость по вертикали — качеством чересстрочной развертки; ° четкость по горизонтали — реальной шириной спектра ТВ сигнала, т.е.
линейными искажениями в области высоких частот траита передачи сигнала яркости. ?(ак известно, линейные искажения тракта и его участков описываются с помощью разных, но полностью равноправных методов анализа — с помощью частотных характеристик: у(ш) — амплитудно- частотной (АЧХ) и со(ш) — фазо-частотной (ФЧХ), а также с помощью Ь(с) — переходной характеристики (ПХ) как реакции системы на единичный скачок яркости (или сигнала изобравгсния). «Язык» частотных характеристик более удобен для анализа конкретных причин, способов коррекции и определения результирующих искажений тракта oо частным параметрам его участков. Недостаток этого метода — трудность анализа влияния величин н характера линейных искажений на проявление их в изображении.
Достоинство ПХ— четкая качественная связь искажений изобрюкения с искажениями формы ТВ сигнала. Поэтому эти методы удачно дополняют друг друга, что и определяет целесообразность их сопоставления. На рис. 4.4 приведены типичные случаи искажений АЧХ в области высоких частот полосы пропускания тракта и качественно соответствующие им формы ПХ в области малых времен, соизмеримых со временем передачи одного элемента изображения. Пусть форма кривых 1 этих характеристик соответствует номинальным — нормированным в соответствии с принятыми параметрами ТВ системы н допустимыми исквлсениями изобралгепия: спадом АЧХ у,г на верхней граничной частоте 1, (или ш,) полосы пропускания и длительностью фронта ПХ тфы отсчитываемой от уровня 0,1 до уровня 0.,9 ее установившегося значения. Спад АЧХ уав ( уы и соответствующее увеличение длительности фронта ПХ тфв ) тф| приводит к уменьшению уровня высокочастотных составляющих сигнала, т.с.
к уменьшению размахов сигнала от мелких деталей и увеличению длительности перепадов. 14ак следствие, четкость и резкость изображения в горизонтальном направлении уменыпаются, так как контраст самых мелких деталей становится ниже порогового, а протяженность границ деталей увеличивается.
с1АСТЫ. Физические основы телевидения д 1,0 0,9 0,1 о ыз ы о ыа а) Рис. 4.4. Искалсения АЧХ в области высоких частот полосы пропускания тракта передачи ТВ сигнала (а) и его ПХ в области малых времен 16) Перекоррекция, т,е. подъем АЧХ у,з > у,т и соответствующее уменьшение длительности фронта ПХ тфз ( тф1, пРиводят к некоторому повышению четкости. При этом на горизонтальной части ПХ может возникнуть затухающий колебательный процесс. В соответствии с искажениями формы ПХ искажаются и детали изображения: после резкого изменения яркости по строке на репродукции могут возникнуть повторы контуров деталей с постепенно убывающей интенсивностью (ложные контуры).
Если же колебательный процесс апериодичен, т.е. имеется только один первый выброс б, то границы детали как бы подчеркиваются. Эти искажения называются «пластикой». В ряде случаев небольшая пластика может быть даже полезна, так как за счет подчеркивания границ деталей улучшается распознаваемость объектов. Следует еще раз отметить, что существенное повышение четкости можно получить только за счет увеличения числа строк разложения и расширения спектра ТВ сигнала /, > б МГц (при соответствующем увеличении полосы пропускания канала связи), что практически реализуется только в специальных системах ТВЧ при з = 1000...3000 и /, = пгз/2 = 15...150 МГц (для аналогового сигнала). Для оценки четкости по горизонтали ТВ изображения используются вертикальные штриховые миры с одним-тремя штрихами оди- паковоИ толщины гг, а также многоштриховые миры с одинаковой или г: плавно меняющейся по вертикали толщиной штрихов, т.е.
фигуры, гостоящеИ из нескольких вертикальных черных клиньев (и подобныып жс белыми промежутками между нилов, слс рис. 4.9). В электронных ТИТ для этой цели используются пакеты синусоидальных ко~и бппнИ с частотами 2,8...5,8 МГц. Около этих мир, как правило, нашчч ны числа условных единиц четкости, соответствующие примерю) относитсльноИ толщине штрихов Ь/г1 = 200..500 ТВ линиИ. Для копн нтгтнеппоИ оценки четкости наблюдатель определяет область, гд~ ш ~ рнхн миры перестают различаться.
Резкость воспроизведения 71 ГЛАВА 4. Искажения телевизионного изображения вертикальных границ оценивается по осциллограмме длительности фронта сигнала от черно-белых прямоугольных элементов ТИТ. Оценка четкости в вертикальном направлении с помощью горизонтальных штриховых мир затруднена муаром, возникающим из-за биений достаточно близких пространственных частот, которые образуются дискретными структурами ТВ растра и штрихов миры. Поэтому с помощью ТИТ ориентировочно оценивается только качество чересстрочной развертки по искажениям наклонных линий (см. рис. 4.9).
При слипании (сближении) строк четного и нечетного полей растра эти линии воспроизводятся в виде ступенчатых кривых. 4.5. Искажения яркости средних и крупных деталей Искажения яркости средних и крупных деталей ТВ изображения, так же как и мелких, возникают в большинстве случаев из-за линейных искажений в тракте передачи сигнала. Но в данном случае изменение яркости деталей является следствием искаакений АЧХ в области низких частот полосы пропускания, т.с.
ПХ в области средних и больших времен, сравнимых соответственно с длительностями строки и кадра. Поэтому термины «средние» и «крупные» детали в достаточной мере условны, так как речь идет об исквясениях яркостей деталей (и фона за ними), размеры которых по горизонтали сравнимы с длиной активной части строки Ь„(рис. 4.5,б), а по вертикали — и с высотой кадра Ь соответственно. Практически вместо ПХ анализируется реакция системы на П-образные импульсы, длительности которых сравнимы с указанными временными интервалами.
В широкополосных резисторных видеоусилителях переменного тока линейные искалсеиия в области низких частот (спад АЧХ уню рис. 4.5,а, кривая 2) возникают в основном из-за переходных цепочек Я„Сп между каскадами, Эти дифференцирующие цепочки представляют собой частотно-зависимые делители сигнала, проявляющие ыа а) б) Рис. 4.5. Искажение АЧХ в оБласти низких частот полосы пропускания тракта (а) и искажение формы сигнала от «средней» Белои детали на сером фоне Б«(б) ЧАСТЫ. Физические основы телевидения «я ююйгтва на низких частотах полосы пропускания. В результате чало сравнительно слабого дифференцирования импульса (от детали г~н дпих размеров) па вершине его появляется спад, а за ней— яопшгиееся продолжение с постепенно убывающей интенсивностью.
Тлк как при этом размахи переднего и заднего фронтов импульса (пгрспады яркости) передаются без искажений, то уменьшение напряжения сигнала непосредственно за импульсом (уменьшение яркости фона за деталью ЬЬ,"„) численно равно величине спада вершины импульса (уменьшению яркости детали ЬЕ',„= Ь вЂ” Е' = ЛЬ,"„при линейном преобразовании свет-сигнал., рис. 4.5,6, кривая 2). Визуально особепно заметны тянущиеся продолжения при передаче белой детали с наибольшей яркостью Ел на сером фоне Ьф (размером примерно 5„/2); даже если яркость детали Ь в результате искажений уменьшится только на несколько процентов (относительно Ь ), это может привести к значительному уменьшению яркости фона Ьф за деталью — на десятки процентов изменения яркости Ьф, так как Ьф « Ьд, а ЬЬф = сьев,"„.
Например, при практически незаметном изменении яркости детали на ЬЬ' 100 = 2 % (4,7) и контрасте между деталью и фоном К„= Ьл/Ьф =' 20 яркость фона после детали уменьшится (при линейном преобразовании сигнал— свет те» вЂ” — 1, см. гл. 15) на сьф = '" = — = Кя:Хд — — 20 2 = 40 %. (4.8) Ьф — Ь,"„ЬЬф ~ф 1ф При нелинейпом преобразовании сигнал — свет, например, в кинескопе с т„р > 1, изменение яркости фона будет несколысо меньшей интенсивности, так как в этом случае ЛЬ,"„< схг',„.
Но во всех случаях подобные искалсения изобразкения четко отмечаются глазом как медленно уменьшающееся черное тянущееся продолжение вдоль строки за белой деталью «за белым — черное» (или за черной деталью белое продолжение: «за черным — белое»).
При перекоррекции АЧХ у„з (рис. 4.5, кривая 3) за деталями могут возникнуть тянущиеся продолжепия того же «знака» («за белым белое», «за черным — черное»). Однако эти искажения менее загн тпы на изображении из-за сравнительно меньшего относительного и гик непия яркости фона за деталями. Длнтсльпость сигнала изображения от крупных деталей, размер ы~ ойвях составляет некоторую часть кадра, во много раз превышает цеп ~гльцость сигнала от средних деталей. Поэтому он искажается нш опт льпо больше при прочих равных условиях. Максимальные огь:ою впя будут наблюдаться при передаче белой и серой горизон~л чьвых «лгтачей» с размерами каждой, примерно равными полови- уз ГЛАВА 4. Искажения телевизионного изображения не кадра (см. рис.
15.5). При этом тянущиеся продолжения могут весьма заметно исказить яркость серой части кадра на значительной его площади. Однако эти искажения, как правило, частично корректируются с помощью фиксации уровня черного ТВ сигнала во время следования строчных гасящих импульсов (см. гл. 15). В результате фиксации уровня черного значение остаточных искажений яркости деталей и фона получается такого же порядка, как и у деталей средних размеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
