Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Координаты цветности в системе ХУЯ 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД 0 01020304050607080910 Рис. 10.11. Диаграмма цветности в единичной плоскости ХУЯ Рис. 10.12. Диаграмма цветности МКО где М = х'+ у'+ -' — модуль цвета; х, у, — координаты цветности. Координаты цветности чистых спектральных цветов вычислены и стандартизованы МКО, их значения для монохроматических излучений изображены графически на рис.
10.10. Геометрическое место координат цветности чистых спектральных цветов — это кривая, которая лежит на единичной плоскости и называется спектральным локусом (см. рис. 10.8). Прямолинейный участок, замыкаюгций эту кривую в точках В и В, представляет цветности пурпурных цветов. Изображение цветностей на единичной плоскости или ее проекции называется диаграммой цветнослти— пгветовыкт графиком. Таким образом, в единичной плоскости могкно получить диаграмму цветности, показанную на рис.
10.11, и предстаннть на ней цветность любого цвета ого координатами цветности. 'Замкнутая коническая поверхность (см. рис. 10,8), образуемая 220 тгАСтЫ11. Системы цветного телевидения векторами чистых спектральных и пурпурных цветов, заключает в себе ту часть цветового пространства, ~а которой располагаются векторы всех реальных цветов, визуально воспринимаемых глазом. Все остальные векторы — - за пределами втой конической поверхности — представляют собой формальные цвета, которые ие могут быть визуально восприняты, Такими являются и сами первичные цвета ХУЯ МКО.
Благодаря указанному выбору первичных цветов цветовые компоненты всех реальных цветов в системе ХУЯ выражаются только положительными величинами. Соответственно иа диаграмме цветности все точки, заключенные внутри спектрального локуса, представляют реальные цветиости, все точки вие его соответствуют формальным цветиостям.
Так как одна из координат цвстпости является зависимой от двух других (х + д + - = 1), то для определения цветиости достаточно двух координат, например к и у. Тогда, проектируя диаграмму цветиости единичной плоскости на плоскость ху в направлении оси к (см. рис. 10.8), получаем известную диаграмму цветиости МКО (рис. 10.12). Анализируя цветовой график МКО, необходимо отметить следующее. 1. Координаты цветиости всех реальных цветов находятся внутри спектралыюго локуса и определяются положительными значениями к и у. 2 Равноэиергетический белый цвет Е лежит в центре тяжести треугольника хОу.
Его координаты цветиости — х = 1/3, у = 1/3. 3. Дополнительные цвета лежат иа отрезке прямой, проходящей через точку Е с кривой спектральных цветов. 4 Цветиость смеси двух цветов отображается точкой, расположенной иа прямой, соединяющей смешиваемые цвета. 5. Цветиость смеси трех цветов отображается точкой внутри треугольника, вершины которого образованы смешиваемыми цветами.
Выше указывалось, что цветиость сложного излучения помимо координат цветиости может быть охарактеризована цветовым тоном и насыщенностью. Цветовой тои любого цвета иа диаграмме цветиости МКО определяется длиной волны моиохроматического излучения (доминирующей длиной волны Лан), соответствующей пересечению кривой спектральных цветов — спектрального локуса с прямой, проходящей через точку Е и точку, отображающую цветиость искомого цвета, например точку М. Насыщенность численно характеризуется чистотой цвета Р, т.е. относительным содержанием в нем спектрального цвета (моиохроматического светового потока Рг): Р = 100%, Рт гт+ б где Рв — световой поток, вызывающий ощущение белого цвета.
Насыщенность максимальна (Р = 100 %) для чистых спектральных и пурпурных цветов и минимальна (Р = О) для белого цвета. 221 ГЛАВА 10. Методы передачи информации о цвете 10.7. Равноконтрастная 11ветовая диаграмма 2х Зу 6у — х+1,5' бу — х+ 1,5 В результате такого преобразования на равноконтраг-пюм графике пороги цветоразличения представляют собой равные окружности, а значение порога составляет 0,0038 единиц УУ.
В телевидении для оценки цветовых различий, обусловленных искажениями не только цветности, но и яркости, используют рекомендованное МКО в 1964 г, равноконтрастнос пщ.тонос пространство, координатами которого являются индексы яркогти И'", цвет- 0,8 0,7 0,6 0,5 о,з 0,4 о,з 0,2 о,г ол од 0 0 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 и 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 т Рис. 10.14. Равноконтраст- ная диаграмма цветности и, 0 Рис. 10.18. Пороги различи- мости цветов на графике МКО Для определения точности воспроизведения цвета на телевизионном экране необходимо выбрать правильную меру оценки разности сравниваемых цветов. Различие меакду цветами целесообразно оценивать в порогах цветоразличения, которые наблюдатель в состоянии заметить. Экспериментальные данные о чувствительности зрения к изменению цветности для разных точек цветового ~рафика представлены на рис.
10.13 в виде эллипсов различной нели пгггги и ориентации, внутри которых глаз не ощущает разницы и пвстс. Полуоси эллипсов пропорциональны порогам цветоразли*п.пня. Для большей наглядности эллипсы на рисунке изображены с десятикратным увеличением. Пороги в разных участках цветовой диаграммы ХУ резко различны, что затрудняет использование ее при оценке разницы цветов. Для устранения этого недостатка была р;юработана и рекомендована МКО равноконтрастная диаграмма шктности (рис. 10.14), полученная из диаграммы цветности ХУ проекцией сс на новую плоскость 17У.
Координаты цветности в новой сигтгмс цветов определяются из соотношения 222 ЧАСТЫП. Системы цветного телевидения ности У" и = 25(Ъ ) ~ — 17; У* = 13И '(У вЂ” ЕУа)~ 1' = 13И (И 1'а): (10.26) где 1" — относительная яркость исследуемого цвета к яркости белого в процентах, У„1г, и У, 1: — координаты цветности опорного белого и оцениваемых цветов соответственно в системе У 1г" Иг*. Разность между двумя цветами определяется в равноконтрастном цветовом пространстве МКО как расстояние между двумя точками: г1Е = (л,Ц.)з + (Ы/'")з + (ЬИг")з, (10,27) (10. 28) 77 = 100 — 4,6ЬЕ. Для оценки качества цветопередачи по совокупности испытательш ~х цветов используют общий индекс цветопередачи гг,: 1 1 В„= — ~ гг = — ~ (100 — 4,6ЬЕ,), гп, пт (10.29) где г — номер испытательного цвета из набора т цветов; гзЕ, — цветовое различие, определяемое по (10.27).
Экспериментально установлено, что расчетным значениям В, соответствуют следующие оценки качества цветопередачи: Л, Оценка 80...100 .«отлично» 65...80 50...65 30... 50 «очень хорошо» «хорошо» «удовлетворительно» 10.8. Способы получения цветного телевизионного изображения Для получения цветного телевизионного (ЦТ) изображения датчик ТВ сигнала (ЦТ камера, диапроектор, эпипроектор) кроме по»лсмептного анализа осуществляет спектральное разложение воздействующего излучения на три составные части аналогично тому, как »то делает наш зрительный аппарат. На приемной стороне происходит обратное действие — синтез ЦТ изобрюкения нз трех основных цветов. Анализ воздействующего излучения на три составляющие где ПУ*, ЛЪ'*, гзИг — - разности соответствующих координат сравниваемых цветов в снстсмс сг" Ч" У".
Вырюкение для йЕ определяет только разность мс>кду цвстамп в равномерном цветовом пространстве. Дпя количественной оценки качества цветопередачи введен индекс цветопередачи '223 ГЛАВА 10. Методы передачи информации о маете Рис. 10.15. Схема последовательного способа передачи и воспроизведения основных цветов и синтез ЦТ изображения могут быть получены одновременным либо последовательным способом. Последовательный способ.
Способность зрительного аппарата воспринимать чередующиеся во времени цвета как цвет смеси прп достаточной скорости чередования позволяет разлагать натуральныс цвета на основные и осуществлять синтез ЦТ изображения нз трех основных цветов последовательным способом (рис. 10.15). Изоб>раисение передаваемого объекта при помощи объектива проецируется на фотокатод передающей телевизионной трубки послсдоватгльно и трех цветах — красном, зеленом и синем. Для разложения светового потока на три основных цвета используется вращающийся диск со светофильтрами, устанавливаемый между объективом и ш рсдающей трубкой. На приемном конце наблюдатель видит изобрплгшгие на экране приемной трубки также через вращгиощипся светофильтры.
При этом оба диска дол>хны вращаться с одннакгпи>й скоростью гсинхронно) и фильтры одного и того ясе цвета лг>лжны проходить перед обеими трубками одновременно (необходима спнфазность вращения дисков). Таким образом, наблюдатель видит последовательно телевизионное изображение в трех разных шгстах. Благодаря инерции зрительного восприятия возникает впечатление слитного изображения в натуральных цветах. Для незаметности мелыгания необходимо, чтобы общее время передачи трех цветоделенных изображений, образующих в совокупности полное ЦТ изображение, не превышало времени передачи одного кадра в черно-белом телевидении.
В связи с этим в такой системе число элементов изображения, передаваемых за один полный кадр, возрастает в три раза. Соответственно в три раза возрастает н полоса частот передаваемого видеосигнала. Последовательному способу присущи недостатки: он не совместим с системой черно-белого телевидения, так как частоты кадровой и строчной разверток, а также спектр частот ТВ сигнала при гаком способе передачи увеличены в три раза по сравнению с аналогичными параметрами черно-белой системы; при быстром перемени ппи объектов на изображении наблюдается цветная бахрома, так хпь следующие друг за другом изобрюкения в трех основных цветах оказываются несовмещенными.
Кроме того, применение диска со 224 егАСТЬ П1. Системы цветного телевидения Рис. 10.16. Схема одновременного способа передачи и воспроизведения основных цветов; 1, 2 — дихроичные зеркала; 3 — канал связи светофильтрами ограничивает размеры экрана кинескопа. По этим причинам последовательная система не могла быть использована в телевизионном вещании. Основным достоинством последовательного способа является простота передающего и приемного оконечного устройства, в связи с чем он применяется в замкнутых телевизионных системах прикладного назначения. Одновременный способ передачи цветов требует в общем случае трех передающих и трех приемных трубок.
Разложение светового потока, воздействующего на ЦТ датчик излучения, на три составляющие может осуществляться непосредственно светофильтрами, установленными перед фотокатодами передающих трубок, либо с помощью специальной цветоделительной системы, содержащей дихроичные зеркала. Упрощенная структурная схема одновременного способа показана на рис. 10.16. Воздействующий на ЦТ датчик световой поток разделяется на три с помощью двух дихроических зеркал, цветоизбирательные свойства которых таковы, что они отражают одну часть спектра и почти без потерь пропускают остальную часть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
