Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Поэтому в качестве Европейского стандарта принят треугольник цветов ЕС, являющийся разумным компромиссом между указанными двумя условиями. На рис. 10.19 приведены спектральные характеристики излучения трех люминофоров красного 14-77, зеленого К-74 и синего К-75 свечения. На графике МКО (см. рис. 10.18) показана область цветов, воспроизводимая в цветной полиграфической печати. Сравнение показывает, что телевизионная система может воспроизвести ббльшую гамму цветов, чем цветная печать.
Тем не менее и в телевидении часть реальных цветов, ленсащая вне треугольника, воспроизводится г пониженноИ насыщенностью и искаженным цветовым тоном внутри треугольника основных цветов приемника. Это касается главным образом оттенков зеленых и голубых цветов. Однако это обс тоятельство не играет большоИ роли в цветовоспроизведении, так кцк порог цветоразличимости в данноИ области цветов для глаза имеет наибольшее значение (см. рис, 10.13), т.е.
большему перемени нию по цветовому графику соответствует небольшое изменение в ~ иду щг пни цвета. 30 т1АСТЫП. Системы цветного телевидения Если первичные цвета, иа которые телевизионный датчик разлагает воздействующее иа него излучение, соответствуют основным цветам приемника Вп, С„, В„., то характеристики спектральной чувствительности этого датчика представляют собой кривые удельных координат ггм д„, Ьп в системе этих основных цветов. Результат количествепиого расчета их для треугольника основных цветов приемника стандартов гхТБС и КС (см, табл, 10.2) приводит к выражениям (10.30) и (10.31) соответственно: хе = 1,910х — 0,532у — 0,228а д„= -0,985х + 1,999у — 0,0282 Ьп = 0,058х — 0,118у + 0,898х тп =- 7,263х — 3,304у — 1,128Т д„= — 1,310х + 2,536у + 0,0562 Ь„ = 0,091х — 0,307у 4- 0,1435х (10.
30) (10.3Ц гп,яп,ап 140 120 100 80 60 20 -20 -40 Рис. 10.21. Спектральные характеристики камеры при треугольнике основных цветов приемника типа ЕС и опорном белом 08500 Рис. 10.20. Спектральные характеристики камеры при треугольнике основных цветов приемника типа 8175С и опорном белом С где х, у, г — удельные координаты, приведенные в табл. 10.2. Числовые коэффициенты уравнения (10.31) для удобства умиожеиы иа 100. Полученные в результате расчета (10.30) и (10.31) кривые сложения — спектральные характеристики камеры для треугольника основных цветов стандартов ИТ8С и ЕС изобрюкепы иа рис. 10.20 и 10.21.
281 ГЛАВА ГО. Методы передачи информации о цвете 10.11. Матричная цветокоррекция Вследствие реальностви первичных цветов В„, С„, В„полученные кривые сложения имеют участки отрицательных значений ординат. Практическая реализация датчика с кривыми сложения. имеющими побочные положительные и отрицательные ветви, предполагает наличие для каждой ветви отдельного фотоэлектрического преобразователя и поэтому является чрезвычайно сложной задачей. Из-за невозможности реализации побочных отрицательных и полол ительных ветвей разработчики ранних ЦТ систем в качестве спектральных характеристик камеры использовали лишь основные положительные ветви кривых сложения. Анализ искажений цветовоспроизведения из-за отсутствия побочных ветвей кривых сложения показывает, что скорректировать эти искажения полностью для всех возможных цветностей невозможно. На практике в качестве кривых спектральной чувствительности датчика удобно использовать кривые сложения, которые применяются в объективной колориметрии (рис.
10.22). Две крппьн. й(Л), з(Л) аналогичны удельным компонентам МКО, а трстья к„(Л) является линейной колгбинацией всех трех кривых сложения М1ъО, имеющей (практически) только положительныс ординьвгы и только один максимум. Поскольку первичные цвета Хн, У, Я формальныс и не совпадают с реальными основными цветами Вп, Сн, Вн приемника, сигналы на выходе камеры не отвечают требуемым па входе приемного устройства, поэтому в телевизионный тракт следует включить матричное устройство, преобразующсе сигналы из координат системы Хн, У, Я в сигналы системы В„, С„, В„, описание которого подробно изложено в [28).
Зависимость выходных сигналов Ен, Еоп, Ен„от вводимых на матрицу сигналов Ех„, Ег, Ек описывается в общем виде уравне- Ц5 цо 0,5 Рнс. 10.22. Кривые сложения, приме- няемые в объективной колориметрии о 4 232 тгАСТЫП. Системы цветного телевидения пнями Еяе = ам Ех + аггЕ~ + ашЕг Есв = аггЕх + аггЕг + игзЕг Еве = азгЕхи + аззЕк + пззЕг (10.32) где аы-азз — коэффициенты матрицы, которые могут быть рассчитаны в соответствии створней преобразования координатных систем.
Действие матричного устройства эквивалентно изменению формы характеристик спектральной чувствительности телевизионного датчика. Таким образом, принимая форму кривых спектральной чувствительности датчика, удобную для практической реализации (см. рис, 10.22), и включая в тракт передачи матричные пересчетные устройства, получаем на выходе этого устройства сигналы Ен„, Еае, Ен„, пропорциональные кривым смешения основных цветов приемника и, как следствие, неискаженную цветопередачу всех цветностей в пределах треугольника основных цветов приемника. Кривые сложения, успешно используемые в объективной колориметрии, все же малопригодны в качестве спектральных характеристик ЦТ камер, так как для уменьшения потерь света и получения максимальной чувствительности цветоделение в них производится с помощью дихроических зеркал. Причем наибольшая эффективность достигается, когда спектральные кривые двух цветовых каналов пересекаются на уровне 50 % Спектральные кривые Х„, У (см.
рис. 10.22) не отвечают этому условию, так как пересекаются на значительно большем уровне (около 0,9) и реализовать их без больших световых потерь, существенно ухудшающих чувствительность ЦТ камеры, невозможно. Поэтому в качестве кривых спектральной чувствительности камер используют кривые, не связанные линейной зависимостью с кривыми спектральной чувствительности глаза, а именно несколько расширенные основные положительные ветви кривых смешения первичных цветов приемника Ве, Се, В„. Выбор гсонкретной формы этих кривых — рис.
10.23 (сплошная линия) определяется следующими соображениями. Известно, что глаз не различает цвет мелких деталей, поэтому полоса частот каналов передачи сигналов Ен и Ен может быть сокращена до 2...3 МГц (сы. З 11.2), что уменьшает уровень шума в этих каналах, а также позволяет снизить требование к точности совмещения трех растров.
Для получения полной информации о неокрашенных мелких деталях должен быть сформирован сигнал яркости Ег, передаваемый в по.лной полосе. С этих позициИ поло;кительную ветвь кривой Си желательно расширить до кривой стандарпой относительной видностп глаза 1', что увеличивает чувствительность камеры, но ухудшает качество цветопередачи. Поэтому кривые спектральной чувствительности камеры ВЪ1гВ выбраны из условий компромисса между допустимым ухудшением качества цветопередачи и максимапьным увеличением 233 ГЛАВА 10. Методы передачи информации о цвете Рис. 10.23.
Спектральные характеристики чувствительности ЯнтВ камеры: — — кривые ВИ'В; — — — — кривые Яв, С, В чувствительности камеры. Ошибки цветопередачи, вызванные отклонением кривых спектральной чувствительности камеры 1СУ1'В от кривых смешения основных цветов приемника В„, 0„, В„, корректируются с помощью электронной матрицы цветокорректора. Принцип работы цветокорректора основан на том, что побочные отрицательные и положительные ветви кривых сложения первичных цветов приемника (см. рис. 10.2Ц расположены под основными ветвями и подобны им по форме. Это позволяет, вычитая из кюкдого сигнала основных цветов два других в определенных пропорциях, имитировать отсутствие побочных ветвей и таким образом улучшаты ачество цветопередачи. Математически операция цветокоррекции аналогична матричному преобразованию (10.32) и потому называется матричной цвептокоррекциеб. Отличие заключается в определении коэффициентов матрицы (10.32), которые рассчитываются с помощью ЭВМ поиском оптимальных коэффициентов, при которых ошибки цвето- анализа для совокупности испытательных цветов минимальны.
В качестве испытательных цветов используются эталонные цвета, рекомендованные МКО. Применение цветокоррекции позволяет снизить среднюю ошибку цветоанализа для совокупности цветов до нескольких цветовых порогов, но для отдельных цветов они могут оказаться значительными, что снизит эффективность цветокоррекции. Существенную роль при определении параметров воспроизводящего устройства играет выбор равносигнальпого цвета, т.е.
цвета, воспроизводимого на экране кинескопа при подаче на его управляющие электроды одинаковых по амплитуде сигналов. В качестве эталонного равносигнального цвета стандартизован белый цвет, представляющий определенные удобства прп настройке отдельных звеньев телевизионного тракта, а также, как будет показано ниже, позволяющий уменьшить заметность цветовой поднесущей на экране и рно-белого телевизора при передаче неокрашенных или малоокрашснных объектов. В рассмотренных ранее колориметрическнх системах в качестве с1АСГЬ 111. Системы цветного телевидения г, В1дне 200 150 100 Рнс.
10.24. Спектральное распределение мощноств в излучении нормированных источников А, В, С 50 0 4 00 б00 1, нм 500 эталонного белого цвета использовался равноэнергетический белый цвет Е, удобный для цветовых расчетов, так как имеет равномерную плотность распределения энергии по спектру. Передача сцен натурных объектов происходит или при естественном освещение, или прн освещении искусственными стандартными источниками света А, В, С' с разной цветовой температурой (табл. 10.3), разным спектральным распределением мощности излучения (рис. 10224). Зритель наблюдает изображение этой натуры на экране телевизионного приемника, где кажущаяся цветность белого зависит от цветовой адаптации глаза к окружающему освещению, а также от индивидуальных особенностей зрителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
