Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 55
Текст из файла (страница 55)
что широко используется при определении допусков на отдельные параметры системы. 3. Дальнейшее совершенствование, развитие н расширение функциональных возможностей ТВ системы, включающих повышение качества преобразования, обработки и передачи пзобрюкеппя, а, также передачу зрителю дополнительной информации с выводом ее на телевизионный экран. 11.2. Первичные цвета передачи Яркостиый сигнал.
Для воспроизведения цветного изображения на телевизионном экране необходимо передать по каналу связи в полной полосе частот сигнэ.пы основных цветов Ен, Е~, Ен, полученные от цветной передающей камеры и подвергнутые гаммакоррекции. Кроме того, для обегпе ~ения совместимости по тому же каналу связи должен быть передан сигнал, создающий на экране монохромного телевизора черно-белое изображение цветного объекта. Этот сигнал, называемый сишшлом яркости Еу„моисет быть получен либо включением в состав ЦТ камеры отдельной трубки, скорректированная спектральная характеристика которой аналогична кривой стандартной относительной видности глаза, либо сформирован с помощью схем в телевизионном тракте, где сигналы основных цветов Ел, Е~, Ев суммируются в определенном соотношении, которое определяется спектральной чувствительностью глаза (кривой стандартной относительной видностн) к основным цветам излу- 24(1 т1АСТЫ11.
Системы цветного телевидения Таблица 11.1 чения трех люминофоров цветного кинескопа. Математически яркостный сигнал (11.1) Е1 = сЕя + ~Ес + УЕв где гг, 13, У вЂ” относительные ЯРкости Е1„Ес, Ев основных цветов приемника, смесь которых образует равносигнальный (эталонный) белый цвет 1я, Ес, Тв се Ея= ' д=тс= ' у=тв= ' ь =ья+тс+ьв Ь,' Ь,' Ь,' где Ея, Ьс~, Ев — сигналы основных цветов, подвергнутые гаммакоррекции.
Для основных цветов приемника и опорного равносигнального белого цвета стандартов МТЕРС и ЕС эти коэффициенты вычислены и представлены в табл. 11.1. В соответствии с данными табл. 11.1 яркостный сигнал для треугольника г1ТБС Еу — — 0,299Ея + 0,587Ес + 0,114Ев, 111.2) для треугольника ЕС яркостный сигнал Е1' = 0 222Ея + 0 706Ес + 0 071Ев. 111.3) Отечественным стандартом для формирования сигнала яркости принят сигнал (11.2). Использование для формирования яркостного сигнала стандарта 1тТБС не оказывает влияния на качество ЦТ изображения, так как декодирующая матрица в ЦТ приемнике восстанавливает точное значение исходного первичного сигнала, но приводит к небольшому искажению градаций яркости на экране чернобелого телевизора.
Цветоразностные сигналы. При наличии сигнала Е', необходимого для реализации условия совместимости с черно-белой сиоп мой, пе требуется дополнительная передача по каналу связи трех ~ нгнцлов Ея, Ес, Ев. Достаточно передать любые два из них, а и пф~)рмлцию о третьем получить в декодирующем устройстве вычи~лнш м нз Е,', двух других. Причем, учитывая свонства зрительного ~ин цГ~и~ггия, мелкие детали могут быть переданы в черно-белом виде, по шсггнгрткдают графике рис. 11.1.
Из рисунка видно, как падает 241 ГЛАВА 11. Методы формирования полного сигнала ЦТ 100 а 80 о 60 х а е40 Л 3 И 20 В х 0 04 0,8 1,2 1,6 Е йбгц Рис. 11.1. Зависимость насыщенности цветов л, О, В мелких деталеи от частоты, необходимой для их воспроизведения Е~ г — — Е~, — Ех; Е⠄—— Е1~, — Г1., (11.4) Ея-г = Ед Ет'' преимущества которых перед сигналами основных цветов Енэ Е',, Ев заключаются в следующем: 1.
Вследствие того, что из цвсторазпостпых сигналов частично исключена избыточная информация о яркости, их амплитуда обращается в нуль при передаче белых и серых деталеИ (амплитуды сигналов основных цветов на белом равны, т.с. Ея — — Е~о — — Ев — — Ет.) б б б н мала на слабонасыщеппых деталях. Уменьшение амплитуды цветоразностных сигналов желательно потому, что во всех совместимых системах ЦТ информация передается на поднесущеИ в спектре яркостного сигнала.
Различие между системами заключается в способах модуляции поднесущеИ и выборе сигналов цветового кодирования. Используется метод взаимного уплотнения спектров яркостного и цветоразностных сигналов, имеющих линеИчатую структуру. Как показано в 8 3.5, линейно-строчная развертка изобраакения приводит к сосредоточению основной энергии сигнала по спектру в зонах строчной частоты и ее гармоник, оставляя свободные промежутки мелсду ними. Это позволяет уплотнить спектр частот яркостного сигнала, заполнив свободные частотные промежутки сигналом цветности — напряжением поднесущеИ, нромодулированнон цветоразностнымн сигналами, и при правильно ныбранноИ частоте поднесущеИ произвести в цветном телевизионном присашике эффективное разделение сигналов.
воспринимаемая зрительным аппаратом насыщенность основных цветов В, С, В с повышением частоты, требуемой для передачи мелких деталей изобра.кения. Для зеленоокрашенных деталей цвет сохраняется с небольшим понижением насыщенности практически до верх- неИ частоты 1, телевизионного спектра. Это позволяет значительно сократить требуемую общую полосу частот цветного ТВ тракта, передав сигнал яркости Е,'. в полной полосе частот, а два других, например Ея и Ев в существенно сокращенноИ.
Кроме этого, поскольку сигнал Е~, несет полную информацию о яркостных соотношениях передаваемых элементов изображения, она может быть в значителыюИ степени исключена из двух других передаваемых сигнапон. Поэтому по каналу связи передают три сигнала — яркосппцИ Е', и два из трех цветоразностных сигналов: '-1АСТЬ П1. Системы цветного телевидения Однако на экране черно-белого тс.чевизора сигнал цветпости воспринимается как помеха (мешающая мелкоструктурная сетка), заметность которой тем больше, чем больше амплитуда сигнала нветности. Поскольку обычно в ТВ передачах преобладают изображения с слабонасыщенными и черно-белыми деталями, амп,читуда цветоразностных сигналов от которых мала или равна нулю, передача цветоразностных сигналов вместо сигналов основных цветов намного улучшает помехозащищенность и совместимость цветной телевизионной системы.
2. Пветоразностные сигналы упрощают построение декодирующих устройств приемника, так как нсходвые сигналы основных цветов формируются простым суммированием цветоразностных сигналов с яркостным сигналом: Ел=Ел г+Еу' Ес=Ес-~ +ЕУ; Ел=Ев-~ сЬЕО Сигналы восстановлены в полной полосе частот и потому не требуют добавления к ним высокочастотных компонент яркостей о сигнала, как это было бы при передаче в сокраще1пюй полосе частот сигналов основных цветов Ея и Ев, что уцчожчнло бы схему декодирования. 1Лз трех цветоразностных сигналов по каналу связи передаются сигналы Ея г и Ен ., имеющие в результате преобразования 111.4) наилучшее отношение сигнал/шум. В приемном устройстве третий цветоразностный сигнал Ес, и получают из первых двух в соответствии с вырвясснием (11.
5) Е~ — у = О 51Ея-~ Оч9Ев-1' Треугольник первичных цветов передачи. По каналу связи полная телевизионная информация о цветовом объекте передается с помощью трех сигналов; сигнала яркости Е~ и цветоразпостных сигнапов Ея г и Еп „., называемых сигналами первичных цветов qередачи. Цветоразностные сигналы часто называют сигна.лами цветпости, что не совсем точно, так как информация о яркости из них исключена не полностью. Значения сигналов Ея и и Ев г зависят от значевия сигнала яркое си Е~,.
Сигналами истинной цветности являются относительные значения цветсразностных с1пнэлов 111.6) Ея г/Еи; н Ея и/Ег, которые не зависят от яркости и в силу этого могут быть отображены на диаграмме цветности МКО. Треугольник первичных цветов передачи У,  — 'г',  — 1', построенный на диаграмме цветности М190 в соответствии с методикой, приведенной в (13), представлен на рис 11.2.
Из рисунка видно, что первичные цвета  — У и  — У лсжго в точках Вс и В„пересечения с осью Х продолжения двух сторон треугольника основных цветов приемника СВ и СВ. Третьей 243 ГЛАВА 11. Методы формирования полного сигнала ЦТ Рис. 11.2. Треугольник основных цветов передачи на диаграмме цветностн )у)КΠ — 1' П вЂ” 1' в точкоИ треугольника первичных цветов передачи является точка У, соответствующая равноинтенснвному белому цвету Р, в котороИ оба цветоразноствых сигнала равны нулю.
Прямые ВеУ и В„У называются осями кодирования. Цвета, содержагциеся внутри треугольника В,УВ„, передаются положительными значениями сигналов Ел у и Ев у. Цвета, расположенные на диаграмме цветности впе пределов треугольника Л,УВе, персдаются отрицательными значанилл<и одного или двух цветоразностных сигналов. Таким образом, пся информация, необходимая для воспроизведения цвета внутри треугольника основных цветов приемника В, <г', В, содержится в первичных цветах передачи У,  — У,  — 1'. 11.3.
Структурная схема совместимой системы цветного телевидения Структурная схема преобразования и передачи тр<х гип<апов основных цветов Е<го Е~, Ев по одному каналу связи, изображенная на рис. 11.3, является общеИ для всех современных совместимых систем ЦТ. Различие между системами заключается в методах передачи информации о цветности в спектре частот яркогтпого сигнала Е,'„ подробно рассмотренного в гл. 12. На вход кодирующеИ матрицы )<<< (рис.
11.2) подаются прошедшие обработку и коррекцию в камерном кнпа.чг (гм. <,' 14.1) сигналы основных цветов Е'„, Егн Ев. Матрица преобразует сигналы основных цветов в сигналы первичных цветов пор<дачи Е<,, Ен и, Ен Рнс. 11.2. Структурная схема совместимой системы ЦТ 16' с1АСТЬ П1. Системы цветного телевидения Рис. 11.4. Структурная схема копирующей матрицы в соответствии с выражениями Е = аЕя+ ФЕ~+ 7Ев; Ен-и = (1 — о)Ел — Шс — 7Ев' Ев-и = -оЕн — 0Ес + (1 — 7)Ев Подставляя в эти выражения округленные до второго знака значения о, 1у, 7 для треугольника основных цветов приемника системы ХТЯС из табл. 11.1, получаем: Е = 0 30Ен+ О 5ЯЕа + О 11Ев' Ел-и = 0 70Ен 0~59Ес 0 11Ев' Ев-и = 0 30Еп 0 59Ес+ 0 89Ев.
(11.7) Яркостный и цветоразностные сигналы формируются в соответствии с (11.7) матричной схемой (рис. 11.4), состоящей из ряда линейных цепей с серией резисторов В.1, В.2 и т.д. Каждая цепь формирует одну из составляющих сищила с заданным числовым значением коэффициентов а, 11, 7. Для формирования сигналов с отрицательнымп тиачениями коэффициентов а, 13, у необходимо в соответствующую щ пь включить инвертор полярности. Сформированные сигналы трех первичных цветов передачи (саи рнг 11.3) поступают в кодирующее устройство КУ, которое формируцолный цветной телевизионный сигнал (ПЦТВС), передаваемый но одное~у каналу связи с полосой частот, не превышающей полосу ч;и ии гнгпвла яркости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
