Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Наиболее существенными из них являются: нелинейная обработка биполярного корректирующего сигнала и„р (см. рис. 15.16) за счет двустороннего ограничения его среднего уровня (т.е. в основном шумов в области ~2...5 % его размаха), а также применение шумоподавителей и адаптивных корректоров. В качестве шумоподавителей используются также нерекурсивиьи гребенчатые фильтры второго порядка, но с положительными весовыми коэффициентами (см. рис. 15.10,5), те. с измененными понвпю пнями экстремумов АЧХ.
Например, в горизонтальном кор~и вторн (вместо первого ОЗУ на Тв вертикального корректора, см 1ин 15 17) входной сигнал поступает через шумоподавитель (ШП) ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 397 — гребенчатый фильтр с временем задер кки Те; и весовыми коэффициентами а = 0,25 и (1 — 2о) = 0,5, а в вертикальном корректоре вместо фазирующего ОЗУ, (см. рис. 15.17) используют подобный же шумоподавитель, но с Те, = 1...'21„минимум коэффициента передачи которого К ы = 0 находится на частоте ЦТв, — — 3...6 Мрц По существу он представляет собой ФНЧ с линейной фазочастотпой характеристикой.
Его недостаток — фильтрация не только шумов, но и составляющих ТВ сигнала. Наиболее эффективной из перечисленных мер является применение адаптивных апертурных корректоров. В них степень коррекции в вертикальном и горизонтальном направлениях меняется индивидуально с помощью а,, = тат в зависимости от уровня шумов, уровня сигнала изображения (т.е. яркости детали), ее цветности и других параметров ~69).
Алгоритмы работы блока анализа и формирования сигналов управления значениями параметров а„,р,, подобны алгоритмам работы «детектора движения» шумоподавителей на гребенчатых фильтрах и, несмотря на их сложность, оправданы при комплексном использовании этих устройств. Рассмотренные виды апертурных корректоров могут работать с аналоговыми или цифровыми слгналами яркости и цветности из-за относительно малых значений Те, н возмоягности использования для ОЗУ искусственных линий задержки. Дальнейшее развитие схем апертурных корректоров базируется на применении цифровых устройств, где корректирующий сигнал формируется из цифровых сигналов от соседних строк кадра и от соседних элементов изображения на основе использования ОЗУ на кадр.
Один из упрощенных вариантов подобного у.стройства содержит ОЗУ на поле н дополнительный ОЗУ на строку [69]. В подобных устройствах, помимо более эффективной апертурной коррекции за счет формирования корректирующих сигналов от соседних элементов по горизонтали и вертикали, удается использовать более эффективные шумоподавители с памятью на кадр, а также учесть статическую и динамическую неравномерность четкости по полю изображения (например, в центре и в каждом из углов кадра). В общем случае целесообразность и эффективность применения апертурной коррекции в каждом конкретном случае должна оцениваться по интегральному критерию качества изобрюкения, величина которого определяется частными параметрами, и в первую очередь четкостью, отношением сигнал,~помеха, значениями выбросов и т.д.
Апертурные корректоры целесообразно использовать пе только в тракте ТЦ, по и в ТВ приемниках для уменьшения протяженности цветовых переходов. 15.6. Коррекция полутоновых искажений Полутоновые искюкепия изображения являются следствием нелинейных искэясеннй сигнала изобрюкення и различных условий на- х1АСТЫЪ'. Телевизионное вепхание б.чюдения передаваемого и воспроизводимого изображений (оригинала и репродукции). Нелинеиные игкюкения ТВ сигнала возника|от в фотоэлектрических преобразователях и в каскадах видеоусилительного тракта из-за нелинейности их световых и амплитудных характеристик. В черно-белых ТВ системах эти искажения прнводят к неправильному воспроизведению градациИ яркости (полутонов) передаваемого изображения, а в цветных — и к искажениям цветности.
Коррекция нелинейных искажениИ по существу сводится к получению требуемой формы яарактерисгаики тшредачи уровней яркости телевизионной системы Е„, = /(Ь,), где Ь„Ь„з — яркости оригинала и изображения на экране кинескопа соответственно. Качество ТВ изобрюкения зависит от числа восироизводимьет градаций (пороговых перепадов яркости, различаемгих глазом) и от того, как эти градации распределены по динамическому диапазону изменения яркости репродукции, особенно в отдельных, наиболее важных участках этого диапазона. Динамический диапазон изменения яркости определяется, как известно, максимальным контрастом Кпех = Т'п1зх/11п1п где Х„пех, Ь„,1п — максимальная и минимальная яркости. Номинальное число градаций, различаемых на изображении, зависит от условий его наблюдения, и в частности от максимальной яркости Ь„„„, яркости фона (яркости адаптации) Лф, контраста Л, угловых размеров деталей /1я и фона изображения дф.
Причем число градациИ уменьшается при уменьшении динамического диапазона и угловых размеров деталей. Яркость объектов Е, может достигать нескольких тысяч кандел на квадратный метр, а контраст 1000 и выше. В то же время современные кинескопы с элюминированными экранами и дымчатым стеклом воспроизводят изображения с максимальной яркостью Ь„, „„= 100...300 кд/мг, максимальным контрастом 100...200, а контрастом в мелких деталях 10...30. Из-за указанных причин динамический диапазон изменения яркости репродукции Ьп, в большинстве случаев меньше диапазона изменения яркости оригинала Ь,.
Поэтому при воспроизведении изображений число градаций, различаемых глазом нэ. объекте А„уменьшается и число воспроизводимых градаций изображения на экране кинескопа всегда А„, ( А,. Следовательно, качество изображения может быть существенно увеличено только за счет улучшения параметров фотоэлектрическях преобразователей сигнал-свет. Однако в ТВ, так же как в кино и фотоизображениях, даже и рп ограниченном числе воспроизводимых градаций имеется возможность несколько улучшить качество изображения. Для этого необходимо перераспределить А„, по динамическому диапазону изменения яркости р< продукции Ь„, так, чтобы увеличить число воспроизводимых градаций в сюзкетно важном участке диапазона (за счет уменьпп пия писла градациИ в остальных участках).
ГЛАВА тз. Формирование аналогового телевизионного сигнала 399 А , (ьт/л), „ з и я о к зс е ай "и я а и о я е е Гд ы Рис. з5.19. К опре- делению формы характеристики пе- редачи уровней яркости ТВ системы Аян (ДЬ/Ь)п.р изменения яркости передаваемого объекта Перераспределить градации можно изменением формы характеристики передачи уровней яркости Ь„, = /(Ь„). Требуемая форма этой характеристики в общем случае (в том числе и для создания так называемой «градацяонной лупы» для улучшения опознавания объектов в определенной ограниченной области динамического диапазона) моясет быть определена графическим методом [8].
Для этого в квадранте 1 (рис. 15.19) строится функция А„= /(Ь,), характеризующая зависимость номинального числа градаций А„различаемых на объекте при определенных условиях его наблюдения, от яркости Е,. Эта функция находится для заданных значений Ь„ы, Ь, Ьф„ ))ф„ )3д, по соответствующей экспериментальной кривой изменения контрастной чувствительности глаза (сзт'/Ь)„,р — †/(Ь), где (сзЬ/С)„,р — минимальное (пороговое) относительное изменение яркости, замечаемое глазом и являющееся мерой визуального ощущения яркости — одной градацией (см. гл, 2).
Вначале по кривой определяется значение (г."зЕ/Ь)„,рт при Ь,„,н, (нлн Ь„ „,) и рассчитываетСя ЬЕпорз —— Ьоппп(сзЕ/Ь)п,рг, затем для яркости (Ьогп1п + сзЬпорт) определяются (ЬЬ/Ь)„рй и ЬЬ„„рт и т.д. Число га интервалов яркости ЛЬ„,ры г)гЬ„~рз,..., ЬЬ„,р„, для кюкдого значения яркости Ь и является мерой ее визуального ощущения, т.е. гд = А,. В квадранте П1 строится аналогичная зависимость А„, = /(Бн,) лля определенных условий наблюдения телевизионного изображения на экране приемника. На кривых квадрантов 1 и П1 отмечаются диа- 4ОО ЧАСТЫЪ'. Телевизионное вещание назоны изменения яркости оригинала и репродукции (максимальные и минимальные яркости).
В квадранте П находится положение точек а и б на характеристике А„, = г(А,). Воспроизводимые градации А„, будут равномерно распределены по диапазону изменения Е„„ если характеристика А„, = ДА,) линейна (кривая 1), т.е. если градиент воспроизведения полутонов С = ЬАе,/ЬАо = сопзц При этом из-за указанных причин в большинстве случаев С < 1, т.е. несколько световых градаций объекта воспроизводится как одна градация репродукции. Воспроизведение сюжетно важных полутонов в некотором участке динамического диапазона улучшается, если увеличить значение С для этого участка. Однако при этом в остальных областях диапазона число воспроизводимых градаций приходится уменьшить.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
