Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Комбинированное изображение, обладающее указанными свойствами, создает система ЭРП (рис. 3.8.23), которая в отличие от простейших систем содержит подавитель сигналов фона и формирователь сигналов заднего плана. Рассмотрим такую систему на примере отечественного блока ЭРП типа ПБ-ЗОм. Будем при этом полагать, что источниками цветоделенных сигналов К, О, В переднего илана являются преобразователи «свет — сигнал», обладающие одинаковой разрешающей способностью н формирующие наряду с полезным сигналом шумовые компоненты, которые не зависят от уровня полезных сигналов.
Пусть камере переднего плана <предъявлен» неравномерно освещенный фоновый экран Ф, перед которым на сто- Рзс. з.з.тв. Струк«урвав схема системы ээг! (КПП вЂ” камера переднего плана, КЗП вЂ” камера заднего плана, ПСФ вЂ” зона»и тель сигналов фона, ФСС вЂ” формирователь силуэтного сигнал«.
ФПЗП вЂ” формирователь сигяалоз заднего илана, Му — манш«риме у«влит«ли) ле с красной полированной крышкой К (частично отра1кающей лучистый поток от экрана в объектив камеры) стоит полупрозрачный зеленый стакан П с цветами, имеющими непрозрачные белые Б и желтые Ж лепестки. Воспользуемся далее представлением сигналов й, О, В в виде проекцяй некоторого вектора х на оси трехмерной прямоугольной системы координат. Обозначим как Ж, Б, П, К, Ф фиксированные положения вектора х, соответствующие перечисленным объектам переднего плана и фона (рис. 3.8.26). Вследствие ли- Рнс.
З.З.Ж В«ктпрнпв првдстввлвннв сигналов переднего планв (1. Х вЂ” створни разделительной поверхности ПСФ) иейности преобразователей свет — сигнал каждый из векторов П и К есть сумма двух векторов: один иэ иих характеризует собственный цвет объекта (зто векторы П и К,), параметры же другого определяются лучистым потоком, покрашивающим иэображение объекта в цвет фона (зто векторы Пе и Кэ, параллельные вектору фона Ф).
Во введенном пространстве шумовые компоненты сигналов будем рассматривать как проекции на оси координат вектора шума х, «вращающегося» вокруг вершины вектора х. Подаэиггль сигнала фона устраняет в поступающих на его входы сигналах переднего плана составляющие, обусловленные лучистым потоком от фонового экрана. Подавитель является трехмерным ограничителем; его свойства определены, если в пространстве входных сигналов заданы форма и положение некоторой поверхности, разделяющей его на зоны пропускания и ограничения, и указаны «траектории» ограничения. Сигналы, чья изображающая точка попала в зону пропускания, поступают на выход подавителя без изменений. Изображающая же точка, попавшая в зону ограничения, переводится по проходящей через данную точку траектории ограничения на разделяющую поверхность; при этом на выходы подавителя поступают сигналы, соответствующие новому положению изображающей точки. В подавителях современных систем ЭРП траектории ограничения — прямые, параллельные вектору фона.
Известны подавители с плоской разделительной поверхностью. Однако более удобны в эксплуатации устройства с разделительной поверхностью в виде «раскрытой книжки», створки которой могут вращаться вокруг общей оси — вектора белого (см. рис. 3.8.26); при этом векторы из зоны ограничения и пропускания всегда соответствуют объектам, отличающимся по цветовому тону. Двустворчатая разделительная поверхность использована и в подавителях блоков ПБ-ЗОМ, и ОРбшаВе (США).
При подготовке подобных систем ЭРП к работе видеоинженер регулирует положение створок, контролируя свои действия с помощью ВКУ, подключенного к выходу подавителя. Сначала сближенные и «жестко скрепленные» друг с другом створки наворачивают так, чтобы получить на экране ВКУ изображение рассматряваемых объектов переднего плана (3.8.1) где Вэ — проекция на ось ОВ вектора фона Ф; С(х)— расстояние от вершины любого вектора х до разделительной поверхности, причем С(х)>0, если эта вершина принадлежит зоне ограничения, и С(х) (О, если вершина принадлежит зоне пропускання подавителя; С+(х) — положительный фрагмент функции С(х), Выражение (3.83) и аналогичные выражения для выходных сигналов каналов )«н О подавителя можно получить, решив систему трех уравнений. Два из них— уравнения пересекающихся плоскостей, параллельных вектору фона и проходящих через вершину исходного вектора х с координатами В, О, В; эти плоскости задают траекторию ограничения.
Третье — уравнение С(х) =0 разделительной поверхности. Функция (Р,гг(х) при АГ > 6 (Р,дг (х) при Аг < О, (3'8'2) где Рь Р,— коэффициенты, а сигналы )т'(х) и г"(х)— проекции вектора х на соответствующие оси ортого- на черном, а не ва синем фоне; при этом вектор фона Ф попадает в зону ограничения и подавляется. Затем при вращении только створка 1 в зону ограничения вводят (и подавляют) все большую часть вектора Ке', в результате на экране ВКУ ослабляется подкрашивание крышки стола в цвет фона.
Видеоинженер прекращает поворот створки при совпадении восстановленного цвета крышки с цветом торцевых частей стола, на которые не попадает лучистый поток от фонового экрана. При этом створка 1 касается вектора К„ соответствующего истинному цвету стола. Аналогично устанавливается створка 2; в рабочем положении она касается вектора Вю Для указанного положения створок на выходы подавителя, как это и требуется, без искажений пройдут сигналы, соответствующие векторам желтого Ж и белого Б, попавшим в зону пропускания и на ее границу. Отметим, что фиксированная траектория ограничения подавителя фактически отражает некоторое усредненное положение вектора фона. Колебания последнего обусловлены нелинейностями преобразования свет— сигнал в ТВ камере, неоднородностями окраски материала фонового экрана, выгородок и покрывал, а также различиями в цветовой температуре используемых светильников.
В результате прн передаче изображения фонового экрана подавитель формирует остаточные цветоделенные сигналы, размах которых обычно определяется качеством подготовки ТВ камер и студии к работе с системой ЭРП. Подавитель не может полностью устранить искажения цвета объекта, вектор собственного цвета которого размещен в глубине зоны пропускания. Если, например, объект Ж по какой-либо причине подкрашен в цвет фона и вершина соответствующего результирующего вектора принадлежит зоне ограничения, то она будет спроецирована подавителем на створку 2, которая касается вектора собственного цвета зеленого объекта П. При этом восстановленный цвет объекта Ж будет зеленым, соответствуя положению данной створки.
Этот недостаток несуществен, ибо обычно подкрашивание должно быть ликвидировано лишь в изображениях одного-двух <обязательных» элементов сюжета, например лица и волос актера; элементы же декораций или одежды, мешающие такой коррекции или не поддающиеся ей, как правило, могут быть удалены режиссером после обязательной предварительной проверки качества комбинированного изображения. Подавитель с двустворчатой разделительной поверхностью содержит трн идентичных канала, в каждом из которых обрабатывается один из исходных сигналов переднего плана.
Выходной сигнал канала С+ (х) Бп=Б С (,р) Бф Ркс. З.э.тт. Взаимное положеаае систем хоорлккат ВОН и ЫИМ нальных координат НМР. Данная система, имея общее начало с исходной системой ВОВ, повернута относительно нее так, что ось ОМ совмещена с вектором белого, а ось ОР с проекцией вектора фона (при любом цвете последнего) на плоскость, перпендикулярную оси ОМ (рис. 3.8.27). Требуемое положение осей ОЙ и ОР в этой плоскости устанавливается автоматическим устройством после предъявления камере переднего плана только изображения фонового экрана; система координат ИМР поворачивается вокруг оси ОМ до получения нулевого уровня сигнала г((Ф) и максимального значения сигнала Р(Ф).
При этом вектор фона попадает в зону ограничения подавителя, ибо С(Ф) = =Р(Ф) (см. (3.8.2)) при любых значениях коэффициентов передачи Р, и Ре, определяющих положение створок разделительной поверхности относительно оси ОР. Переход к системе координат ХМР позволяет автоматизировать вычисление весовых коэффициентов Ве(С(Ф), )7е/С(Ф), Ое/С(Ф), входящих в выражения вида (3.8.1) для выходных сигналов подавителя, и, следовательно, автоматизировать подавление вектора фона и «подкрашивающих» векторов, попавших в зону ограничения. Поскольку С(Ф) =Р(Ф), то значения коэффициентов не зависят от положения створок разделительной поверхности и могут быть найдены как решения уравнений В,(Ф) =О, Ла(Ф) =О, Ва(Ф) =О при предъявлении камере переднего плана только изображения фонового экрана.
После вычисления всех упомянутых коэффициентов в поле зрения камеры вводят объекты переднего плана и видеоинженеру остается, меняя параметры Р, и Р, (см. (3.8.2)), установить створки разделительной поверхности в положение, определяемое собственным цветом данных объектов. При этом вычислиются сигнал С+(х) и согласно (3.8.1) выходные сигналы подавителя. Отметим, что подавитель цвета фона блока ЭРП корпорации )ь(НК (Япония) автоматически устраняет фоновые компоненты в полном ТВ сигнале (по системе НТСЦ), однако требуемый для этого сигнал С(х) формируется процессором, который ие содержит автоматики и управляется видеоинженером.
Аналогично вычисляется сигнал С(х) и в подави- теле системы 1Лтппа11е, который устраняет фоновые компоненты лишь в сигнале В, что заставляет использовать фоновые экраны, близкие по цвету к чисто синему. Особенности эксплуатации подавителя с двустворчатой разделительной поверхностью: 1. Качество подавления сигналов фона не ухуд- шается при изменениях освещенности объектов переднего плана или экрана, а также при диафрагмировании объектива камеры, ибо при этом изменяются только модули, а не угловое положение векторов в пространстве цветоделенных сигналов.
2. В выходных свгналах подавителя ОСШ остается таким же, как и во входных сигналах, когда соответствующий им вектор х находится в глубине зоны 'пропускания. Если вектор х попадает в зону ограничения, то шумовая составляющая х вектора выходных сигналов будет принадлежать (как и полезная составляющая х,) плоскости створок, вызывая флуктуации насыщенности и яркости восстановленного цвета объектов переднего плана. На рис. 3.8.28 показано, как формируется эллипс рассеивания вектора хж на створке 2 разделительной поверхности, куда — при ограничении — переводятся точки из эллипсоида рассеивания исходного вектора шума х по ниспадающим траекториям, параллельным вектору фона Ф (при любом цвете фона малая ось эллипсоида параллельна оси ОО (см.
рис. 3.8.27) из-за различия уровней шума в й, О и В каналах). Проекция упомянутого эллипса на ось ОМ, нормальную плоскости )ь(ОР, характеризует уровень шума в сигнале яркости, который можно сформировать из выходных сигналов подавителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
