Способы получения цветного изображения

Системы ЦТ по принципу передачи и воспроизведения цветов разделяются на 2 класса: последовательные (поочередные) и одновременные.

Последовательные системы. Принцип действия такой системы, представленной на рис.5.3, заключается в последовательной передаче цветных полей, строк или элементов.

 

Рис. 5.3. Схема последовательной система ЦТВ

 

Зрительно она отличается от черно-белой наличием дисков с цветными фильтрами на передающем и приемном концах. С помощью вращающегося диска с тремя цветными светофильтрами изображение превращается в последовательное чередование отдельно красного, синего и зеленого, а на приемном конце опять проходит через такой же диск. При синфазном вращении дисков зритель видит три цветных изображения и благодаря инерционности восприятия возникает впечатление изображения в натуральных цветах. Для незаметности мельканий необходимо, чтобы смена всех трех цветных изображений прошла за время смены кадра, т.е. требуется в 3 раза повысить частоты развертки и ширину спектра сигнала. Недостатки: - несовместимость с вещательной системой черно-белого ТВ из-за разности параметров развертки и ширины спектра сигнала;

- при быстром перемещении объектов на изображении появляется цветная «бахрома», т.к. следующие друг за другом изображения в трех основных цветах оказываются не совмещенными;

- применение дисков со светофильтрами ограничивает размеры экрана кинескопа.

Основным достоинством последовательного способа является простота передающего и приемного оконечных устройств, в связи с чем, он нашел применение в замкнутых прикладных ТВ системах.

Одновременная система. В общем случае может быть создана путем механического соединения трех стандартных черно-белых ТВ систем как показано нарис. 5.4.

Рис. 5.4. Схема одновременной системы ЦТВ

 

Разложение светового потока на 3 составляющих обычно производится специальной цветоделительной системой, содержащей светофильтры на дихроичных зеркалах, отражающих одну часть спектра и практически без потерь пропуская остальную часть. Так дихроичное зеркало 1 отражает синюю часть светового потока на «синюю» трубку и пропускает остальную часть излучения. Зеркало 2 отражает красную составляющую и пропускает зеленую на «зеленую» трубку. Далее полученные от 3 трубок видеосигналы по 3 каналам связи (КС) передаются на приемное устройство, где 3 цветоделенных изображения при помощи аналогичных дихроичных зеркал совмещаются в одно.

Данный способ передачи и воспроизведения основных цветов требует точного оптического и электрического совмещения трех растров передающих и приемных трубок, так как нарушение совмещения может привести к потере четкости и появлению цветовых окантовок.

ЦВЕТОПЕРЕДАЧА В ТВ

При выборе параметров отдельных звеньев ЦТ системы важно установить, к какому идеалу верности цветовоспроизведения следует стремиться. Существует три критерия верности:

1. физический – когда одинаковы спектральные составы и мощности излучений;

2. физиологический – когда зрительные ощущения от оригинала и репродукции идентичны;

3. психологический – когда изображение оценивается как высококачественное.

 

В ТВ стремиться к физической точности нет смысла, т.к. одинаковые ощущения цвета могут быть получены при воздействии излучения разного состава, физиологическую точность мы не получим, т.к. из-за выбора треугольника основных цветов мы не можем воспроизвести часть реальных цветов, и диапазон воспроизводимых яркостей не может быть столь велик, как яркости реально существующих объектов. Поэтому при разработке вещательных систем ЦТ имеют в виду, что ТВ изображение имеет меньшие размеры деталей, чем объекты, заключено в ограничивающую рамку, яркость фона обычно мала. При этих условиях надо учитывать адаптацию глаза и относительность наших зрительных ощущений, что позволяет не воспроизводить абсолютное значение яркостей, а сохранить лишь соотношения между яркостями отдельных элементов и их цветности. Необходимо отметить, что требование точного воспроизведения цветности выполнимо лишь для цветов, лежащих внутри треугольника основных цветов. Колориметрические требования справедливы для однородно окрашенных полей, воспринимаемых углом зрения 2⁰. При переходе к меньшим углам зрения цветовые свойства глаза существенно меняются. Так при уменьшении размеров деталей до 10-25’ их цвета воспринимаются как смесь оранжевого и голубого. Полная потеря восприятия цвета происходит при углах зрения 6-10.Учитывая, что ТВ изображение воспринимается в пределах угла ясного зрения (12-15⁰), детали меньшие, чем 4-6 элементов, могут воспроизводиться в черно-белом виде.

Основные цвета приемного устройства определяются спектральными характеристиками люминофоров. Характеристики люминофоров, принятых в европейской и американской системах ЦТ, несколько различны. Так американский треугольник имеет большую гамму воспроизводимых цветов, но меньшую светоотдачу зеленого люминофора примерно в 3-3,5 раза, однако, оба они не воспроизводят всех цветов. Это касается главным образом оттенков зеленых и голубых цветов, но это обстоятельство не играет большой роли, т.к. на глаз это не очень заметно.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЕЩАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ЦТВ

 

К вещательным системам ЦТВ предъявляются следующие требования:

1. Совместимость с системой черно-белого ТВ, под которой понимается возможность приема без помех черно-белым приемником ЦТ программ в черно-белом виде. Этот принцип обеспечивает возможность одновременного функционирования цветных и черно-белых приемников. В связи с этим при разработке принципов построения систем ЦТВ должны быть учтены параметры стандартов черно-белого ТВ. Основные параметры – это частота строчной и кадровой разверток и полоса частот, занимаемая спектром.

2. Высокое качество цветовоспроизведения, которое оценивается степенью соответствия ТВ изображения оригиналу. Это означает, что цветность каждого элемента изображения не должна отличаться от соответствующего элемента оригинала, а отношение яркостей соответствующих элементов изображения и оригинала является величиной постоянной для всех передаваемых цветностей.

3. Относительная простота цветного ТВ приемника при его надежности при его экономической доступности.

4. Перспективность ЦТВ системы с точки зрения ее дальнейшего развития, включающее повышение качества преобразования, обработки и передачи изображения, а также передачу зрителю дополнительной информации с выводом ее на ТВ экран.

5. Совместимость стандартов для обеспечения возможности обмена программами с другими странами.