ПАРАМЕТРЫ РАЗЛОЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ТЕЛЕВИДЕНИИ



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

ПАРАМЕТРЫ РАЗЛОЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ТЕЛЕВИДЕНИИ



Разобьем поле плоского (двумерного) изоб­ражения (рис. 2.4) вертикальными и го­ризонтальными линиями на N элемен­тарных ячеек со стороной 6 и будем счи­тать, что в пределах каждой ячейки, ко­торую называют элементом разложения или элементом изображения, поток излу­чения воспринимается только как ин­тегральная величина.

 

 

Передача изображе­ния, как было показано, осуществляется за счет преобразования пространствен­ ного потока энергии излучения во вре-', менную последовательность. Процесс по­следовательной передачи - информации о каждом элементе разложения называется разверткой или сканированием изображе­ния. Изображение, полученное'в резуль­тате однократного воспроизведения всех элементов разложения, называется кад­ром. Очередность (порядок) последова­тельной передачи элементов образует траекторию развертки. Структура поля изображения, образованная в результате развертки, называется растром. В зависи­мости от траектории развертки различают линейный, точечный, спиральный и дру­гие растры. Для линейной траектории развертки растр представляет собой со­вокупность строк. При прямоугольном кадре отношение ширины изображения в к его высоте Л называют форматом кадра в/И. —И. Важным параметром, ха­рактеризующим скорость передачи изоб­ражений, является число кадров п, пере­даваемых (или воспроизводимых) в еди­ницу времени.

Отношение яркостей наиболее светлого и наиболее темного участков изображе­ния называется контрастом изображения.

С контрастом изображения непосредствен­но связано число ть воспроизводимых

градаций яркбсти. Для цветного изобра­жения важным параметром является так­же число тц воспроизводимых градаций цветности.

Разумный выбор параметров разложе­ния изображения в телевидении играет важную роль при разработке телевизион­ной системы, предназначенной для реше­ния определенных задач. Проанализи­руем указанные параметры.

Число элементов разложения. Для по­вышения четкости телевизионного изобра­жения число элементов разложения сле­дует увеличивать, но это приводит к усложнению и удорожанию телевизион­ной системы. Поэтому при выборе числа элементов разложения для системы теле­визионного вещания исходят из того, что оно не должно превышать некоторого максимального значения тах, за предела­ми которого возрастание четкости было бы незаметным из-за ограниченной раз­решающей способности зрения.

Максимальное число темных и светлых точек, которое может воспроизводить те­левизионное устройство в одном кадре при N элементах разложения, равно N/2. Для того чтобы различить на изображении две отдельно стоящие точки, наблюдатель должен их видеть под углом зрения V,

Рис.2.5

Рис.2.4

 

большим или равным минимальному углу разрешения глаза уо. При максимальном использовании разрешающей способности глаза следует принять у = То- Наряду с этим для воспроизведения на экране теле­визора двух отдельно стоящих точек изоб­ражения необходимы по крайней мере три элемента; два — для передачи точек*и один — для передачи просвета между ни­ми (рис. 2.5). Таким образом, линейное расстояние между центрами двух еще раз­личимых точек на экране должно быть равно 26. Следовательно, один элемент или одна строка при развертке должны быть видны под углом у«/2- Отсюда мак­симальное число элементов по высоте кадра или при линейной развертке число строк разложения изображения, видимого наблюдателем под углом а, составит

Это условие неоднозначно, так как при изменении расстояния I от экрана до наблюдателя угол а будет принимать различные значения. Число элементов в кадреЛГ = Лз 2. Принимая уо = 1.5', Л =4/3, получаем следующие значения для 2тах и в зависимости от а:

В спецыализированых телевизионных системах разложения может существенно отличать­ся от указанных значений. Когда тре­буется увидеть возможно больше деталей, например при передаче изображений аэрофотосъемки или космических объек­тов, необходимое число элементов разло­жения существенно возрастает, в то время как в системах опознавания простых обра­зов, например отдельных букв, достаточно N=50-=-100.

Кажущаяся четкость изображения в непосредственно связана с числом элемен­тов разложения, однако эта связь нели­нейна. Приращение кажущейся четкости пропорционально относительному при­ращению числа элементов разложения:

Например, при zтах = 1200 и /г = 4/3

но, поэтому ограничиваются некоторой удовлетворительной кажущейся четкостью (например, 0,9Стах), по которой опреде­ляется визуально-достаточное число эле­ментов разложения N.

Число кадров, передаваемых и воспро­изводимых в единицу времени. Требова­ния к числу передаваемых лп и к числу - воспроизводимых гав кадров в единицу времени в общем разные.

Необходимое число передаваемых за секунду кадров определяется из условия допустимой дискретизации изображения во времени. При передаче движущихся изображений таким условием является обеспечение слитности фаз движения, за­фиксированных в соседних кадрах. В про­фессиональном кино считают достаточ­ным показ 24 кадров в секунду, в люби­тельском — 16. При передаче, малойод- вижных изображений один кадр может' передаваться несколько секунд, минут или даже часов. Уменьшение числа пп кадров, передаваемых в секунду, позволяет сокра­тить количество информации, передавае­мой по телевизионному каналу, и, следо­вательно, является выгодным.

Число кадров, воспроизводимых в единицу времени, при визуальном наблю­дении определяется из условия отсутствия мерцаний изображения.

В кино число «передаваемых» кадров в секунду составляет 24, а воспроизво­димых — 48 за счет того, что каждый кинокадр дважды подряд демонстрирует­ся зрителю. Однако условия воспроизве­дения изображения в кино и на телеви­зионном экране неодинаковы. В кино все элементы изображения проецируются на экран одновременно, пока открыта заслонка объектива (обтюратор) киноап­парата, т. е. в течение всего времени демонстрации кадра. В телевидении усло­вия воспроизведения изображения тяже­лее, так как каждый элемент изобра­жения высвечивается в течение времени, значительно меньшем, чем длительность

передачи кадра. Поэтому критическая частота мерцаний /кр для телевизионного экрана оказывается выше, чем для кино­экрана, поскольку она определяется не только кажущейся яркостью изображе­ния, но и скважностью световых импуль­сов, создающих это изображение (п. 1.2). В случае безынерционного экрана скваж­ность импульсов велика, поэтому и крити­ческая частота оказывается высокой. При использовании инерционного экрана вре­мя высвечивания каждого элемента изоб­ражения увеличивается за счет послесве­чения экрана, что приводит к понижению /кр. Для приемлемых в случае телевизион­ного экрана яркости (30—100 гч/м2) и послесвечения ~0,02 с /Кр = 46-т-56 Гц.

Если телевизионные устройства пи­таются от сети переменного тока, частоту кадров синхронизируют с частотой питаю­щей сети. Это делает наводки от сети менее заметными, так .как они проявляют­ся на изображении в виде неподвижных светлых и темных полос. Несоблюдение этого условия при недостаточной фильт­рации приводит к образованию пере­мещающихся полос, создающих более за­метные помехи.

Формат кадра в разных системах мо­жет существенно изменяться. Например, во многих прикладных телевизионных устройствах часто выбирают Л = 1. В систе­мах видеотелефона, где преобладают изображения, вытянутые по вертикали, обычно й<1, а в системе телевизионного вещания й=4/3 т. е. больше 1.

Формат кадра в вещательном телеви­дении согласован с форматом стандартно­го кинокадра, что облегчает передачу кинофильмов по телевидению.

Число градаций яркости. При переда­че полутоновых изображений число града­ций, различаемых глазом в пределах од­ного уровня адаптации при пороговом контрасте 4 % и контрасте изображения 25, составляет около 80 (п. 1.2). Однако пороговый контраст в 4 % глаз ощущает

 

при сравнении двух световых полей на фотометре, т. е. в идеальных условиях наблюдения. В реальных условиях глаз в состоянии достаточно уверенно ощутить контраст в 10 %. При этом общее число различимых порогов, вычисленное по (1.2), составит 32. На контрастную чув­ствительность глаза оказывает существен­ное влияние плавность перехода на гра­нице сравниваемых полей, оцениваемая градиентом контрастности. Глаз ощущает контраст 10 % в соседних полях при гра­диенте 0,3—0,5 % на одну угловую минуту. При меньшем градиенте конт­растная чувствительность глаза умень­шается.

Число цветовых градаций. Пользуясь равноконтрастной диаграммой Мак-Ада-'^ ма (рис. 1.22), можно установить, что только по периметру» Цветового графика размещается около'420 цветовых порогов различимости, а на' площади всего цве­тового графика число порогбв превы­шает 8700. Внутри цветового треуголь­ника число, порогов меньше, но и здесь оно достигает 2800. Несмотря на большое количество цветовых оттенков, которое различает глаз при сравнении соседних полей на колориметре, число различи­мых градаций в реальных условиях оказывается значительно меньшим. Точ­ное значение числа допустимых порогов на одну цветовую градацию пока ука­зать трудно. В качестве возможного ми­нимума в цветном телевидении реко­мендуется для насыщенных цветов 5 поро­гов, а для малонасыщенных — 2—3, что близко к нижнему пределу заметности и характеризует отличное.качество изобра­жения. Верхний предел, за гранью которого изображение явно неудовлетворительно, * составляет от 9 порогов для красных цве­тов до 36 — для светло-голубых. Прини­мая в качестве расчетной величины 5 по­рогов на одну цветовую градацию, заме­чаем,‘что в пределах цветового треуголь­ника можно различить свыше

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-22; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.204.180.223 (0.008 с.)