Контрольная работа по основам телевидения 3 вариант. Вариант 3 Описать основные требования к вещательной системе цветного телевидения, пояснить выбор передаваемых сигналов цветного изображения. Пояснить каким образом передаются сигналы цветности
 Скачать 62.48 Kb.
|
|
Вариант 3 Описать основные требования к вещательной системе цветного телевидения, пояснить выбор передаваемых сигналов цветного изображения. Пояснить каким образом передаются сигналы цветности. Совместимость с системами чёрно-белого телевидения - одно из ключевых требований при создании вещательной системы цветного телевидения. Она должна быть обратно совместима с уже существующими системами чёрно-белой передачи, чтобы обеспечить переход на новую систему плавным и безболезненным для пользователя. Высокое качество цветовоспроизведения - также является важным требованием. Вещательная система должна обеспечивать высококачественное цветовое изображение, которое было бы максимально близко к реальности, с точностью передачи оттенков и насыщенности цветов. Дальнейшее совершенствование, развитие и расширение функциональности возможностей ТВ систем - это еще одно важное требование к вещательной системе цветного телевидения. Это означает, что система должна иметь возможность адаптироваться к новым технологиям и стандартам, а также предоставлять дополнительные возможности для пользователей, такие как доступ к интерактивным сервисам, многоканальное вещание и т.д. Таким образом, эти требования в совокупности обеспечивают высокое качество передачи цветного телевизионного сигнала, а также устойчивость, надежность и простоту использования системы. Выбор передаваемых сигналов цветного изображения. Сигналы RGB называют основными цветами для аддитивного синтеза цвета. Из маленьких RGB-элементов состоит телевизионный экран. Но не RGB-сигналы были выбраны для передачи цветного телевещания. Вместо них в основу всех систем легла передача сигналов яркости E’Y и цветоразностных сигналов E’R-Y и E’B-Y. Сигналы E’R E’G E’B и E’Y E’R-Y E’B-Y взаимосвязаны однозначной зависимостью (системой уравнений), которая называется матрицей. Выглядит она следующим образом: Таблица 2. Соответствие RGB сигналу яркости и двум цветоразностным
Так почему же никто из разработчиков телевизионных систем не пошел по, казалось бы, естественному пути и не начал передавать сигналы основных цветов RGB? На это есть несколько причин, но главных, пожалуй, две: - во-первых, системы цветного телевидения должны оставаться совместимыми с исходными системами черно-белого телевидения, чтобы по черно-белому телевизору можно было нормально (или почти нормально) смотреть передачи, транслируемые в цветном изображении; - во-вторых, система цветного телевидения не должна была требовать для трансляции более широкой полосы частот, чем исходная система черно-белого телевидения. Как же удалось передать дополнительно информацию о цвете, не расширяя полосу пропускания видеосигнала (то есть, не увеличивая количество передаваемой информации)? Возможно ли это? Строго говоря - нет. Каждая система цветного телевидения представляет собой образец более или менее удачного компромисса между уступками в качестве передачи сигнала яркости и выигрышем от умелого использования полученной полосы пропускания для передачи сигнала цветности. Очевидно, что ПЦТС должен нести информацию о яркости и цветности. Но если для введения цветоразностных сигналов просто сложить E’Y, E’R-Y и E’B-Y, то разделить их в дальнейшем будет невозможно. Главная задача - без взаимных помех смешать сигналы яркости и цветности и без ошибки разделить их. Но по какому признаку можно отличить в видеосигнале яркость от цветности? Решить эту задачу позволила особенность человеческого зрения. Оказалось, что информация о яркости воспринимается одними фоторецепторами глаза - палочками, а о цвете другими - колбочками. Причем разрешающая способность палочек гораздо выше, чем колбочек. То есть, если на изображении яркостные контуры обозначены четко, а цвета "размазаны", то человеческий глаз руководствуется яркостной компонентой, не замечая "размазанности".  Рисунок 1. Треугольник основных цветов передачи на диаграмме цветности МКО Итак, сигнал яркости E’Y надо передавать четко, цветоразностные сигналы E’R-Y и E’B-Y можно передавать несколько "размазанно" (в меньшей полосе частот) - изображение от этого не пострадает (вернее, человеческий глаз этого не заметит). Чтобы меньше навредить четкости передаваемого изображения, решено было для передачи цветоразностных сигналов использовать часть высокочастотного спектра сигнала яркости. Специальный режекторный фильтр ослабляет яркостный сигнал на выбранной частоте и образует "щель" в его частотной характеристике. Часто в специальной литературе такой фильтр называют notch, что в переводе с английского обозначает "выемка". А цветоразностные сигналы поступают на фильтр низких частот, который ограничивает их спектр, далее на модулятор, который смещает их в заданную область частотного диапазона (результат модуляции называется "поднесущей цветности"), и далее на смеситель, где поднесущая укладывается в приготовленную для нее "щель" в спектре сигнала яркости. Описанный способ режекции сигнала яркости, НЧ фильтрации и модуляции цветоразностных сигналов и сложения сигналов яркости и цветности является одинаковым для всех систем цветного телевидения. По каналу связи полная телевизионная информация о цветовом объекте передается с помощью трех сигналов: сигнала яркости E’Y и цветоразностных сигналов E’R-Y и E’B-Y, называемых сигналами первичных цветов передачи. Цветоразностные сигналы часто называют сигналами цветности, что не совсем точно, так как информация о яркости из них исключена не полностью. Значения сигналов E’R-Y и E’B-Y зависят от значения сигнала яркости E’Y. Сигналами истинной цветности являются относительные значения цветоразностных сигналов: E’R-Y / E’Y; и E’B-Y / E’Y которые не зависят от яркости и в силу этого могут быть отображены на диаграмме цветности МКО. Треугольник первичных цветов передачи E’Y, E’R-Y, E’B-Y, построенный на диаграмме цветности МКО представлен на рисунке 1. Первичные цвета E’R-Y и E’B-Y лежат в точках R0 и В0 пересечения с осью X продолжения двух сторон треугольника основных цветов приемника GR и GB. Третьей точкой треугольника первичных цветов передачи является точка E’Y, соответствующая равноинтенсивному белому цвету D, в которой оба цветоразностных сигнала равны нулю. Прямые R0Y и В0У называются осями кодирования. Цвета, содержащиеся внутри треугольника R0 YB0, передаются положительными значениями сигналов E’R-Y и E’B-Y. Цвета, расположенные на диаграмме цветности вне пределов треугольника R0 YB0, передаются отрицательными значениями одного или двух цветоразностных сигналов. Таким образом, вся информация, необходимая для воспроизведения цвета внутри треугольника основных цветов приемника E'R, E'G, E'B, содержится в первичных цветах передачи E’Y, E’R-Y и E’B-Y. 2. Определить разрешающую способность монохромной матрицы ПЗС 2/3ʹʹ в ТВ линиях/мм, если она содержит 1, 5 ×106 пикселей, при формате кадра 4:3. Для определения разрешающей способности матрицы ПЗС можно использовать формулу Аббе: SR = (k * N) / D где SR - разрешающая способность, k - коэффициент, зависящий от методики измерения (обычно принимается равным 1), N - количество пикселей по горизонтали или вертикали, D - размеры матрицы. Для монохромной матрицы ПЗС 2/3'' с разрешением 1.5 Мп (1.5 × 106 пикселей) и форматом кадра 4:3 мы можем рассчитать количество пикселей по горизонтали и вертикали: Количество пикселей по горизонтали =  ≈ 1300 пикселейКоличество пикселей по вертикали =  ≈ 975 пикселейРазмер матрицы будет соответственно: Ширина матрицы = 2/3 дюйма = 8.4667 мм Высота матрицы = 8.4667 мм * 3/4 ≈ 6.3500 мм Теперь мы можем подставить значения в формулу Аббе: SR = (1 * 1300) / 8.4667 ≈ 153 ТВ линий/мм по горизонтали SR = (1 * 975) / 6.3500 ≈ 154 ТВ линий/мм по вертикали Таким образом, разрешающая способность монохромной матрицы ПЗС 2/3'' составляет около 153-154 ТВ линий/мм по горизонтали и вертикали. |