телевидение кр. Решение Для периодически повторяющихся элементов, находящихся на заданной строке, найдем частоту повторения соответствующих им импульсов
 Скачать 159.77 Kb.
|
|
ЗАДАЧА 1 Вычертите осциллограмму полного телевизионного сигнала, соответствующего развертке, заданной в таблице 1, строки изображения, приведенного на рисунке 1. Таблица 1 - Исходные данные
 Рисунок 1 - Изображение (испытательное), предназначенное для вычерчивания осциллограмм полного ТВ сигнала отдельных строк и анализа параметров четкости (масштаб по горизонтали: 1 клетка – 2 мкс) Для двух групп периодически повторяющихся элементов, находящихся на заданной строке, определите частоту повторения соответствующих им импульсов. На осциллограмме сигнала отметьте уровни черного, белого, гасящих и синхронизирующих импульсов в соответствии с ГОСТ 7845-82. Определите длительность одного элемента разложения. Найдите расстояние, на котором ещё могут различаться мелкие детали испытательного изображения, расположенные на заданной строке, считая, что ширина изображения b = 45 см. Решение Для периодически повторяющихся элементов, находящихся на заданной строке, найдем частоту повторения соответствующих им импульсов. Т.к. длительность импульсов для клинообразных деталей на 5 строке разная, то и период с частой будут разные:  и  Осцилограмма заданной строки представлена на рисунке 2.  Рисунок 2 - Осцилограмма для 5-ой строки Длительность одного элемента разложения  , вдоль строки ,где  - длительность строки,   - длительность строчного гасящего импульса,   - формат кадра,   - число активных строк растра ,где  - длительность кадрового гасящего импульса,   - длительность поля,   - номинальное число строк разложения,  Число активных строк растра:  Длительность одного элемента разложения , вдоль строки Длительность получающихся импульсов  ,где  - полное число строк, занимаемое испытательным изображением; - номер строки; и  - соответственно наибольшая и наименьшая длительность клинообразной детали;При вычислениях следует пользоваться значениями  и  .Мелкие детали изображения не замечаются наблюдателем, если он находится достаточно далеко от экрана. Требуется определить расстояние D, на котором детали испытательного клина, расположенные на заданной строке m, воспринимаются на пределе разрешающей способности. Считаем, что предельная разрешающая способность равна одной угловой минуте,  . При столь малом угле можно принять  , и искомое расстояние будет: где h – ширина детали в единицах длины, зависящая от ее длительности Т и горизонтального размера изображения b:  Отсюда:  ЗАДАЧА 7. Поясните необходимость передачи сведений о средней яркости изображения (передача «постоянной» составляющей). Как сведения о средней яркости вводятся в сигнал изображения в процессе его формирования? Средняя или «постоянная» составляющая телевизионного сигнала характеризует среднюю яркость изображения наблюдаемого объекта. Кроме основного спектра телевизионного сигнала, распространяющегося от 50 Гц до примерно 6,25 МГц, имеется небольшой участок в границах от 0 до 2…3 Гц, соответствующий «постоянной» составляющей телевизионного сигнала, которая пропорциональна изменениям средней яркости телевизионного изображения. Например, при длительной передаче изображения испытательной таблицы средняя яркость не меняется, поэтому частота сигнала «постоянной» составляющей равна нулю. Однако во многих случаях, особенно при передаче кинофильмов по телевидению, средняя яркость телевизионного изображения меняется практически с частотой 2…3 Гц. Непосредственная передача сигнала «постоянной» составляющей в телевизионной системе не представляется возможной, так как многокаскадные видеоусилители не пропускают электрические сигналы с частотами, близкими к нулю. Сведения о средней яркости вводятся в процессе формирования сигнала изображения с помощью гасящих импульсов (ГИ). С этой целью амплитуда строчных гасящих импульсов (СГИ) меняется в соответствии с величиной напряжения «постоянной» составляющей. С помощью амплитудной модуляции (АМ) СГИ ее спектр оказывается перенесенным в область основного спектра телевизионного сигнала. Затем сигнал «постоянной» составляющей усиливается и передается совместно с основным телевизионным сигналом. Телевизионный сигнал с потерянной средней составляющей занимает почти вдвое больший динамический диапазон по сравнению с сигналом, имеющим постоянную составляющую. При этом нарушается соотношение между значениями яркости и уровнями сигнала. ЗАДАЧА 19 Поясните устройство и принцип действия твердотельных преобразователей на основе приборов с зарядовой связью. Опишите основные свойства подобных преобразователей, преимущества их использования. Устройство и принцип действия Твердотельные фотоэлектрические преобразователи (далее ФПЭ) выполняются на приборах зарядовой связью (далее ПЗС). Работа ПЗС основана на свойстве структур металл—оксид—полупроводник (МОП-структура) собирать, накапливать и хранить зарядовые пакеты неосновных носителей в потенциальных ямах образованных у поверхности полупроводника под воздействием света или тепловой генерации неосновных носителей. Твердотельные ФЭП на приборах с зарядовой связью по способу построения растра делятся на линейные (одномерные) и матричные (двухмерные).  Рисунок 4 - Различные организации структуры линейного ПЗС: Обозначения на рис.4: 1 - секция накопления; 2 - затвор; 3 - секция считывания; 4 - сумматор; а - структура линейного преобразователя с разделением во времени процессов накопления и считывания; б - структура линейного преобразователя с пространственным разделением процессов накопления и считывания; в - структура линейного преобразователя с билинейным считыванием. Линейные преобразователи содержат один ряд фоточувствительных элементов на ПЗС, позволяют сформировать сигнал с одной строки изображения. Структура линейного преобразователя с разделением во времени показана на рис. 4, а. Накопление и передача зарядовых пакетов к выходу в таком преобразователе осуществляются одними и теми же элементами ПЗС-структуры. На заштрихованных элементах происходит накопление. Далее накопление прерывается с помощью электрического затвора и происходит проталкивание зарядовых пакетов к выходу устройства с помощью манипуляции потенциалов U1, U2, U3. Структура работает, как трехфазные регистры сдвига. После считывания сигнала строки изображения возобновляется процесс накопления. С целью реализации накопления в течение всего периода строки используют пространственное разделение накопления и считывания. Пример организации структуры линейного преобразователя такого типа приведен на рис.4, б. Здесь секция накопления и регистр сдвига разделены электродом переноса (затвором). После завершения периода накопления заряды, сформированные в светочувствительных элементах секции накопления, параллельно переносятся в несветочувствительный регистр сдвига (затвор открывается). Далее, после закрытия затвора, параллельно протекают процессы накопления и считывания. По завершении считывания процессы повторяются. Для повышения разрешающей способности линейного преобразователя число светочувствительных элементов может быть увеличено вдвое при той же длине линейки за счет организации билинейного считывания (рис. 4, в). В этом случае устройство преобразования представляет собой две структуры, вставленные одна в другую. Рассмотренные принципы построения линейных преобразователей могут быть использованы для образования матричных структур. Матричные преобразователи представляют собой пластинку из полупроводника, размерами с небольшую почтовую марку. На пластинке содержится несколько сотен тысяч миниатюрных МОП-конденсаторов, образующих множество строчных структур. Матричные ПЗС бывают с покадровым и межстрочным переносом. ПЗС с покадровым переносом состоят из секции накопления, секции хранения и регистра считывания.  Рисунок 5- Матричные ПЗС с покадровым переносом В течение полукадра в секции 1 под воздействием света формируется заряд. Во время передачи кадрового гасящего импульса (КГИ) все поле зарядов сдвигается в секцию 2 (секция памяти), экранированную от света. В течение следующего полукадра в секции 1 накапливаются заряды и одновременно из секции 2 заряды построчно передаются в регистр считывания 3. И затем выводятся из регистра считывания во время прямого хода строчной развертки. Недостаток: во время кадра передачи (КП) секция 1 остается освещенной и яркие участки изображения успевают дать вклад в чужой зарядовый пакет. На сигнале может появляться смазывающий вертикальный след от ярких участков изображения размером во весь кадр. Этого недостатка лишены ПЗС с межстрочным переносом, т.к. функции накопления и передачи заряда в них разделены. Накопление и считывание в матричных преобразователях с межстрочным переносом (рис. 6) происходит аналогично как и с покадровым переносом. В этом случае столбцы 1, в которых происходит накопление зарядов, располагают параллельно со столбцами 2 хранения зарядовых пакетов. Считывание происходит через регистр считывания 3, управляет процессами переноса затвора.  Рисунок 6 - Матричные преобразователи на ПЗС с межстрочным переносом Преимущества ФЭП на приборах с зарядовой связью: -возможность непосредственного преобразования светового потока в пакеты зарядов и и хранения; - высокое быстродействие; способность направленной передачи пакетов зарядов и преобразование их в сигнал изображения; - малые габариты преобразователя; - малая потребляемая мощность; - высокая механическая прочность; надежность. | ||||||||||||