Страница:Кривицкий Б.Х. Справочник по радиоэлектронным системам. Том 2.djvu/15

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Есть проблемы при вычитке этой страницы


ли изображения, т. е. элементом разложения, которым называется квадрат со стороной, равной ширине одной линии растра. Высокие частоты характеризуют тонкую структуру сигнала, т. е. передачу контуров и мелких деталей изображения. Эта же тонкая структура зависит как от скорости развертки, так и от размеров, формы и «прозрачности» развертывающего пятна (апертуры).

Если для качественного отображения крупных деталей изображения необходима точная передача формы импульса, то. при передаче мелких деталей допускаются значительные искажения формы телевизионного сигнала. Искажение распределения яркости по площади детали изображения из-за малых ее размеров глазом замечаться не будет. Практически допустима информация о средней яркости детали. Поэтому для воспроизведения мелких деталей нужно передать первую гармонику импульса, определяющую с достаточной точностью его размах. Частота этой гармоники и является высшей частотой:спектра. Исходя из этих соображений верхняя граничная частота спектра телевизионного сигнала численно равна:

где k — формат кадра (отношение ширины кадра к его высоте); z — число строк в растре; п — число кадров в секунду.

В горизонтальном направлении минимальный размер детали изображения, которое может быть передано без искажения его яркости при ширине спектра телевизионного сигнала /макс, равен толщине одной строки. В вертикальном направлении деталь толщиной в одну строку может воспроизводиться одной или двумя строками. Это связано с расположением детали изображения относительно строк растра (деталь может1 попасть между двумя строками). Поэтому четкость поперек строк изменяется от 1 до 0,5 значения горизонтальной четкости.

Кроме того, при сканировании деталей с размерами, меньшими размеров апертуры, получается сигнал с уменьшенным размахом. Если размах сигнала мелкой детали обеспечивает воспроизведение ее контраста, превышающего контрастную чувствительность глаза, то деталь будет воспринята зрителем. Исходя из отмеченных соображений, можно сократить полосу частот телевизионного сигнала, оставив прежнюю разрешающую способность.

Для учета этих факторов в формулу для граничной частоты вводится дополнительный коэффициент р=0,75-=-0,85.

Предыдущие выводы сделаны для идеализированной развертки. На самом деле развертка изображения производится не весь период строки Гетр, а только во время прямого хода строчной развертки (1—а)Гстр, где а — доля Гст$>, расходуемая на возврат луча к началу последующей строки. То же относится и к развертке по кадру. Время рГкад затрагивается на движение луча с конца последней строки к началу первой строки последующего кадра. В результате за время кадра будет (1—р)а полезно развертываемых строк, a (Зг строк будет потеряно за время обратнрго хода кадровой развертки. Реальная четкость по вертикали, таким образом, получается ниже номинальной без изменения скорости развертки. Для сохранения одинаковой четкости по вертикали и по горизонтали четкость по горизонтали искусственно уменьшается путем сокращения полосы частот в 1/1—(3 раз.

Иначе обстоит дело со строчной разверткой. Передавая номинальное число элементов в строке kz и сокращая время развертки строки за счет обратного хода, будем расширять спектр телевизионного сигнала. Тогда при выборе равными реальных четкостей по вертикали и горизонтали ф-ла для граничной частоты спектра телевизионного сигнала приобретает вид:

Для советского стандарта (ГОСТ 7845-72) /махс«6-106 Гц при р=0,8; а = = 0,18; (3 = 0,03; п=25; z = 625.

Полный спектр телевизионного сигнала описывается выражением

где I и т — целые числа, определяющие номера гармоник строчной и кадровой частот соответственно; Uim и фгт — амплитуда и фаза спектральных составляющих.

Если /=0, а тФ0, что наблюдается при постоянной яркости для горизонтального направления (горизонтальные полосы), то спектр сигнала состоит только из гармоник кадровой частоты /кад, 2/кад, 3/кад... При 1ф0, а т = 0, что означает передачу вертикальных полос, спектр сигнала содержит гармоники только строчной частоты; /СТр, 2/стр» 3/стр-*-

Обычно 1ф0 и тф0. Это значит, что телевизионный сигнал имеет линейчатый спектр с составляющими, кратными частоте строк /стр (рис. 6-6). Около этих составляющих строчной частоты группируются достаточно узкие полосы боковых частот, обусловленные кадровой разверткой и кратные частоте кадров /кад. Гармоники частоты строчной развертки со своими боковыми образуют дискретные зоны энергии, несущие информацию о передаваемом изображении. Количество гармоник и их амплитуды зависят от сюжета изображения. При этом амплитуды быстро убывают с ростом I и т.

На спектр телевизионного сигнала влияет перемещение деталей изображения. Так, при движении объекта в направлении развертки по строке со скоростью две дли