Розділ 5 формування сигналу зображення кольорового телебачення

5.1. Вимоги до системи кольорового телебачення

Основними вимогами до системи кольорового телебачення, призначеної для телевізійного віщання, є її совместимость з системою чорно-білого телебачення і висока якість цветовоспроизведения. Суть сумісності полягає в тому, що чорно-білі телевізійні приймачі, разом з передачами чорно-білого телебачення, повинні приймати і відтворювати в чорно-білому вигляді передачі кольорового телебачення, а кольорові телевізійні приймачі окрім кольорових передач повинні приймати передачі чорно-білого телебачення і відтворювати їх в чорно-білому вигляді, причому ніяких змін в пристрої і експлуатації тих і інших приймачів не повинно бути.

Це означає, що параметри розгортки і ширина частотного спектру сигналів зображення чорно-білого і кольорового телебачення повинні бути однаковими. Крім того, сигнал кольорового телебачення разом з інформацією про колір об'єктів повинен містити повну інформацію про їх яскравість, тобто мати в своєму складі сигнал чорно-білого телебачення, званий сигналом яскравості.

Вказаним вимогам задовольняють ті, що діють в даний час три різновиди мовних систем кольорового телебачення: американська НТСК (NTSC — National Television Sistem Committee — Національний комітет телевізійних систем), західнонімецька ПАЛ (PAL — Phase Alternation Line — рядки з переменной фазою) і радянсько-французька СЕКАМ (SECAM — Sequentiel couleur а memoire — последовательная кольорова з пам'яттю).

Нижче розглядається формування сигналу зображення за системою CEKAM-III, яка вживаэться з 1967г. для кольорового телевізійного мовлення в нашій країні.

5.2. Сигнал яскравості

У § 3.6 було показано, що в трьохтрубковій передавальній камері кольорового телебачення формуються три первинні сигнали зображення, Еr, EG, EB, відповідних червоним, зеленим і синім складовим кольору передаваного об'єкту.

Первинні сигнали зображення широкосмугові, проте, жоден з них не може бути використаний як сигнал чорно-білого телебачення, оскільки не містить повної інформації про яскравість об'єкту. Тому в системі кольорового телебачення з трьох первинних сигналів формується четвертий — сигнал яскравості Еу, для чого первинні сигнали спочатку балансируются, а потім матрицируются.

Балансування полягає в зрівнюванні по розмаху сигналів Еr, EG і EB, відповідних передачі білого (сірого) поля.

Матрицювання — це складання сигналів в певній про­порции. Матрицювання збалансованих сигналів Еr, EG і EB, при формуванні сигналу Еy проводиться з урахуванням спектральной чутливості зору (див. § 1.3 і 1.6): E_Y = 0,30Е_R +0,59 E_G + 0,11E_B, де Е_r = E_G = E_B. Цей сигнал передається безперервно на кожному рядку розгортки в повній смузі частот 6 Мгц і дозволяє відтворювати нормальне чорно-біле зображення на екранах чорно-білих і кольорових телевізорів.

5.3. Цветоразностниє сигнали

Наявність сигналу яскравості звільняє від необхідності передавати все три первинні сигнали зображення. Досить передавати будь-які два з них, а третій відновлювати в приймачі шляхом віднімання переданих первинних сигналів з сигналу яскравості. Ця операція також називається матрицюванням, оскільки віднімання рівнозначне складанню інвертованих, тобто узятих в протилежній полярності сигналів.

У всіх системах кольорового телебачення прийнято передавати «червоний» Еr і «синій» EB первинні сигнали, смугу частот яких завдяки зниженій роздільній здатності зору до синім і червоним квітам вдається скоротити до 1...1,5 Мгц. «Зелений» первинний сигнал відновлюється в приймачі:

EG = (Еy - 0,З0ЕR -0,11EB) / 0,59.

Оскільки сигнал Еy містить повну інформацію про яскравість передаваного об'єкту, з сигналів Еr і EB ця інформація виключається і вони передаються у вигляді цветоразностных сигналів:

Еr-y = Еr - EY = 0,70 Еr - 0,59 EG - 0,11 EB;

EB-Y = EB - Еy = - 0,30ЕR - 0,59 EG + 0,89 EB.

Істотна гідність цветоразностных сигналів полягає в тому, що при передачі нефарбованих (білих і сірих) ділянок зображення (коли Еr = EG = EB) ці сигнали мають нульові значення (Еr-y = EB-Y = 0); при передачі слабоокрашенных (малонасыщенных) ділянок зображення (а їх більшість) цветоразностные сигнали малі.

Таким чином, сигнал зображення кольорового телебачення формується з широкосмугового сигналу яскравості Еy і двох вузькосмугових цветоразностных сигналів Еr-y і EB-Y.