Параметры развертки. К параметрам линейно-строчной развертки относят: формат кадра, число строк, частоту кадра, частоту строк.

Формат кадра к – отношение, горизонтального размера растра (в) к вертикальному (h), к = в/h (рис. 1.3). Размеры растра должны соответствовать углу ясного зрения, поэтому

к = в/h = _я/_я = 15⁰/11⁰  4/3. (1.4)

Число строк (z) ТВ изображения. При качественном ТВ изображении число строк должно быть равно числу элементов разложения изображения по вертикали (рис. 1.3), т.е. z =N_В. Стандартом ТВ вещания в России выбрано z = 625.

Частота кадров F_к. Этот параметр развертки зависит от ее вида. Линейно-строчные развертки бывают двух видов: построчная и чересстрочная.

6Чересстрочная развертка

Сущность этой развертки заключается в том, что полный кадр передается и воспроизводится в два этапа (поля). В первом поле развертывают нечетные строки растра, во втором – четные (рис. 1.5). Таким образом число строк в каждом поле оказывается в два раза меньше по сравнению с числом строк в кадре. По­скольку общее количество строк в кадре принято z = 625, то в каждом поле чис­ло строк оказывается равным 312,5. Время развертки каждого поля делают равным Т_п = 1/50 с. Поэтому полный цикл обхода всего экрана (период кадра) составит Т_к = 2 Т_п = 1/25 с, тем самым устраняется избыточность кадров при воспроизведении движения объектов.

С другой стороны, поскольку за время Т_п = 1/50 с РЭ при чересстрочной развертке пробегает вдвое меньшее число строк, чем при построчной развертке, время развертывания одного элемента изображения оказывается вдвое большим. Тогда, как следует из выражения (1.5), полоса частот, требуемая для передачи изображения, уменьшается в два раза по сравнению с построчной разверткой. Для отечественного стандарта ТВ вещания принята F = 6 МГц.

Рис.1.5. Траектория движения луча при чересстрочной развертке: (–––––) первое поле; (-·-·-·-) второе поле; 1,2,3,4… - номера строк растра на экране; (обратный ход по строкам на рисунке не указан)

Частота строк. Период строки при чересстрочной развертке может быть вычислен по выраже­нию

Т_с = Т_п / n_п , (1.8)

где Т_п = 210 ^-2 с - период повторения полей; n_п =312,5 - число строк в одном поле.

Тогда в соответствии с (1.8) частота строк при чересстрочной развертке составит F_c = 1/Т_с = 15625 Гц.

7Сигнал изображения

На выходе преобразователя свет-сигнал формируется видеосигнал. Этот сигнал является функцией времени и пропорционален яркости передаваемых элементов изображения. На рис.1.6 в качестве примера приведен фрагмент

Рис.1.6. Изображение и видеосигнал от него при развертке строки по линии видеосигнала за время, равное длительности активной части строки, получаемый при развертке изображения в виде вертикальных черно-белых полос. Анализируя видеосигнал на рис.1.6, можно сделать следующие выводы:

• сигнал имеет импульсный характер;

• сигнал однополярный (яркость не может быть отрицательной).

Форма видеосигнала, показанного на рис.1.6 , получена в предположении, что РЭ обладает точечной апертурой (поперечным сечением РЭ).

Однако апертура реальных РЭ имеет конечные размеры. Конечные размеры апертуры приводят к размытию крутых фронтов видеосигнала и уменьшению размаха этого сигнала от мелких деталей (деталей, размеры которых соизмеримы с размерами РЭ) (рис.1.7).

Рис.1.7. Изображение и видеосигнал от него при конечных размерах РЭ

Это объясняется тем, что мгновенное значение видеосигнала пропорционально средней яркости элементов изображения, находящихся внутри апертуры РЭ.

При образовании сигнала от мелких чередующихся деталей его форма становится близкой к синусоидальной. При дальнейшем уменьшении размеров деталей размах сигнала от них становится настолько малым, что изображение таких деталей не может быть передано ТВ системой.

Информация о яркости изображения передается только во время прямого хода развертки. Во время обратного хода развертки в видеосигнал замешиваются гасящие импульсы, разделяющие сигналы в соседних строках и полях. Видеосигнал вместе с гасящими импульсами называется ТВ сигналом [2]. На рис.1.8 изображен ТВ сигнал от изображения в виде перемежающихся трех черных и двух белых вертикальных полос (рис. 1.6) при построчной развертке.

Из этого рисунка следует: при передаче черных полос величина сигнала равна уровню черного; при передаче белых полос – уровню белого; во время обратного хода развертки по строкам и кадрам передаются гасящие строчные и кадровые импульсы. Вершины гасящих импульсов располагаются на уровне гашения (нулевом уровне).

ТВ сигнал носит периодический характер. Просматриваются два периода повторения: один с периодом следования строк (Т_с), другой – с периодом следования кадров (Т_к).

Рис.1.8. Пример ТВ сигнала при построчной развертке.