книги из ГПНТБ / Кривошеев М.И. Световые измерения в телевидении

из практики цветного кино и содержащие различные цвета и гра­ дации яркости. Широко известны таблицы, где рядом с цветными полосками располагаются их ахроматические эквиваленты, т. е. нейтральные, приблизительно неизбирательно отражающие свет по­ лоски, имеющие такие же визуальные яркости, как соседние цвет­ ные полоски. Такова, например, таблица рис. 5.8 '[57, 74]. При наб­ людении на экране ВКУ такой таблицы можно судить о верности передачи данной камерой яркостей различных цветов. При этом сравнивают качество воспроизведения на экране в градациях се­ рого, цветных и ахроматических полосок испытательной таблицы. Устанавливают, каким номерам ахроматических полосок соответ­ ствует по яркости каждая цветная полоска.

Обычно на испытательной таблице коэффициенты отражения, а также взаимное расположение ахроматических полосок подоб­ раны таким образом, что осциллограмма строки, выделенной с участка ахроматического поля, близка к форме кривой впдностн. Характеристику цветопередачи удобно оценивать, сравнивая ос­ циллограммы выделенных строк ахроматической и цветной частей изображения (57]. Таким образом, объективным критерием оценки качества цветопередачи служит степень отклонения осциллограм­ мы цветных полосок (истинной характеристики, показанной на рис. 5.8 пунктиром) от осциллограммы ахроматических полосок (иде­ альной характеристики), показанной сплошной линией. Здесь ука­ зано отношение размаха сигналов от цветных полос к максималь­ ному размаху сигнала от желто-зеленого участка спектра (четвер­ тая и пятая полоски) в процентах.

Наглядность результатов измерений, получаемых этим методом, позволяет при исследовании трубок, выборе источников освеще­ ния, а также при подборе декоративного оформления объективно оценить качество цветопередачи. Описанный метод удобен также при подборе коррекцнонных светофильтров, например, для неиска­ женного воспроизведения в черно-белом телевидении цветных ки­ нофильмов. Светофильтры следует подбирать с учетом спектраль­ ной характеристики источника света кинопроектора. В системах с бегущим лучом таким путем можно согласовать спектральные ха­ рактеристики экрана проекционной трубки и ФЭУ.

Более удобны для визуального и осциллографического конт­ роля спектральной характеристики испытательные таблицы в виде чередующихся узких вертикальных цветных и градационных по­ лосок £70]. В таблице рис. 5.9 имеется 24 полоски, первые четыре слева соответствуют пурпурным цветам, а остальные имеют пре­

онный ступенчатый клин с 20 ступенями яркости, убывающей свер­ ху вниз. На воспроизведенном изображении такой таблицы с по­ мощью клина легко установить, с какой яркостью воспроизводит­ ся каждая цветная полоса. При осциллографическом контроле с выделением видеосигнала одной строки представляет интерес сиг-

— 120 —

связь между различными световыми переходами и соответствую­

пады напряжения и длительности отдельных его компонент. Для этой цели наиболее широко используют осциллографы.

Приемлемость осциллографа для измерений характеристик ви­ деосигнала оценивают в первую очередь по амплитудно-частотной фазо-частотной или переходной характеристикам канала верти­ кального отклонения, который должен обеспечивать практически неискаженное воспроизведение формы видеосигнала на экране {57].

Однако к осцпллографическим измерениям параметров видео­ сигнала предъявляют еще ряд специфических требований. Основ­ ные из них следующие:

—возможность детального наблюдения на экране отдельных участков видеосигнала путем выделения осциллограммы сигнала любой одной строки или даже небольшой ее части;

—индикация на экране ВКУ в виде яркостной отметки участ­ ка изображения, видеосигнал которого наблюдается на осцилло­ графе:

—возможность непосредственного отсчета (в процентах или децибелах) размаха различных перепадов напряжений в видеосиг­ нале относительно размаха между контрольными уровнями чер­ ного и белого.

Выполнение этих требований обеспечивается путем использова­ ния обычных широкополосных осциллографов совместно с опи­ сываемыми ниже дополнительными измерительными устройствами в виде отдельных приборов или блоков, входящих в состав ос­ циллографа.

У с т р о й с т в а д л я в ы д е л е н и я о с ц и л л о г р а м м ы в и- д е о с и г н а л а о д н о й с т р о к и ( с е л е к т о р ы с т р о к ) . При обычной периодической развертке осциллограммы строк наклады­ ваются друг на друга и нельзя контролировать форму видеосиг­ нала одной строки. Эту задачу можно решить, используя осцил­ лограф с регулируемой задержкой горизонтальной развертки. Для возможности рассмотрения осциллограммы только одной строки импульсы, запускающие развертку осциллографа, должны повто­ ряться с частотой кадров (25 Гц).

В тех случаях, когда исследуют видеосигналы, следующие с частотой полей, часто требуется одновременно наблюдать совме­ щенными осциллограммы, например, двух соседних строк четных и нечетных полей. При этом запускающие импульсы должны сле­ довать с частотой 50 Гц.

Устройство, создающее запускающие импульсы с частотой кад­ ров или полей, рассчитанное на совместную работу с осциллогра­ фом, имеющим ждущую развертку, называют селектором строк.

Кадровые синхронизирующие импульсы (рис. 5.10а) поступают на фазосдвигающее устройство 1 (рис. 5.10д), смещающее момент

—122 —

запуска горизонтальной развертки осциллографа 4 до момента на­

электрод электроннолучевой трубки осциллографа поступает по­

t

1

Рис. 5.10. К выделению и контролю осциллограммы видеосигнала одной строки:

а), б), в), г) формирование импульсов подсветки; д) блок-схема изме­

рений

строки. Для того чтобы определить, осциллограмма какой строки наблюдается, в видеосигнал в слагателе 3 замешивается импульс (рис. 5.10 г), который на экране ВКУ (5) делает более яркой (или гасит) исследуемую строку [77].

В тех случаях, когда требуется наблюдать небольшие участки видеосигнала, составляющие лишь доли длительности одной стро­ ки, необходимо обеспечить высокую устойчивость на экране выде­ ленной части осциллограммы. Для этого в качестве импульсов, за­ пускающих ждущую развертку осциллографа, удобно использо­ вать строчные синхронизирующие импульсы, соответствующие строке, осциллограмма которой должна рассматриваться [78].

У с т р о й с т в а д л я д е т а л ь н о г о и с е л е д о в а н и я ф о р ­ мы в и д е о с и г н а л а . Использование селекторов строк удобно в тех случаях, когда можно ограничиться лишь грубой оценкой фор­ мы видеосигнала, так как малые перепады напряжения видеосиг­ нала (Зч-5%), которые отчетливо заметны на телевизионном изо-

— 123 —

Контроль на вКУ

К осциллограф;;

( синхронизация или по&сіетка)

Рис. 5.11. Блок-схема устройства для исследования формы видеосигнала (а) и формирование импульсов яркостной отметки и измерительных импульсов; иссле­

— 124 —

бражешш, на осциллограмме одной строки практически измерить очень трудно.

Ниже рассмотрены способы измерений и принципы построения приборов, повышающие точность и разрешающую способность те­ левизионных измерений при помощи осциллографа. Они позволяют детально исследовать любой участок видеосигнала при одновре­ менной индикации (в виде яркостной отметки — «окошко» па эк­ ране ВКУ) части изображения, видеосигнал которой наблюдают на осциллографе. Кроме того, отсчет относительной величины пе­ репадов напряжения в видеосигнале можно производить непосред­ ственно в процентах или децибелах {57, 79, 80].

Ознакомимся с одним из вариантов блок-схемы такого устрой­

помощи калиброванных фазосдвигающих устройств можно изме­

Генератор 2 вырабатывает прямоугольные импульсы строчной частоты, длительность которых можно регулировать, а начало оп­ ределяется временным положением запускающих импульсов после фазосдвигающего устройства /.

Генератор 13 вырабатывает прямоугольные импульсы частоты полей (или кадров), длительность которых также можно регули­ ровать, а начало определяется временным расположением импуль­ сов после фазосдвигающего устройства 12. Получаемые от гене­ раторов 2 п 13 импульсы подают на схему совпадения 7, на вы­ ходе которой создается один или несколько импульсов, следую­ щих друг за другом с частотой строк. .Эти серии импульсов сле­ дуют с частотой полей и поступают на усилитель-ограничитель 3. На выходе усилителя 3 переключателем ПІ выбирают полярность измерительных импульсов.

Размах импульсов перед их смешиванием с видеосигналом в слагателе 5 регулируется калиброванным аттенюатором 14. Видео­ сигналы с замешанными в них измерительными импульсами по­ ступают на ВКУ и после ограничителя 6, фильтров 9 к 10 попа­ дают на осциллограф.

ных импульсов наблюдается темная или светлая отметка в виде любой части одной строки или в виде прямоугольника с произ­ вольным соотношением сторон («окошко») (рис. 5.12). Положение отметки на экране и ее размеры устанавливают фазосдвигающими устройствами / (смещение по горизонтали) и 12 (смещение по вер­ тикали) и регулировками длительности импульсов, вырабатывае­ мыми генераторами 2 (ширина отметки) и 13 (высота отметки).

Импульсы с выхода схемы совпадения 7 и генератора 13, по­ ступающие на переключатель ПЪ в зависимости от условий из-

— 125 —

позволяют оценивать и регистрировать параметры видеосигнала, характеризующие разрешающую способность телевизионных си­ стем, отношение сигнала к помехе, соотношения между контроль­ ными уровнями видеосигнала и др. {S3]. Однако при использова­ нии этих методов для контроля характеристик преобразователей свет-сигнал могут возникать затруднения при установлении связи между результатами измерении и конкретными параметрами ви­ деосигналов от отдельных участков испытательного изображения, что важно в данном случае.

Одним из способов, позволяющих оценить совершенство такого рода преобразователей, а также в целом системы как черно-бе­ лого, так и цветного телевидения, является автоматическая доку­ ментальная запись формы видеосигнала от отдельных элементов испытательной таблицы, характеризующих 'качество изображения в продольном и поперечном направлениях растра. Из видеосигна­ ла испытательной таблицы выделяются характерные участки, не­ сущие информацию о ряде параметров преобразователя свет-сиг- пал. Эта информация из широкоплосной преобразовывается в уз­ кополосную. Форма соответствующего низкочастотного аналога ав­ томатически регистрируется (57, 81, 84, 85].

В качестве примера на рис. 5.13 отмечены информационные параметры, с помощью которых обычно оценивают качество рабо­ ты исследуемой трубки. На рис. 5.14 и 5.15 показаны записи ви­ деосигналов участков испытательной таблицы (см. разд. 6.7).

Преобразование широкополосной информации в узкополосную может производиться в устройствах, в которых процесс запоми­ нания формы контрольных сигналов разделяется во времени с процессом их считывания, к примеру при использовании запоми­ нающих трубок типа «потеициалоскоп» и т. п. Могут также запо­ минаться значения контрольных сигналов в отдельных точках, как, например, при использовании стробоскопического метода преоб­ разования спектра. С точки зрения практической реализации этот метод проще. Он используется в описываемом ниже устройстве.

При регистрации формы видеосигнала испытательной таблицы в продольном направлении растра получают его аналог с гранич­ ной частотой порядке (1-М) Гц [57]. Благодаря этому можно ис­ пользовать в качестве регистрирующих устройств обычные само­ писцы. Запись в поперечном направлении растра осуществляется путем последовательной автоматической селекции участков видео­ сигнала смежных строк в четном и нечетном полях при считывании одного и того же участка изображения в течение определенного ин­ тервала. При этом осуществляется скачкообразный переход от счи­ тывания элемента видеосигнала строки одного поля к считыванию соответствующего элемента смежной строки другого поля (81, 85].

Блок-схема одного из вариантов устройства показана на рис. 5.16. В данном случае полный видеосигнал поступает на селектор кадровых и строчных синхронизирующих импульсов 1. Импульсы строчной частоты через схему гашения 2 подаются на делитель 3

— 128 —