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

Аналогичным путем рассчитываются коэффициенты пропуска­ ния градационных полосок в диапозитивах.

6.4. ТЯНУЩИЕСЯ ПРОДОЛЖЕНИЯ

Для обнаружения искажений изображения в виде тянущихся продолжений можно использовать серию испытательных таблиц, создающих изображения черного или белого «окна» различных размеров, а также черных или белых прямоугольников соответст­ венно на белом или черном фоне.

Чтобы оценить эти искажения не только качественно, но и в

прямоугольники различной длины. Справа наносятся вертикаль­ ные черные линии на расстояниях друг от друга, соответствующих интервалам, например, 5 мкс. При оценке искажений устанавли­ вается, от каких 'полосок до каких вертикальных линий обнару­ живаются тянущиеся продолжения. Таблица должна тщательно устанавливаться, чтобы черные прямоугольники были строго па­ раллельны строкам развертки передающей трубки.

Указанные испытательные таблицы удобно также использовать при коррекции искажений из-за послесвечения экрана проекцион­ ной трубки в установках бегущего луча. В этом случае искажения проявляются в виде тянущихся продолжений за горизонтальными полосами разной яркости.

Искажения переходной характеристики в области нижних ви­ деочастот (больших времен) обнаруживают при помощи испыта­ тельных таблиц рис. 6.4 б. При наличии таких искажений яркость

чи, обеспечиваемую полным трактом, т. е. насколько воспроизво­ димые на экране приемника цвета соответствуют цветам переда­ ваемых объектов. Поэтому испытательные изображения для про­ верки и оценки работы тракта и оконечных устройств цветного те­ левидения должны содержать цєета с известными цветовыми ко­ ординатами. Вместе с тем для проверки трактов желательно пере­ давать цвета, которым соответствуют максимальные значения фор­ мируемых видеосигналов. Это дает возможность оценить способ-

— 181 —

ыость передачи трактом сигналов, соответствующих всему возмож­ ному множеству цветов объекта.

Оценим, каково это множество и какими немногими цветами можно охарактеризовать его наилучшим образом. Ограничимся рассмотрением наиболее распространенных при телевизионных пе­ редачах цветов несамосветящихся предметов, отражающих свет источника освещения.

Предположим, что студийная камера настроена так, что при передаче максимально яркого белого цвета при освещении источ­ ником студийного освещения равномерно и полно отражающей поверхности выходные сигналы камеры Ел EG и Ев, пропорцио­ нальные цветовым координатам R, G и В, устанавливаются равны­ ми и наибольшими (относительные значения их равны 1). Тогда при передаче всех несамосветящихся предметов при этом же осве­ щении размах ни одного из сигналов не превысит единицы [9]. Сле­ довательно, точки всех возможных цветов несамосветящихся пред­

да в камере используется цветовая система приемника. По осям

— 182 —

Для этих дополнительных цветов одна из цветовых координат рав­

ков освещения, могут выходить за пределы единичного куба в про­ странстве RGB, но это бывает редко и при расчетах обычно не­ учитывается.

Цветности цветов, точки которых располагаются в вершинах куба рис. 6.5а, показаны на графике цветностей МК.0 на рис. 6.56" для цветовой системы приемника, принятой в настоящее время в

СССР и многих других странах. Основные цвета (R), (G) и (В) (цвета, К, 3 и С) определяют цветовой треугольник системы при­ емника, ограничивающий область воспроизводимых цветов, а точ­ ки дополнительных цветов Ж, Г и П находятся в пересечениях со сторонами цветового треугольника прямых, проведенных из его вершин через точку белого Б.

Для оценки способности тракта передавать амплитудный диа­ пазон сигналов, соответствующих всем возможным передаваемым цветам, в качестве испытательных цветов целесообразно взять, как это обычно и делается, наиболее характерные цвета, ограничиваю­ щие область возможных цветов объектов, т. е. цвета, соответст­ вующие вершинам рассмотренного единичного куба в простран­ стве RGB. Это три основных цвета цветовой системы приемника— красный, зеленый и синий, три цвета, дополнительных к этим ос­ новным цветам, также с максимальными насыщенностью и ярко­ стью — желтый, голубой и пурпурный, а также белый и черный цвета (рис. 6.5).

В связи с большими трудностями создания отражающих по­ верхностей с требуемыми чистотой и яркостью испытательные изо­ бражения для проверки цветопередачи в цветном телевидении из­ готавливаются обычно в виде диапозитивов либо, где это возмож­ но, для проверки применяют соответствующие испытательные сиг­ налы.

Так, например, диапозитив для оценки цветопередачи в канале цветного телекино содержит цветные полосы, расположенные в один ряд ,в последовательности: желтая, голубая, зеленая, пур­ пурная, красная и синяя [116].

Для оценки работы студийных камер также можно применять подобные диапозитивы, но при этом требуются специальные про­ екторы. Проще для проверки трактов со студийными камерами использовать набор испытательных объектов в виде образцов спе­ циально подбираемых окрашенных тканей [117]. Цвета образцов подбираются близкими по цветовому тону к основным и дополни­ тельным цветам системы приемника, но имеют меньшие насыщен­ ности. Такие наборы использовались при исследовательских рабо­ тах по нормированию параметров телевизионной аппаратуры и тракта в целом, когда аналогичные наборы имелись в студии и в

— 183 —

местах приема, где проводилось сравнение воспроизведенного изо­ бражения непосредственно с оригиналом.

Из испытательных сигналов для цветного телевидения наибо­ лее распространенным и широко используемым является сигнал цветных полос. Изображение, создаваемое на экране приемника припередаче такого сигнала, состоит из восьми вертикальных по­ лос равной ширины с последовательностью слева направо: бе­ лая, желтая, толубая, зеленая, пурпурная, красная, синяя н 'чер­ ная. Порядок расположения цветов полос таков, что яркость мо­

тронный луч отперт только у одного из трех прожекторов, а при передаче дополнительных цветов одновременно отперты два со­ ответствующих прожектора.

В реальных объектах передачи такие насыщенные цвета с мак­ симально возможной яркостью, как в вышеописанных цветных по­ лосах, не встречаются. Поэтому при настройке телевизионных ра­ диопередатчиков и других звеньев тракта для предотвращения пе­ регрузки, которая не характерна в нормальных условиях работы, применяют сигнал цветных полос с уменьшенным до 75% от мак­ симального размахом сигналов. Размах сигналов для белой по­ лосы сохраняют неизменным. Воспроизводимые цветные полосы имеют при этом 100%-ную насыщенность при 75%-ной яркости. Это соответствует точкам, находящимся в цветовом пространстве в

Применение в качестве испытательных цветов основных цветов системы приемника и дополнительных к ним насыщенных цветов, соответствующих вершинам единичного или 75%-ного кубов в про­ странстве RGB, удобное для испытания амплитудного диапазона тракта передачи, неудобно, однако, для оценки различных иска­ жений цветопередачи, вносимых трактом.

В результате всевозможных изменений величин сигналов в про­ цессе передачи возникают искажения цветов приемника, воспроиз­ водимых на экране. При этом точка воспроизводимой цветности может сдвигаться на графике цветностей в различных направле­ ниях в зависимости от характера и величины изменения переда­ ваемых сигналов в пределах некоторой зоны, окружающей точку цветности объекта, как показано на рис. 6.6. При передаче цвет­ ностей, находящихся в вершинах или на сторонах цветового тре­ угольника, на экране кинескопа могут быть обнаружены только те искажения, которые уводят эту точку внутрь треугольника, ибо цветности вне треугольника не могут быть воспроизведены в при­ емнике.

— 184 —

Для того чтобы в приемнике могли бы быть обнаружены все возможные сдвиги цветности, в качестве испытательных должны использоваться цвета ненасыщенные, цветности которых соответ­

цветных полос, чтобы яркость воспроизводимого изображения из­ менялась вдоль строки равномерно [118]. Это позволяет при ис­ пользовании такого испытательного сигнала одновременно оцени­ вать искажения передачи градаций яркости.

6.6. СОВМЕЩЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ОСНОВНЫХ ЦВЕТАХ

Цветное изображение в телевидении создается при сложении трех отдельных изображений в основных цветах. Три одноцветных изображения образуются при анализе цветных объектов в пере­ дающей камере и складываются вместе при синтезе цветного изо­ бражения в трехцветной приемной трубке. Во избежание появле­ ния различных цветных окантовок три одноцветных изображения должны быть правильно совмещены.

Для выполнения совмещения в камере и его проверки при­ меняются специальные испытательные таблицы. Основным эле­ ментом таких таблиц являются тонкие линии, позволяющие выпол­ нять регулировки для обеспечения совместно оптического и элек­ трического совмещений растров трех передающих трубок камеры.

Пример таблицы для регулировки и проверки совмещения в ка­ мере показан на рис. 6.7 [119]. Таблица содержит сетку из тонких вертикальных и горизонтальных линий, которая служит для ре­ гулировки размера растра, его ориентации, центровки и оценки не­ линейных и геометрических искажений. Добавочные линии сетки

— 185 —

по краям таблицы предназначены для более тонкой регулировки ра­ стра на краевых участках, где наиболее трудно согласовать от­ дельные развертки. Окружности позволяют убедиться, что совме­ щены - •соответствующие линии сетки, так как по одной сетке центровкой одного канала можно внести сдвиг на одну ли­ нию, что трудно будет об­ наружить. Для более тон­

четкости»). Линии с нак­

Для регулировки и проверки совмещения в цветных кинескопах при­

меняют испытательные сигналы, создающие на экране изображе­ ния в виде правильной структуры из мелких элементов, чаще все­ го сетку из горизонтальных и вертикальных прямых линий ил.ч точки.

6.7. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ТАБЛИЦЫ

Универсальные испытательные таблицы используются для бы­ строй комплексной оценки основных характеристик передающей и приемной телевизионной аппаратуры, а также для проверки каче­ ства изображения, которое может быть обеспечено данным теле­ визионным трактом.

Одна из первых универсальных испытательных таблиц для электронного телевидения была разработана для стандарта с раз­ ложением изображения на 343 строки (телевизионное вещание на базе этого стандарта проводилось в ССОР до 1948 г. — до внедре­ ния стандарта с разложением изображения на 625 строк).

На рис. 6.8 показана универсальная телевизионная испытатель­ ная таблица 0249 (второй образец таблицы 1949 г.).

Современные универсальные испытательные таблицы содержат ряд элементов; некоторые из них были описаны в предыдущих разделах. Число и расположение таких отдельных элементов в раз­ личных таблицах обычно отличается. В соответствии с ГОСТ на

— 186 —

—штриховые изображения (миры), предназначенные для про­ верки разрешающей способности;

—полутоновые поля (градационные клинья), предназначенные для проверки качества передачи градаций яркости;

—элементы, предназначенные для проверки геометрических ис­ кажений изображения;

—элементы, предназначенные для проверки размаха видео­

рассмотрим возможность контроля основных параметров телеви­ зионного изображения:

а) Ф о р м а т и з о б р а ж е н и я и и с к а ж е н и я р а с т р а

Для оценки искажений растра используются элементы, имею­ щие правильную геометрическую форму, например, окружности,, квадраты или другие элементы, критичные к нелинейным и гео­ метрическим (координатным) искажениям.

На таблице 0249 имеются центральная и четыре угловых ок­ ружности. Кроме того, таблица разделена на 12 больших квад­ ратов, каждый из которых разделен на четыре малых квадрата. Для удобства определения координат в любой части таблицы вве­ дены обозначения квадратов по вертикали буквами Б, В, Г, Д и по горизонтали цифрами с 2-й по 7-ю. Буквы А и Е и цифры 1 и 8 на таблице не указывают.

При изменении формата, а также из-за указанных выше иска­

в центральном круге и в кругах по углам. Для той же цели в ниж­ ней части центрального круга таблицы нанесены группы верти­ кальных штрихов различной ширины.

Вдоль вертикальных клинообразных штрихов сделаны черточ­ ки-отметки /V: 300, 400, 500, 600. Промежуточные отметки без цифр соответствуют N, равному 350, 450 и 550. Такие же отметки (чер­

(штрихов) для оценки четкости принимается во внимание, что часть строк, передаваемых в интервале кадрового гасящего им-

— 187 —

Рис. 6.8. Универсальная телевизионная испытательная таб­ лица 0249

пульса, практически не используется. Поэтому ширину Д черной или белой полоски, у которой условно ставится отметка N на таб­ лице, определяют из выражения (6.2).

В соответствии с этим выражением ниже приводятся значения ширины черных пли белых штрихов в долях высоты таблицы.

Ш И Р И НА ЧЕРНЫХ ИЛИ БЕЛЫХ ШТРИХОВ В Д О Л Я Х ВЫСОТЫ Т А Б Л И Ц Ы

Четкость изображения таблицы на приемном экране определя­ ется наибольшей отметкой N, на которой глаз достаточно отчетли­ во различает 'отдельные черные и белые линии. При этом следует иметь в виду, что действительное количество черных и белых ли­ ний, умещающихся по высоте таблицы, не менее чем на 8% мень-

— 188 —

клиньев). Каждая шкала содержит десять прямоугольников раз­ ной яркости, расположенных в виде ступеней постепенного перехо­

по логарифмическому закону. Воспроизведение градаций яркости оценивают числом прямоугольников градационного клина, которые воспринимаются отличающимися по яркости от смежных прямо­ угольников.

г) О д н о р о д н о с т ь я р к о с т и ф о н а и з о б р а ж е н и я

При помощи испытательной таблицы этот параметр можно оце­ нить визуально по равномерности яркости серого фона, занимаю­ щего значительную часть ш л я таблицы. При этом дополнитель­ ную помощь оказывают четыре серые шкалы, так как при равно­

помещены черные прямоугольники, при помощи которых могут быть выявлены искажения в изображении в виде темных и свет­ лых продолжений, наблюдаемых после этих прямоугольников или одновременно справа и слева от них.

е) И н т е н с и в н о с т ь п о в т о р н ы х и з о б р а ж е н и й

Отражения сигналов приводят к появлению повторных изобра­ жений. Их легко обнаружить при помощи узких вертикальных чер­ ных штрихов на белом фоне, расположенных в квадратах на ли­ ниях В и Г. При отражениях обычно справа за штрихами наблю­ даются повторные светлые или темные изображения этих штри­ хов.

6.8. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ТАБЛИЦЫ, ФОРМИРУЕМЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПУТЕМ

Оптические испытательные таблицы используют, главным об­ разом, для настройки и проверки передающих камер. Для быстро­ го контроля остальных звеньев ТВ тракта удобно использовать сигналы испытательных таблиц, сформированные не передающей камерой, а специальными генераторами таких сигналов.

Применение таких генераторов вызывается тем, что в процессе преобразования изображения испытательной таблицы в видеосиг­ нал при помощи передающего устройства (камера, эпипроектор •с бегущим лучом и т. д.) видеосигнал обычно искажен уже на его

— 189 —