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

Наибольшая ошибка цветности при измерении в случае откло­ нения одной из анализирующих кривых на каком-то участке спектра от требуемой кривой возникает, очевидно, для цветов, со­ ответствующие излучения которых сосредоточены в узкой области спектра, в которой имеет место расхождение между кривыми. В этом случае величина соответствующей цветовой координаты мала, и ошибка в этой координате из-за расхождения кривых поэтому наибольшая. Отсюда следует, что наибольшие ошибки будут для наиболее насыщенных цветов из числа подлежащих измерению.

Поскольку при измерениях в телевидении основной интерес представляют цвета, цветности которых заключены в пределах цветового треугольника воспроизводящего устройства, то и допус­ ки на кривые следует устанавливать, исходя из условия измерения именно таких цветов.

Для анализа возьмем шесть оптимальных цветов, из которых три близки к основным цветам приемника цветного телевидения, а три близки к цветам, дополнительным к этим основным. Цветно­ сти выбранных опорных цветов показаны на рис. 3.10а на графике цветностей МКО и, v. Координаты цветности опорных цветов, а также граничные длины воли Х\ и \ 2 соответствующих этим цветам оптимальных спектральных распределений излучения приведены в

80 —

максимально приближены к полю реальных цветностей (прямые 1,

ив системе МКО UVW:

w.0,6234 0,3377 0,0389

Связь цветовых координат Р с координатами МКО X, Y, Z вы­ ражается следующей матрицей преобразования:

В качестве исходной цветности системы Р принято равноэнергетическое белое Е, вследствие чего площади под кривыми L , М и N равны. Треугольник основных цветов (Р) и точка цветности бело­ го Е показаны на рис. 3.10а вместе с линиями спектральных и пур­ пурных цветностей.

На рис. 3.11 показаны зоны разброса измеряемых значений опорных цветностей, полученные в предположении, что цветовые координаты L , М -и N изменяются 'на ±1_и ± 2 % общей площади под соответствующей кривой сложения Р. Для оценки важности

— 81 —

или увеличиваются или уменьшаются. Ошибки цветности при этом меньше максимально возможных, хотя и близки к ним. При изме­

рис. 3.11 можно видеть, что сдвиги цветности при изменении Р на 2% почти точно равны удвоенным сдвигам из-за изменения Р на 1%. Это позволяет использовать полученные данные для опреде­ ления допуска при любой заданной ошибке цветности (по крайней мере, в пределах сравнительно небольших ошибок). Практически величина допуска выбирается в результате компромисса между точностью измерений и легкостью реализации требуемых спект­ ральных характеристик чувствительности.

Примем для примера, что ошибки цветности не должны пре­ вышать трех порогов различения цветности, и определим на осно­

— 82 —

Рис. 3.12. Зоны разброса ошибок опорных цветностей из-за изменения цветовых координат на ± 1 % при использовании в колориметре цвето­ вой системы МКО XYZ

личиной в три порога изменения координат X и У не должны пре­ вышать ±0,4%, а изменение Z — ±0,55% .

Как и можно было ожидать по расположению цветового тре­ угольника, система XYZ менее выгодна для колориметров, чем рас­ смотренная выше система_Л так как, кроме трудности осуществ­ ления двугорбой кривой X, она требует и большей точности осу­ ществления кривых.

3.8. ИЗМЕРЕНИЕ ЦВЕТА НА ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО КИНЕСКОПА

В трехцветных аддитивных цветовоспроизводящих устройст­ вах, в которых цвет воспроизводится при помощи смешения свече­ ний от трех источников, как имеет место при воспроизведении цве­ та в цветном телевидении, возможно применение еще одного спе­ цифического способа измерения цвета. В таких воспроизводящих устройствах смешиваемые основные цвета определяют цветовую координатную систему, поэтому количества этих цветов в смеси и являются цветовыми координатами в этой системе. Для измерения этих количеств можно предположить, что относительные спект­ ральные распределения излучения трех источников не изменяются при изменении количеств основных цветов — пропорционально из­ меняются все ординаты спектральных характеристик излучения источников.

Способ измерения цвета, который может быть применен в та­ ком случае, заключается в следующем. Измерительное устройство содержит три канала, подобно обычному фотоэлектрическому ко­ лориметру. Но, в отличие от колориметра, где спектральные ха­ рактеристики чувствительности трех каналов должны точно соот­ ветствовать определенным кривым (кривым сложения некоторой цветовой системы), здесь спектральные характеристики чувстви­ тельности (анализирующие функции) могут иметь произвольную форму, лишь бы в трех каналах они были различны, не выходили из пределов видимого спектра и попадали в спектральные области излучения люминофоров. Более тогО', эти характеристики могут

— 84 —

При постоянных анализирующих функциях частичный отклик каждого канала па излучение одного из люминофоров пропорцио­ нален величине излучения этого люминофора, т. е. соответствую­ щей цветовой координате. Таким образом, можно написать:

вующие показания при измерении исходного цвета системы при­

лучаем формулу для расчета цветовых координат по показаниям прноора:

Таким образом, если достаточно иметь выражение результатов измерения цвета в цветовой системе приемника, то для измерений не нужно знания не только спектральных характеристик чувстви­ тельности прибора, но и точных координат цветности основных цветов данной приемной трубки. Элементы расчетной матрицы (3.14) легко находятся при измерениях данным прибором исход­ ного цвета системы приемника. Для этого после тщательной уста­ новки этого цвета по очереди выключаются по два луча и произ-

— 86 —

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

Световые измерения при преобразовании сигнал-свет

4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основным устройством для осуществления преобразования сиг­ нал-свет при синтезе телевизионного изображения на приемном экране является кинескоп. Световые измерения на экране кинеско­ па — это измерения яркости и цвета как всего экрана, так и от­ дельных его участков. Они позволяют оценить рабочие характери­

(яркость, контрастность, цветопередачу, четкость, передачу гра­ даций яркости и т. д.) и влияние на него различных факторов, дей­ ствующих на разных участках телевизионного тракта. Поэтому ме­ тоды и устройства, разработанные для измерения выходных све­ товых параметров кинескопов, имеют много общего с аналогичной аппаратурой, предназначенной для оценки качества телевизионных изображений.

Измерения яркости и цвета всего экрана кинескопа и достаточ­ но крупных его участков проводятся обычными методами и рас­ смотрены в предыдущих главах.

В этой главе основное внимание уделено световым измерениям специфических характеристик кинескопов, которые наиболее важ­

о фотоэлектрических измерениях яркости мелких элементов теле­ визионного изображения, необходимых для построения контраст­ но-частотной апертурной и градационной характеристик. Для этой цели разработаны методы и приборы, учитывающие особенности телевизионного изображения.

4.2. ИЗМЕРЕНИЯ КОНТРАСТНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Один из важных качественных показателей телевизионного изо­ бражения — четкость —• в значительной мере определяется раз­ вертывающей апертурой кинескопа. Однако способность кинескопа воспроизводить мелкие детали обычно характеризуется не величи­ ной развертывающей апертуры, а его контрастно-частотной ха-

— 88 —

рактеристикой, показывающей зависимость контраста мелких де­ талей изображения от их размеров. Непосредственно измеренная контрастно-частотная характеристика более полно характеризует разрешающую способность кинескопа, так как в этом случае учи­ тываются и другие ограничивающие факторы, помимо апертуры,, как например, ореол, внутренние отражения и т. п. При этом от­ падает также необходимость в сложных измерениях распределе­ ния яркости по развертывающему светящемуся пятну.

При измерениях контрастно-частотной характеристики на уп­ равляющий электрод кинескопа подаются симметричные прямо­

ной волны на экране и др. Так, может двигаться либо щель при неподвижной яркостной волне на экране

либо яркостиая волна относительно неподвижной щели. Переме­ щение яркостной волны по экрану может выполняться также не­ сколькими способами, которые будут рассмотрены ниже.

Выходной сигнал микрофотометра либо наблюдается на осцил­ лографе, либо регистрируется самопишущим прибором.

Для предотвращения искажения воспроизводимой яркостной волны из-за нелинейности модуляционной характеристики кине­ скопа глубина модуляции яркости экрана должн \ выбираться от­ носительно небольшой — не превышающей 10—15% среднего уровня яркости [52]. Влияния нелинейности модуляционной харак-

-89 —