LR3_Bronnikov_Kornilov

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТВ

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Основы телевидения и видеотехники»

Тема: ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Студенты гр. 0182		Корнилов А.М. Бронников Д.Д.
Преподаватель		Бахвалов М.В.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы

Изучение особенностей формирования и использования яркостного и цветоразностных сигналов, определение координат цветности цветных полос, воспроизводимых на экране кинескопа, исследование искажений цветопередачи при отсутствии некоторых сигналов и оценка влияния шумов по каналам яркости и цветности.

Теоретические сведения

В цветном телевидении информация об изображении с произвольной спектральной характеристикой передаётся тремя независимыми сигналами

На цветовом графике (рис. 1) любой цвет F отображается точкой с координатами цветности Спектральные, наиболее насыщенные цвета, соответствующие монохроматическим излучениям электромагнитных колебаний с длиной волны , отображаются кривой-локусом.

Рис.1 – Цветовой график

Все реальные цвета имеют координаты цветности, находящиеся в пределах полученной замкнутой области. За её пределами находится область условных не существующих в природе цветов. В центре графика располагается область ненасыщенного цвета – белого.

Смешение трёх цветов, не лежащих на одной прямой, позволяет воспроизвести любой цвет, находящийся в пределах цветового треугольника с вершинами в точках смешиваемых цветов.

Расчётные формулы: Координаты цветности:

Структурная схема лабораторного макета

Рис. 2 – Схема установки

Лабораторная установка (рис. 2) представляет собой замкнутую телевизионную систему. В состав установки также включены генератор шума и измеритель координат цветности. Определение координат цветности осуществляется путем совмещения измеряемой цветной полосы с контрольной, цветность которой изменяется при помощи регулировок X и Y.

Обработка результатов эксперимента

1. Экспериментально полученные осциллограммы в контрольных точках макета для заданных вариантов

Фото осциллограмм сигналов в контрольных точках макета для разных вариантов представлены в таблицах ниже.

Вариант 5:

Таблица 1. Сигналы в контрольных точках макета

Вариант 2:

Таблица 2. Сигналы в контрольных точках макета

Вариант 13:

Таблица 3. Сигналы в контрольных точках макета

Вывод: Полученные в ходе эксперимента осциллограммы сигналов в контрольных точках макета совпадают с расчётными.

2. Экспериментальное определение координат цветности и сравнение с расчётными данными

Результаты определений значений координат цветности для каждой из цветных полос, воспроизводимых на экране кинескопа сведены в таблицу ниже.

Таблица 4. Сравнение экспериментальных и расчётных координат цветности, вариант 5

№ Цветовой полосы
		1	2	3	4	5	6	7	8
Координаты цветности	XF	0,17	0,21	0,17	0,21	0,14	-	0,14	-
	XF ЭКС	0,17	0,27	0,17	0,27	0,16	-	0,16	-
	YF	0,32	0,71	0,32	0,71	0,08	-	0,08	-
	YF ЭКС	0,27	0,69	0,27	0,69	0,14	-	0,14	-

Рис. 3 – Цветовой график для варианта 5

Таблица 5. Сравнение экспериментальных и расчётных координат цветности, вариант 2

№ Цветовой полосы
		1	2	3	4	5	6	7	8
Координаты цветности	XF	0,21	0,21	0,21	0,21	-	-	-	-
	XF ЭКС	0,27	0,27	0,27	0,27	-	-	-	-
	YF	0,71	0,71	0,71	0,71	-	-	-	-
	YF ЭКС	0,69	0,69	0,69	0,69	-	-	-	-

Рис.4 – Локус для варианта 2

Таблица 6. Сравнение экспериментальных и расчётных координат цветности, вариант 13

№ Цветовой полосы
		1		2		3		4		5		6		7		8
Координаты цветности	XF		0,31		0,46		0,16		0,21		0,33		0,57		0,14		-
	XF ЭКС		0,33		0,49		0,18		0,27		0,32		0,63		0,16		-
	YF		0,32		0,5		0,28		0,71		0,24		0,41		0,11		-
	YF ЭКС		0,33		0,49		0,28		0,69		0,18		0,31		0,14		-

Рис. 5 – Локус для варианта 13

Вывод:

Вычисленные в идз расчетные координаты попали в треугольник цветов, значит эксперимент выполнен верно, как и расчеты. Экспериментальные точки не сильно отличаются от теоретических, хоть и в некоторых местах немного выходят за пределы треугольника. Это можно объяснить особенностью зрения студента, который проводил эксперимент, а также качеством оборудования.

Самое сильное расхождение теории с практикой получено для варианта 13 (Рис. 5) в области красного. Это может быть связано как с особенностями цветопередачи аппаратуры, так и с особенностями цветовосприятия человека (Рис. 6). Заметно сильное снижение чувствительности при приближении к красному цвету (630-760 нм), поэтому во время эксперимента сложно было определять оттенки красного.

Рис. 6 – Спектральная чувствительность зрительного анализатора в дневных условиях (кривая 1) и в сумерках (кривая 2)

Наименьшее различие наблюдается в центре треугольника, что примерно соответствует белому цвету. Смещение от центра на небольшое расстояние сразу окрашивает картинку, поэтому распознать отличие просто.

3. Исследование пороговой заметности шума при его вводе в передаваемые по каналу связи сигналы

Таблица 7. Пороговые уровни шума для его визуального обнаружения

Канал	Шумы на появление	Шумы на исчезание	Средний уровень
Y	0,2	0,1	0,15
R-Y	0,4	0,2	0,3
B-Y	0,7	0,4	0,55

Вывод: Для сигнала Y визуальный пороговый уровень заметности белого шума должен теоретически наступить раньше, так как самым широкополосным из исследуемых сигналов является канал яркости - Y. Чем шире полоса частот сигнала, тем больше мощность шума в нем, так как СПМ белого шума постоянна на всей полосе частот.

Из эксперимента можно заметить, что минимальным пороговым уровнем шума действительно обладает канал Y. Эксперимент подтвердил теорию.