- •4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений
- •4.1. Кинескопы
- •4.1.3. Цветные кинескопы
- •4.2. Видеопроекторы на кинескопах
- •4.3.2. Видеопроекторы типа "Титус"
- •4.3.3. Видеопроекторы ila и d-ila
- •4.4. Тв проекторы на квантоскопах
- •4.5. Матричные экраны (панели)
- •5. Аналоговые методы коррекции • и обработки тв сигналов
- •5.1. Передача постоянной составляющей и низких частот , в видеосигнале. Фиксирующие цепи
- •5.2. Апертурная коррекция
- •5.3. Гамма-корректор
- •6. Аналоговые системы передачи цветного тв сигнала
- •6.1. Основы колориметрии телевизионных систем
- •6.2. Предварительное кодирование сигналов цветности
- •6.3. Цветная тв система ntsc
- •6.4. Цветная тв система pal
- •6.5. Цветная тв система secam
- •4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений 3
- •4.1. Кинескопы 3
- •Черно-белые кинескопы 3
6.2. Предварительное кодирование сигналов цветности
Предварительное кодирование сигналов цветности необходимо для одновременной передачи яркостной и цветовой информации в пределах полосы частот, отведенной для черно-белого ТВ сигнала. Оно применяется во всех существующих системах цветного ТВ и заключается в получении яркостного и двух цветоразностных сигналов.
Уравнение, связывающее сигналы основных цветов и яркости имеет вид
Е'у = 0,299E'R + 0,587Е'с + 0,114E'B ..,
Оно получено с учетом кривой видности зрения, а также координат цветности люминофоров и эталонного белого кинескопа. Однако сигналы цветности передаются не набором цветоделенньгх компонент, а в виде цветоразностных сигналов, формируемых с помощью матричных схем (рис.6.7).
Эш обеспечивает ряд преимуществ:
-
возникает выигрыш по размаху сигнала, а значит, уменьшае г- ся величина взаимных помех сигналов яркости и цветности;
-
устраняется избыточность информации о цвете, так как пере-
дается сигнал яркости;
-
разностные сигналы симметричны относительно осевой ли нии и в большинстве случаев не требуют фиксации;
-
на стороне приема в качестве матрицы может использоваться кинескоп;
-
уменьшаются помехи на серых тонах.
Итак, передаются:
При передаче сигналов, соответствующих эталонному опорному белому цвету и -всем серым тонам устанавливают
Эти сигналы связаны с сигналами основных цветов соотношениями
Цветоразностные сигналы, тем самым, на всех ахроматических цветах будут равны, нулю.
Сигнал E'g-y может быть получен из двух других цветоразностных на основе выражения
Кодирование видеосигналов в соответствии с полученными выражениями обычно осуществляется с помощью резистивных матриц и инвертирующих усилителей.
Получение цветоделенньгх сигналов на приемной стороне осуществляется также матрицированием, путем сложения цветоразностных сигналов с яркостным:
Масочный кинескоп может выполнять функции матрицы. В этом случае на его модуляторы подаются цветоразностные сигналы, а на катоды - яркостный.
Все операции матрицирования - линейные. Для их осуществления необходимо, чтобы система в целом также была линейной. Но кинескоп приемника имеет нелинейную модуляционную характеристику с упр = 2,8. На передающей стороне могут быть другие нелинейные звенья. Чтобы не допустить возникновения искажений, сигналы датчиков ER, EG, EB подают предварительно на у-корректоры, имеющие характеристику передачи (главным обра-
6.3. Цветная тв система ntsc
В связи с необходимостью передачи в пределах полосы яркост-пого сигнала К'¥ дкух дополнительных сигналов E'R-y и E'b~y (сравнительно узкополосных) был разработан способ так называемой квадратурной модуляции. Осуществляется такая модуляция путем балансной модуляции указанными сигналами двух несущих колебаний, имеющих одну и ту же частот}' и сдвинутые на 90° фазы, а затем суммированием модулированных колебаний. Впоследствии этот способ модуляции применили и в системе PAL.
и полный цветовой ТВ сигнал
На рис.6.8 показана структурная схема кодирующего устройства с квадратурной модуляцией (NTSC), содержащая:
В модуляторах сигналов E'r_y и E'B-Y, выполненных по балансной схеме (перемножители), выходные напряжения пропорциональны произведениям входных напряжений, т.е. выходной сигнал при входных сигналах, равных нулю, отсутствует. Поэтому на изображении значительно уменьшается мешаюшее действие цветовой поднесущей. В блоке сложения при линейном суммировании образуется результирующий сигнал цветности
-
- кодирующую матрицу (по рис.6.7а);
-
- устройство коррекции цветоразностных сигналов с получением Е'] и E'Q;
-
- балансный модулятор Е'ь
-
- балансный модулятор E'Q;
-
- генератор цветовой поднесущей частоты 3,58 МГц;
-
- фазовращатель на 90°;
-
- сумматор сигналов яркости, цветности, СС11 и цветовой син хронизации.
8 системе NTSC учитывают два обстоятельства: эффект Мильдтона-Холмса, состоящий в кажущемся изменении цвета де талей с изменением их размера, а также несимметричную узкопо- лосность цветоразностных сигналов. Сигнал E'R.Y передается в по лосе 1,9 МГц (1,3 - нижняя + 0,6 - верхняя боковые полосы, МГц), а сигнал E'B_Y в полосе 1,2 МГц (0,6 - нижняя + 0,6 - верхняя боко вые полосы, МГц). При таких полосах мелкие цветные детали не передаются. Поэтому с целью создания впечатления о наличии мелких деталей, векторам цветоразностных сигналов придан разво рот на 33° против часовой стрелки.
а вместо сигнала Е'в.¥- сигнал E'Q:
Таким образом, на модуляторы вместо E'R-yпоступает сигнал Е\:
Одновременно здесь же введены коэффициенты компрессии: Р,877 для красного цветоразностного и 0,493 для синего цветораз-ностного сигналов.
При
записи через цветоделенные сигналы
можно получить такие
выражения:
На первые входы синхронных детекторов одновременно подается полный сигнал цветности, выделенный из сигнала Е'Е полосовым усилителем, а на вторые входы - синусоидальное напряжение от местного генератора с относительным сдвигом фазы 90° (как и на передающей стороне).
Аналогично
Напряжение на выходах синхронных детекторов имеет вид:
Первый член в каждом из этих выражений является цвето-разностным сигналом (полезным), а два других - высокочастотные компоненты, которые легко подавляются ФНЧ.
На приемной стороне окончательно цветоразностные сигналы получают матрицированием по выражениям:
Чтобы не возникали цветовые искажения в принимаемом изображении, фаза колебаний поднесущей в синхронных детекторах должна быть точно (до 5°) равна фазе колебаний поднесущей в передающем устройстве. Для этого в полный ТВ цветовой сигнал во время гасящего импульса по строкам вводится «вспышка» - серия колебаний поднесущей, частота и фаза которых точно равна частоте
и фазе колебаний ноднесущей в кодирующем устройстве.
Для неподвижности рисунка помехи от цветовой поднесущей ее частоту жестко связывают с fc частотой строчной развертки. В стандарте NTSC это выполняется по выражению
Фаза колебаний вспышки цветовой синхронизации сдвинута на *>7° относительно вектора Г, на 147° относительно вектора Q' или на 180° относительно исходного направления вектора Е'в Y