§ 6.3. Основные параметры телевизионного изображения.

Формат кадра должен соответствовать условию ясного видения. Глаз воспринимает определенный сектор пространства. Установ­лено, что полю ясного зрения соответствуют угловые размеры: 12° по вертикали и 16° по горизонтали. По мере увеличения угла, на который отклоняются от центра сетчатки глаза лучи, идущие от рассматриваемого объекта, острота зрения падает. Угол ясного видения по вертикали (а 12°) соответствует рассмотрению изображения с расстояния, равного приблизительно 5—6 высотам изображения. Таким образом, высота кадра определяется рас­стоянием от изображения до глаза зрителя. Ширина кадра должна удовлетворять оптимальным условиям рассматривания изображения целиком. Поэтому формат кадра в телевидении выбирается таким, что соотношение а:Ь = 4:3. Такой же формат кадра принят и в кино.

Число элементов изображения должно быть таким, чтобы глаз не воспринимал мозаичности последнего, т. е. строчная структура не должна быть видна. Так как разрешающая способность глаза (при оптимальной освещенности и контрастности) для людей с нормальным зрением составляет около одной угловой минуты =1'), то угловые размеры строки должны быть близки к этой величине. Число строк при этом получается равным:

(6.3.1)

В СССР число строк по стандарту было принято равным 625. Угло­вой размер строки при этом получается около 1,1', что близко к предельной разрешающей способности глаза. Число элементов разложения при этом . (6.3.2)

Отсюда следует абсолютная невозможность передачи информации о яркости всех элементов изображения одновременно, ибо для такой передачи потребовалось бы 521 000 каналов связи. Число строк определяет четкость воспроизведения мелких деталей изображения. Четкость, соответствующую Z_max, принято считать 100%-ной, так как она соответствует разрешающей способности глаза. Установлено, что увеличение четкости глаз воспринимает пропорционально относи­тельному приращению числа строк.

При числе строк Z = 625 четкость составляет около 97% от максимальной. Следует отметить, что реальная четкость изображения зависит от работы приемника в целом и определяется по испытательной таблице.

Чтобы мелькания яркости экрана были незаметны, частота смены изображений должна быть не менее 50 Гц. В связи с этим частота смены полей в телевизионном вещании составляет 50 Гц. Частота кадров при этом равна 25 Гц. Применение чересстрочной развертки позволяет вдвое уменьшить частоту кадров F_K по сравне­нию с прогрессивной разверткой и устранить мелькание изображе­ния без расширения спектра телевизионного сигнала. Учитывая, что за 1 с повторяется 25 кадров и каждый кадр со­держит Z = 625 строк, можно определить частоту строк:

F_стp = F_кZ = 25*625=15 625 Гц. (6.3.3)

Длительность развертки одной строки вместе с обратным ходом (т. е. период строчной развертки) равна 64 мкс.

Изображение на экране кинескопа должно иметь оптимальную яркость В и контрастность. Контрастность определяется отноше­нием B_max/B_min: чем больше это отношение, тем лучше контрастность изображения. Для современных кинескопов отношение B_max/В_mjn — не менее 30.