Предыдущая страница реферата | 7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17 | Следующая страница реферата

3.4. Параметры, определяющие восприятие яркости, цвета

Яркостные параметры ТВИ задаются его средней яркостью и числом воспроизводимых градаций яркости.

Яркость наилучшего восприятия зависит от условий наблюдения, свойств зрения и даже содержания изображения. Хотя диапазон яркостей в природе (
105, однако глаз воспринимает «по диапазонам». Повторим, что для предельного случая (черный бархат на белом снегу) диапазон яркостей ( 100.

В принципе в ТВ может быть и больший диапазон яркостей, поскольку экран
– светящаяся поверхность (излучающая). Однако всегда есть внешнее освещение, которое снижает контраст за счет увеличения яркости в темных местах изображения. Считается, что при хорошем диапазоне яркости его величина достигает 100, а при удовлетворительном ( (30(40).

Средняя яркость 30 кд/м2 достаточна для наблюдения. В наиболее светлых местах изображения яркость достигает 200 кд/м2. Средняя яркость сцены может меняться в зависимости от условий освещения, поэтому в общем случае должен передаваться сигнал средней яркости.

Как уже говорилось, внешняя засветка уменьшает диапазон яркостей, т.е. контраст. Без внешней (фоновой) подсветки [pic], а с подсветкой [pic].
Обычно Lф ( Lmin, поэтому: С(( С.

В некотором диапазоне яркостей глаз «работает» по закону Вебера-
Фехнера:

[pic] изобр. Для малых (L: [pic].
Т.е. пропорциональное воспроизведение полутонов будет в случае, когда: lgL = (lgL0 + lgK, или L = KL(0, где ( и К определяется путем подстановки в эти уравнения значений Lmax,
Lmin, Lo max и Lomin: [pic], [pic], С - определяет опорный уровень яркости (обычно яркость лица). Будем считать, что Lmax изображения соответствует L0max.
В принципе возможны три случая воспроизведения (рис. 3.4.):
1 случай – нормальная контрастность, когда ( = 1, L = CLо (кривая 1);
2 случай – повышенная контрастность: ( ( 1 – здесь одна градация объекта передается несколькими градациями изображения;
3 случай – пониженная контрастность: ( ( 1 – одна градация изображения соответствует нескольким градациям объекта.
Если диапазон яркостей объекта больше диапазона яркостей ТВИ, то полное использование большего диапазона возможно только в случае меняющейся адаптации глаза, обеспечивающей изменение (.

Особые затруднения возникают при ( ( 1 в цветном телевидении, т.к. надо обеспечивать сквозную характеристику для разных цветов.

4. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

4.1. Датчики ТВ сигнала и их характеристики

Датчики ТВ сигнала преобразуют световую энергию от объекта, попавшую на светочувствительную поверхность датчика, в электрический сигнал для последующей обработки, передачи, хранения и воспроизведения. Яркость
(освещенность) оптического изображения зависит от координат x, y и времени t, поэтому преобразователь должен оценивать (измерять) яркость участков изображения в процессе их развертки.

Как уже говорилось (гл. 1), различают два основных типа преобразователей – мгновенного действия и с накоплением. По физике действия они делятся на оптико-механические, электровакуумные и твердотельные.

Оптико-механические (все мгновенного действия) могут быть с бегущим лучом или с «бегущей апертурой» по оптическому изображению (диск Нипкова).

Электровакуумные преобразователи бывают как мгновенного действия, так и с накоплением. Сейчас это основной тип телевизионных преобразователей
(анализаторов).

Твердотельные преобразователи представляются наиболее перспективными, особенно для цифровых систем.

Характеристики фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) во многом определяют качество ТВИ. среди характеристик выделим следующие.

Чувствительность – величина, обратная освещенности фоточувствительной поверхности (ФП), необходимой для получения ТВ сигнала с заданным отношением сигнал/шум. Чувствительность оценивают в (лк(.

Световая характеристика – зависимость тока сигнала ФЭП от освещенности
ФП. Из этой зависимости, в частности, виден диапазон, в котором может работать ФЭП.

Спектральная характеристика – зависимость сигнала от длины волны равноинтенсивного излучения, падающего на ФП. Она может выходить за пределы видимого излучения, что бывает полезно для прикладных ТВ систем.

Разрешающая способность – свойство реагировать на мелкие детали оптического изображения. О разрешающей способности можно судить по апертурной характеристике, которая определяет связь между глубиной модуляции сигнала и размерами передаваемых деталей изображения.

Инерционность – запаздывание изменения ТВ сигнала относительно изменения освещенности ФП. Она, в частности, проявляется в виде тянущегося следа и размывания границ движущихся объектов ТВИ. Для этого обычно оценивается величина остаточного сигнала относительно максимального через промежуток времени, равный длительности кадра.
Указанные характеристики и параметры преобразователей не исчерпывают всех показателей. Есть и другие показатели: вес, размеры, стоимость, долговечность, вибростойкость и др., которые хотя здесь и не рассматриваются, но могут играть решающую роль при выборе ФЭП.

4.2. Фотоэлектронные эффекты

Фотоэлектронная эмиссия лежит в основе всех приборов, использующих внешний фотоэффект, когда при облучении светом некоторого материала из него вылетают электроны. На этом принципе работают фотоэлементы, фотоэлектронные умножители (ФЭУ), передающие ТВ трубки и др. Фоточувствительная поверхность служит фотокатодом. Между катодом и анодом (коллектором) приложено собирающее (и ускоряющее) электрическое поле. Если собираются все электроны
(ток насыщения), то работа ФЭП описывается двумя законами:
1. Законом Эйнштейна, который связывает энергию кванта света (h() с работой выхода е (0 и кинетической энергией фотоэлектрона с зарядом e и массой m:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: бесплатные тесты бесплатно, виды шпаргалок.





Предыдущая страница реферата | 7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17 | Следующая страница реферата