Развивка на телевизионното изображение - процес на последователно предаване на информация за отделните елементи на изображението. В телевизионните системи се използват развивки, изменящи се по различен закон. Това не оказва влияние на геометрично правилното възпроизвеждане на изображението, ако законът е един и същ и за предаващата и приемната страна. Условията за оптималност на развивката са:
- за един пълен цикъл на развивката да се предават всички елементи на изображението;
- всеки елемент да се предава еднократно за едно и също време;
- времето за обратен ход да е минимално;
- честотата на кадрите да е минимална;
- развивката да има проста техническа реализация.
Растър - геометричната фигура, която се описва от електронния лъч при развивката независимо от съдържанието на изображението. Формата на растъра е показана на фиг.2.1
Прогресивна развивка - движението на електронния лъч става с постоянни скорости, но различни в хоризонтална (Vx) отляво надясно и вертикална (Vy) отгоре надолу посока. При движението си отляво надясно по оста x, електронният лъч описва един ред, а отгоре надолу - един кадър. Така се извършва редова и кадрова развивка, което формира растъра. За един период на кадровата развивка се получава едно неподвижно изображение - кадър. Броят на редовете в вдин кадър е z, а броят на предаваните кадри за секунда - n.
Отношението на дължината на един ред b към височината на растъра h дават формата на кадъра k = b / h
z, n и k са стандарти за всяка телевизионна система и са известни като параметри на разлагане на системата.
Движението на лъча от началото до края на реда или кадъра образуват правия ход на развивката - t1z, t1n, а обратното му движение - t2z, t2n
Сумата от правия и обратния ход образува периода на редовата развивка Tz = t1z + t2z и периода на кадровата развивка Tn = t1n + t2n . По време на обратния ход не се предава информация, поради което t1z >> t2z и t1n >> t2n . Обикновено t2z = (10-12)% Tz , а t2n = (7-8)% Tn
В съвременните системи се прилага електромагнитно отклонение на електронния лъч. Формата на токовете през оклонителните бобини е показана на фиг. 2.1б, а законите на изменение съответно по оста x и y имат вида:
ix(t) = Imz [(2t /t1z) - 1] (2.1)
iy(t) = Imn [(2t /t1n) - 1] (2.2)
С достатъчна практическа точност приемаме, че времето за обратния ход е пренебрежимо малко (0), следва
b / Vx ≈ Tz = 1 / fz ; h / Vy ≈ Tn = 1 / fn ; Tz / Tn = k.Vy / Vx = fn / fz ; където fz и fn и са съответно редовата и кадровата честота на развивката.
Съществен недостатък на прогресивната развивка е необходимостта от твърде широка честотна лента, тъй като последната е пропорционална на квадрата на броя редове и честотата на кадрите.
Презредова развивка - За да се стесни честотната лента един кадър на изображението се представя и възпроизвежда от два полукадъра - нечетен (включващ нечетните редове от растъра) и четен (четните редове) - фиг.2.2а
Всеки полукадър съдържа два пъти по-малко редове и се предава половината от информацията за един кадър, а цялата информация се получава чрез наслагване на редовете от двата полукадъра. Редуването на нечетни и четни редове се осъществява чрез подбор на нечетен брой редове, поради което второто поле се оказва изместено на половин ред и всички четни редове са отместени спрямо нечетните.
Приемайки, че броят на редовете е z = 2m + 1 (2.4)
където m е цяло число, за да се получи полови ред във всеки полукадър честотата на редовата развивка fz и полукадровата честота fπn трябва да са свързани със зависимостта:
fz = z.fπn / 2 = (m + 1/2) . fπn (2.5)
Формата на тока през отклонителните бобини при презредова развивка е показана на фиг.2.3., а законите на изменение са (2.1) и (2.2).
Намаляването наполовина на полукадровата честота стеснява честотната лента наполовина. Необходимостта от "твърда" връзка между редовата и кадровата честота (2.5), обаче, усложнява технически предаващата част и изисква по-сложна форма на кадровия синхронизиращ импулс. Въпреки това, съвременните телевизионни системи използват презредова развивка.
Спирална развивка - реализира се чрез отклонение на лъча в хоризонтална и вертикална посока по хармонични закони от вида:
ix(t) = Im (t / Tn) sinωzt (2.6)
iy(t) = Im (t / Tn) cosωzt (2.7)
където ωz е честотата за описване на една спирала, а Tn е периодът на един кадър. Амплитудите на токовете се модулират с линейно изменящо се напрежение - фиг.2.4
Спиралната развивка намира приложение в специализираните телевизионни системи. Характеризира се с малък обратен ход, проста синхронизация, максимално използване площта на екрана и добро геометрично подобие. Недостатък е непостоянната скорост на развивката, което води до яркостна модулация на изображението и нееднаква детайлност в централната част и в периферията на изображението.
Синусоидална развивка - хоризонталното отклонение на лъча се извършва по синусоидален закон, а вертикалното - по линеен, т.е.
ix(t) = Imz sinωzt (2.8)
iy(t) = Imn [(2t / Tn) - 1] (2.9)
където ωz е честотата на развивка по редове, а Tn е периодът на развивка по кадри. Формата на растъра и отклонителният ток при синусоидална развивка е показана на фиг.2.5.
Синусоидалната развивка се използва при опростени промишлени системи, поради лесното формиране на отклонителния ток, отсъствие на обратен ток по редове, лесна синхронизация и висока точност. Поради характера на синусоидата в края на редовете се получава припокриване и намаляване детайлността на изображението.
Размер на изображението - свързан е с разстоянието между наблюдателя и екрана. При формат на кадъра 4:3 и ъгъл на ясно зрение α = 12°-15° се установява, че за наблюдението на плоско изображение оптимално се явява разстоянието L = 5.5h, където h е височината на изображението.
Геометрично подобие - запазване напостоянен мащаб за всяка точка от изображението, при което се запазват съотношенията в една геометрична фигура. Предаваното и приеманото изображение са две двумерни изображения, показани на фиг.2.6.
Точка A1 от предаваното изображение се характеризира с радиус-вектор r1, а точка A2с радиус
радиус-вектор r2. Геометрично подобие между предаваното и приеманото изображение съществува, ако за всяка точка е изпълнено векторното равенство
→ →
r1 / r2 = cte, което се свежда до две алгебрични, известни като условие за синхронност |r1| / |r2| = cte и условие за синфазност φ1 = φ2
Геометрични изкривявания - формата на растъра може бъде изкривена в "бъчва", "възглавница", "трапец" и "успоредник".
Количествената оценка на изкривяванията се прави с помощта на коефициента Г:
изкривяване тип "бъчва" и "възглавница": Гy = Δh / h ; Гy = Δb / b ;
изкривяване тип "трапец": Гтр = 2 (l2 - l1) / (l2 + l1) ;
изкривяване тип "успоредник": Гусп = 2 (Д2 - Д1) / (Д2 + Д1)
Нелинейни изкривявания на растъра - непропорционални изменения мащаба на изображението, фиг.2.8
хоризонтални изкривявания: Гx = 2 (Δbmax - Δbmin) / (Δbmax + Δbmin)
вертикални изкривявания: Гy = 2 (Δhmax - Δhmin) / (Δhmax + Δhmin)
Детайлност на изображението - определя се от способността на телевизионната система да произвежда най-малките елементи от изображението.
Номинална детайлност. Реална детайлност. Контраст на изображението. Информационен обем на изображението
Няма коментари:
Публикуване на коментар