Физические основы телевидения Обобщенная структурная схема телевизионной системы Передающая часть F L(x,y) ПТВС ТВ сигнал Преобр. Uc(t) Усилитель формиров. свет/сигнал ix iy Uc(t) Передатчик СГ ССП СИ Разверт. устройство КИ Синхрогенератор ССП=ССИ+КСИ СГ=СГИ+КГИ ПТВС= ТВС+ ССП+ СГ Приемная часть ВЧ – часть приёмника U’c(t) ПТВС L(x,y) U’c(t) Видео усилитель преобразоват ель сигнал свет ПТВС Устройство селекции синхроимпульсов ССИ КСИ ix iy Развёртывающие устрой-ства F Nэл = z *. z *k = k z2 z - число строк разложения k - формат кадра k=b/h h b Основные характеристики ТВ сигнала - импульсная форма - периодичность - униполярность (размах, длительность импульсов, время нарастания и спада) ( с частотой fy , fx ) ( среднее за период значение не равно 0 : ТВ сигнал содержит среднюю «постоянную» -составляющую ) - динамический диапазон - спектр частот ( уровень черного –уровень белого ) ( fmin –fmax) СИГНАЛ ГАШЕНИЯ СГ = СГИ + КГИ СГИ: fсги = fx = 15625 Гц tсги = 12 мкс КГИ: fкги = fy = 50 Гц tкги = 1,6 мс СИГНАЛ СИНХРОНИЗАЦИИ ССП = ССИ + КСИ ССИ: fсси = fx = 15625 Гц tсси = 4,7 мкс КСИ: fкси = fy = 50Гц tкси = 160 мкс СИ : fси = fсси = fx КИ: fки = fкси = fy fmax = 1 / 2 tуст tуст = t эл tэл = Tк / Nк Tк - время передачи кадра Nк - число элементов в кадре Tк = 1 / n ; Nк = kz * z = kz 2 n – число кадров, передаваемых в 1 сек k - формат кадра z - число строк разложения fmax = 1 / 2 tэл = kz2n / 2 Уточнение значения fmax a) Учет времени обратного хода разверток α = Tx2 / Tx ; β = Ty2 / Ty α,β – коэффициенты, учитывающие время обратного хода по строке и по кадру. α= 0,18; β=0,08; b) Учет дискретности структуры растра передаваемый объект изображение 1 2 3 4 5 p –коэффициент Кэлла; p=0,8 fmax=p*(kz2n/2)*((1-β)/(1-α)) Учет времени обратного хода разверток Za = Z – βZ = Z(1 – β) α = Tx2 / Tx; β = Ty2 / Ty Tx a = Tx – α Tx = Tx ( 1 –α ) Tx a Z Za Tx Z =625 ; β = 0,08 Za = 575 Tx =64мкс;α = 0,18 Tx a=52мкс fmax р=1/2 tэ р tэ р = Tk p / Nк р Tk p =Tx a * Za Nk р = k * Za2 f max p = k Z2 n ( 1 – β ) / 2 ( 1 – α ) Основные параметры ТВ системы ( ТВ развертки) Выбор параметров вещательной ТВ системы и их согласование с характеристиками зрительного анализатора 1. Формат кадра - k 2. Число строк разложения - z 3. Число кадров, передаваемых в 1 сек - n 4. Вид развертки fmax=p*(kz2n/2)*((1-β)/(1-α)) Характеристики зрительного анализатора 1-стекловидное тело; 5- зрачок и хрусталик 9- зрительная ось 2- склера; 6- сетчатка 3- роговица; 7- желтое пятно 10- оптическая ось(ось симметрии) 4- радужная оболочка 8-центральное углубление 11- зрительный нерв Формат кадра k=b/h h b Желтое пятно k=4/3 k=4/3 k =16/9 α=120 …150 β=160…200 Число строк разложения z 2h/z α δ h lопт. lопт = 4… 6 h δ = 0,5‘ …2,0‘ –разрешающая способность глаза человека 2h ------------Z * lопт = tgδ ≈ δ Z = 600…2000 Число кадров, передаваемых в 1 сек n Инерционность зрительного анализатора – запаздывание ощущения при переходе от одного уровня возбуждения к другому ощущение L(t) L1 t 0 tимп Прерывистый световой поток может казаться непрерывным из-за инерционности зрительного анализатора L(t) Визуальное ощущение E T Lmax ∆E ∆E/Eпор = t t T ∫ Lвиз=1/Т L(t)dt 0 (2-5)% ТВ: замена движущегося объекта отдельными фазами движения (кадрами) n к/cек Восприятие движущегося изображения n > nкр –движение воспринимается как слитное, плавное n кр=16 …24 к/сек n = 25 к/сек ТВ: воспринимаемое зрителем изображение - мерцающий источник света ( с частотой вертикальной (кадровой ) развертки) Восприятие мерцающего источника света fy > fкр - мерцания источника света не заметны fкр = 9,6 lg L + 26,8 L =100 кд/м2 : fкр = 46-48 Гц fy = 50 Гц Вид развертки fmax = p kz2n/2 [(1-β)/(1-α)] Построчная развертка n = 50 к/сек, z = 625, k = 4/3 fy = 50 Гц fmax = 12,0 MГц Чересстрочная развертка n = 25 к/сек, z = 625, k = 4/3 fy = 50 Гц fmax = 6,0 МГц Формирование чересстрочного растра ПР ЧСР 2h/z h/z 1 2 3 4 5 I поле II поле УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕССТРОЧНОГО РАСТРА 1. Zk = ( 2 v + 1), v = 0, 1, 2, 3,… Zп = v + 1/2 2. fx/fy = z/2 fx = z n; fy = 2 n fx= (z/2) fy 3.Стабильность размаха развертывающих токов Синхрогенератор. Назначение - для получения синхронизирующих и управляющих импульсов на передающей стороне ТВ системы Структура - задающий генератор (хронизатор), формирующее устройство, устройство согласования и распределения Структурная схема хронизатора 2fx fx (fz) З.Г. :2 fy (fп) :z fx = fзг / 2 fx / f y = z / 2 fзг = 2fx fy = f зг / z Параметры Построчная развертка Чересстрочная развертка n 50 к/сек 25 к/сек fk 50 Гц 25 Гц z 625 625 fx (fz) 31250 Гц 15625 Гц fy (fп) 50 Гц 50 Гц fmin 50 Гц 50 Гц fmax 12,0 МГц 6,0 МГц
