Тоискин В.С., Красильников В.В., Петренко В.И. Основы радиосвязи и телевидения: Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

101

Бинокулярный контраст заключается в том, что возбуждая сетчатку

одного глаза каким-либо цветом, можно вызвать восприятие контрастного к

нему цветового ощущения в другом глазу, например, сине-желтое, красно-

голубое.

Последовательный цветовой контраст выражается в том, что при пере-

воде глаза с одного цвета на другой, цвет последнего отличается от истинно-

го

, а при переводе на белое поле последнее будет окрашиваться в дополни-

тельный цвет. Последовательный контраст проявляется при достаточно дол-

гом предъявлении цветов.

Восприятие изменения цветового тона и изменения чистоты цвета, как

и восприятие приращения яркости, дискретно и определяется пороговыми

значениями. Величина порога не постоянна и изменяется в больших преде-

лах

по шкале цветности и степени насыщенности. Эти пороговые значения

изучены экспериментально. Общее число различимых глазом цветовых от-

тенков составляет несколько десятков тысяч.

Сказанное о восприятии цветов справедливо при следующих условиях

наблюдения: угол зрения не превышает 60º, яркость фона – порядка 300

Кд/м

, угловой размер цветовых полей – не менее 30...40'. Следует иметь в

виду, что подобным экспериментам должно предшествовать достаточное

время цветовой адаптации.

При уменьшении размера цветных деталей законы субъективного вос-

приятия их цвета нарушаются. Цвет малых деталей (около 20') кажется соот-

ветственной смесью оранжевого и голубого, а при дальнейшем уменьшении

размеров цветные детали воспринимаются

как серые с эквивалентной ярко-

стью, причем пропадают раньше синий, затем желтый, красный и, наконец,

сине-зеленый. Поэтому в технических цветных репродукциях бессмысленно

воспроизводить мелкие детали в цветах.

Таким образом, использование цветного «дополнительного» воздейст-

вия имеет смысл при размере цветовых полей более 30...40'.

Оценка влияния текста и образа

Выясним степень влияния на

зрительную систему «дополнительного»

изображения исходя из общей теории связи. Формально оценим пропускную

способность исходя из следующих соображений. Будем считать, что полез-

ная информация, поступающая в глаз, сосредоточена в пространственном

угле ясного зрения. Зная разрешающую способность глаза и время, необхо-

димое для расшифровки наиболее сложного образа подсчитаем максималь-

ный поток информации

за единицу времени. Ограничим поле ясного зрения

прямоугольником с размерами 12º по вертикали и 16º по горизонтали. Поло-

жив разрешение глаза δ = 20', получим число переносящих информацию

элементарных участков в поле ясного зрения

N = 16·60/20 ·12·60/20 = 1728.

Приняв число возможных состояний каждого элемента равным m, мак-

симальное количество информации в одном изображении (бит/изображение)

102

= N ·log

Если время распознавания одного образа принять равным T

, то пропу-

скная способность зрительной системы

пр

= J

/ T

= N / T

·log

Состоянию реального изображения J

присущи поля равного состоя-

ния (по цвету и яркости), поэтому оценка пропускной способности предель-

но возможная. Чем сложнее изображение (чем больше J

), тем большее вре-

мя необходимо для его распознавания, т.е. время распознавания является

функцией J

Рядом исследователей пропускная способность зрения определялась

путем предъявления наблюдателю заранее известных образов, при этом вре-

мя предъявления ограничивалось. Исходя из количества правильно опознан-

ных образов, определялась пропускная способность зрения, которая имеет

численное значение в интервале 50...70 бит/секунду. Расхождение в величи-

не пропускаемой и поступающей в глаз информации подтверждает осущест-

вление

весьма тщательного отбора информации в тракте зрительной систе-

мы, а также колоссальную роль психологической деятельности и накоплен-

ного опыта в процессе распознавания образов.

Значения пропускной способности по Купфмюллеру показывают, что

скорость чтения с учетом статистики языка имеет порядок

30...40 бит/секунду. Таким образом, налицо двукратное превышение инфор-

мативности образов по сравнению

с текстовой информацией. Это доказывает

низкую эффективность воздействия «скрытым» текстом.

В дополнение отметим, что текст воспроизводится посредством зна-

ков. Знак – это единство означающего (слова – произнесенного или написан-

ного) и означаемого (слова – мысленного представления о предмете или яв-

лении – содержащегося в сознании).

Любое дополнительное изображение воспринимается зрителем как ис-

кажения передачи яркости

и цветности деталей изображения, которые ска-

зываются на иллюзии пространства. Так, повышение или понижение яркости

переднего плана (фона) приводит к эффекту удаления или приближения фо-

на (переднего плана). Явление одновременного яркостного или цветового

контраста также может вызвать искаженную иллюзию глубины. Психологи-

чески за фон наблюдатель принимает большее по площади поле

и при этом

объект всегда приподнят над фоном. Если воздействовать на зрителя посред-

ством малозаметного изображения, то оно сольется с фоном или может вос-

приниматься сознанием, в лучшем случае, как искажение зрительного об-

раза.

2.2. Согласование параметров изображения с характеристиками

зрения

При построении телевизионных систем изображение на выходе системы

должно быть

согласовано с характеристиками зрения для обеспечения точ-

ного воспроизведения оригинала.

103

Для оценки качества изображения Н.Д. Нюбергом в 1947 г. были введе-

ны понятия физически точного, физиологически точного и психологически

точного воспроизведения.

При физически точном воспроизведении яркость и цвет каждой точки

оригинала соответствует яркости и цвету каждой точки изображения.

При физиологически точном воспроизведении зрительный аппарат че-

ловека в пределах допустимых искажений не

замечает разницы между ори-

гиналом и изображением, хотя их объективные параметры могут отличаться.

При психологически точном воспроизведении яркость и цвет одноимен-

ных участков оригинала и изображения могут значительно различаться, но

по общему восприятию изображения остаются схожими (например, прием

сигналов цветного телевидения телевизионным приемником черно-белых

сигналов).

Физически точное воспроизведение в

подавляющем большинстве слу-

чаев получить сложно из-за ограниченных возможностей технических

средств. Часто в этом нет необходимости, так как зрительная система не по-

зволяет все видеть: ее характеристики ограничены как в пространстве, так и

во времени. Поэтому в вещательном телевидении и большинстве приклад-

ных телевизионных систем добиваются обеспечения только физиологиче-

ской

и (или) психологической точности. Первое из этих определений подра-

зумевает объективные методы контроля (например, измерение абсолютного

значения яркости изображения, координат цвета объекта и воспроизводимо-

го изображения), второе—субъективные методы (экспертные оценки качест-

ва воспроизведения). При этом если для физической точности требуется ра-

венство как спектральных составов излучений, так и их

яркостей, то для фи-

зиологической цвета изображения и объекта могут визуально не отличаться

даже при разном спектральном составе излучений.

Очевидно, что в основе согласования параметров изображения с пара-

метрами зрения лежит именно физиологически и психологически точное

воспроизведение. Это позволяет обеспечить экономическую и техническую

возможности реализации аппаратуры телевизионных приемников массового

применения.

общем случае изображение на выходе системы передачи изображения

(СПИ) характеризуется многими параметрами: размерами, яркостью, кон-

трастом, числом воспроизводимых градаций яркости, четкостью, форматом

изображения, цветовыми параметрами, наличием окантовок и тянущихся

продолжений, степенью координатных искажений, зашумленностью и др.

Некоторые из них определяются только параметрами воспроизводящего уст-

ройства, большинство же других обеспечивается техническими

параметрами

и характеристиками СПИ: числом строк разложения, частотой кадров в се-

кунду, формой результирующих характеристик — амплитудной, амплитуд-

но- и фазочастотной (или переходной), величиной отношения сигнала к по-

мехе и др.

104

Большинство перечисленных световых и растровых показателей изо-

бражения может быть измерено с помощью приборов. Однако оценка каче-

ства телевизионного изображения производится путем субъективных экс-

пертиз.

В телевидении широко применяются 5-балльные шкалы оценок, реко-

мендованные МККР (Таблица 2.1).

Таблица 2.1.

Шкала оценок Шкала оценок

Балл

качества ухудшения

Балл

качества ухудшения

5 отлично незаметно 2 плохо мешает

4 хорошо заметно, но не мешает 1 очень плохо сильно мешает

3 удовлетвори-

тельно

заметно, немного

мешает

Наблюдателям, оценивающим качество изображения в баллах по оп-

ределенной шкале, в начале эксперимента показывается «опорное» изобра-

жение с заданной оценкой, как правило, не искаженное по исследуемым па-

раметрам.

В ходе субъективных экспертиз получают большое число (сотни и тыся-

чи) оценок, которые затем обрабатываются по правилам математической

статистики. По результатам экспертиз устанавливают

требования на харак-

теристики отдельных звеньев и телевизионную систему в целом.

Произведем выбор основных технических характеристик телевизион-

ных систем (относящихся в основном к системе вещательного телевидения)

в соответствии со свойствами зрительной системы - получателя информа-

ции. Оптимальной системой следует считать такую систему, параметры и

характеристики которой адаптируются к виду передаваемого изображения,

так как характеристики зрения в той или иной степени зависят от уровня яр-

кости и размеров деталей изображения. В условиях телевизионного вещания

такая адаптация наталкивается на технические и принципиальные трудно-

сти. Поэтому система строится с постоянными параметрами, что является

причиной заведомой информационной ее избыточности.

Согласованию со зрительной системой подлежат следующие парамет

ры телевизионных систем: формат изображения, количество строк разложе-

ния, количество воспроизводимых градаций яркости, число кадров, переда-

ваемых в секунду, и ряд цветовых параметров параметров.

Формат и размер изображения

Отношение ширины ТВ изображения к его высоте называется форма-

том телевизионного изображения.

Формат изображения определяется по формуле:

= b/h, (2.27)

где b - ширина изображения; h - высота изображения.

В телевизионном вещании принято К

= 4:3 (1,33: 1). Такой же формат

был в немом кино; с переходом на звуковое кино он стал 11:8 (1,37:1). Фор-

мат изображения выбран, исходя из того, что соотношение углов зрения по

105

горизонтали и вертикали имеет примерно то же значение.

Размер телевизионного изображения должен удовлетворять условиям

оптимального его рассматривания. Поэтому выбор размера должен опирать-

ся на опыт среднего наблюдателя. Опыт показывает, что наилучшим услови-

ем рассматривания плоского изображения является его удаление от глаз на

расстояние L, равное четырем-шести высотам изображения h. С

увеличением

числа зрителей должен расти и размер изображения. В этом случае опти-

мальным расстояние будет только для одной группы зрителей. Для двух дру-

гих, расположенных ближе к экрану и дальше, условия не соблюдаются. По-

добное имеет место и в кинотеатрах. В новой системе телевизионного веща-

ния, которую называют системой высокой

четкости (ТВ ВЧ), большинство

специалистов склоняются к выбору k=5:3 (1,66:1).

Формат воспроизводимого на экране телевизора изображения может от-

личаться от передаваемого. Размер многих современных кинескопов имеет

соотношение сторон 5:4 (1,25:1), что связано с обеспечением необходимой

механической прочности при увеличенных размерах экрана. В результате

6% (1,33:1,25=1,06) передаваемого изображения оказывается за пределами

экрана, если по вертикали изображение

занимает весь экран. Такие потери

не существенны.

Номинальное число строк разложения

В телевидении формируемое изображение имеет строчную структуру

(строки располагаются горизонтально).

Исходным для определения числа строк является разрешающая способ-

ность глаза. Так при

min

= 1,5

и при расстоянии до экрана А = (4...6)h, угол

зрения в вертикальной плоскости составляет

= 14...9

Число строк раз-

ложения в этом случае Z=2

α/ϕ

min

= 1120...770. Однако кажущаяся четкость

изображения при Z=625, как следует из полученных ранее результатов, со-

ставит 92...95% максимального значения (например, для восприятия крупно-

го плана достаточно 120...150 строк, а группы людей - 250...300 строк).

Количество строк разложения z определяется исходя из разрешающей

способности зрения. Из выражения следует, что z = h/

, где

— шаг раз-

вертки, в общем случае равный диаметру электронного луча.

Максимальное число горизонтальных пар линий (периодов), уклады-

вающихся по высоте изображения h, при рассматривании с расстояния L под

углом α = (360/(2π))2arctg(h/(2L)) равно N

зр

, где N

зр

(пер/град)—

разрешающая способность зрения. Следовательно, общее число линий (чер-

ных и белых) или число строк

z=2N

зр

(360/2

)2arctg(h/2L)

≅

зр

(360/2

)(h/L).

(2.28)

При N

зр

= 30 — 40 пер/град из выражения (2.28) получаем

z = 3438/ξ - 4584/ξ, где

= L/h. Оптимальным считается соотношение

L= (4—6)/z, тогда z= (570—860)—(760—1150).

В настоящее время для ТВ вещания в мире принято два стандарта

разложения с z = 625 (преобладающее число стран) и z = 525. Стандарт 625

строк впервые был принят в СССР. В системе телевизионного вещания вы-

106

сокой четкости предлагается увеличить число строк до 1125 и более.

Необходимость в цветной системе телевидения высокой четкости

объясняется многими факторами. Главным из них является дальнейшее по-

вышение качества телевизионного изображения на больших экранах для

приравнивания его к качеству цветного кинофильма. Появится возможность

съемку фильмов вести телевизионными камерами с записью на видеомагни-

тофон

, на котором монтаж значительно проще, чем на современной кино-

пленке. Технические средства телевидения к тому же позволяют произво-

дить различные обработки телевизионного сигнала. Наконец, можно телеви-

зионный сигнал системы телевидения высокой четкости подавать в киноте-

атры, оборудованные соответствующей аппаратурой воспроизведения.

Результирующим параметром, количественно характеризующим раз-

решающую способность ТВ системы, может

служить четкость ТВ изобра-

жения, оцениваемая по специальным испытательным таблицам.

Четкость изображения тем больше, чем выше резкость (характери-

зуемая максимальной величиной dL(x,y)/dx или dl(x,y)/dy и детальность

(воспроизведение одиночных деталей малой протяженности). С точки зрения

зрительного восприятия наиболее важный параметр — резкость. Это связано

с тем, что глаз

очень чувствителен к растягиванию границ яркостных пере-

ходов. Вторым по важности параметром является детальность, так как тон-

кие линии встречаются на изображении довольно часто.

Практически четкость изображения и, следовательно, разрешающая

способность телевизионной системы оцениваются максимальным числом

темных и светлых штрихов (линий), которые еще можно раздельно разли-

чать на телевизионном изображении при

данных условиях наблюдения. С

этой целью на испытательных таблицах имеются вертикальные клинья (су-

жающиеся линии) для оценки разрешающей способности по горизонтали и

зонные решетки (короткие горизонтальные штрихи с разной частотой следо-

вания) для определения разрешающей способности по вертикали. Рядом с

ними делаются отметки в числе линий 300, 400 и т. д.

Определим

общее количество элементов на экране электронно-

лучевой трубки с форматом К

и числом строк Z. Очевидно, на высоту h

приходится Z элементов, а на ширину b - К

Z (так как b=K

h), тогда общее

количество элементов:

N = Z(K

Z) = K

. (2.29)

При Z=625 и К

=4/3 N = 520000 - теоретически, практически же

N=400000.

Число кадров в секунду

Частота кадров, исходя из временной разрешающей способности зре-

ния, выбрана так, чтобы не были заметны мелькания яркости. Для этого ее

значение должно быть равно, как было выяснено, не менее 46 Гц, например

50 Гц. При чересстрочной развертке с частотой 50 Гц передаются полукадры

(

поля), а частота кадров оказывается в два раза меньшей. Частота полей вы-

107

брана равной частоте энергосети (в СССР и многих других странах она равна

50 Гц), поскольку это обеспечивает меньшую заметность помех от сети,

проникающих в ТВ сигнал. Если сеть имеет частоту 60 Гц, частота полей

выбрана равной 60 Гц.

В кино частота мелькания изображений на экране составляет 48 кад-

ров в секунду, при этом мелькание

незаметно. Однако условия наблюдения

при просмотре кинофильмов и телевизионного изображения с экрана кине-

скопа не одинаковы. В кино каждый кадр показывается полностью. В теле-

видении, когда луч обегает экран и заканчивает прочерчивать последнюю

строку, яркость предыдущих строк уменьшается по направлению к первой

строке. В связи с этим, а также с

чересстрочной разверткой частота 50 Гц

оказывается недостаточной при большой яркости экрана и длительном про-

смотре ТВ передач с близкого расстояния. К тому же при таких условиях на-

блюдения и большом экране в процесс рассматривания вовлекаются и пери-

ферийные участки сетчатки, которые более чувствительны к мельканиям яр-

кости.

Яркость и контраст изображения

В соответствии с рекомендациями МККР при оценке качества макси-

мальная яркость телевизионного изображения на экране кинескопа в белых

местах должна быть 70±10 кд/м

, а минимальная (в черных местах при пога-

шенном электронном пучке) - ∼ 0,7 кд/м

Следовательно, контраст изображения К

из

= 70/0,7 = 100. При контраст-

ной чувствительности зрения

гл

=0,05 телевизионное изображение дает воз-

можность наблюдать около 90 градаций, что достаточно для получения чер-

но-белого изображения высокого качества.

Количество воспроизводимых градаций яркости позволяет судить о

правильности передачи полутонов изображения и определяется линейно-

стью характеристики передачи уровней. Последняя представляет собой зави-

симость уровней яркости ТВ изображения L

из

(уровней сигнала) на выходе

тракта или его звена от уровней яркости объекта L

об

(уровней яркости на

входе тракта или его звена). В общем случае эта характеристика нелинейная

и приближенно может быть выражена степенной функцией с показателем

изм

= CL

об

, где С и

—коэффициенты, в идеальном случае не зависящие от

яркости объекта.

Оценка количества воспроизводимых градаций яркости производится

по градационным клиньям, состоящим из равномерных полутоновых полей,

непрерывно следующих друг за другом на испытательной таблице. Клин

имеет 10 участков (полей) различной яркости. В условиях телевизионного

наблюдения считается, что хорошее качество изображения получается при

числе воспроизводимых

градаций яркости 8—10.

Принципы физиологической и психологической точности воспроизве-

дения лежат в основе нормирования допусков на различного рода искаже-

ний: координатных, чистоты фона, чистоты цвета, окантовки и тянущихся

108

продолжений, зашумленности и др. с помощью специальных тестовых таб-

лиц.

Восприятия помех и шумов

Качество изображения, воспроизводимого с экрана телевизора, во мно-

гом зависит от уровня флюктуационных шумов, периодических и импульс-

ных помех. Флюктуационные шумы обусловлены дискретной природой

электрического тока и принципиально неустранимы, т.е. являются внутрен-

ними шумами системы.

Поэтому необходимо обеспечить такое отношение

сигнал/шум, при котором получалось бы высокое качество изображения.

Синусоидальные и импульсные помехи порождаются преимущественно

внешними источниками (другими радиостанциями, в том числе и телевизи-

онными, промышленными электрическими генераторами и двигателями,

электротранспортом и т. п.). Периодические помехи в зависимости от соот-

ношения частот помехи f

пом

, полей f

пол

и строк f

стр

могут по-разному прояв-

ляться на изображении: f

пом

< 2f

пол

в виде периодических изменений яркости

всего изображения с разностной частотой; f

пом

< f

стр

, f

пом

= nf

пол

- в виде не-

подвижных чередующихся горизонтальных темных и светлых полос;

пом

< 2f

стр

, f

пом

≠

пол

- в виде горизонтальных полос, перемещающихся вверх

или вниз по экрану; f

пом

> f

стр

, f

пом

= mf

стр

- в виде неподвижных вертикаль-

ных полос; f

пом

> f

стр

, f

пом

≠

стр

, f

пом

= nf

пол

- в виде неподвижных чередую-

щихся наклонных темных и светлых полос; f

пом

> f

стр

, f

пом

≠

стр

, f

пом

≠

пол

–

в виде наклонных полос, перемещающихся по экрану; где m и n — целые

числа.

Зрительная система является пространственно-временным фильтром

нижних частот и поэтому оказывает фильтрующее действие в отношении

высокочастотных (ВЧ) составляющих флюктуационных шумов и помех, ко-

торые в дальнейшем будем называть просто помехами и только при необхо-

димости уточнять

их вид. Визуальное восприятие помех зависит от распре-

деления энергии помех по спектру: низкочастотные помехи более заметны,

чем высокочастотные той же мощности.

Ослабление восприятия ВЧ составляющих помех происходит также в

связи со способностью зрительной системы сглаживать выбросы помех, по-

ниженной контрастной чувствительностью при наличии помех и сглажи-

вающим влиянием послесвечения люминофора

экрана.

В телевидении под отношением сигнала к флюктуационной помехе

эфф

, (периодической помехе

) понимают отношение размаха телевизион-

ного сигнала U

между контрольными уровнями черного и белого к эффек-

тивному значению помехи U

п.эфф

(максимальному размаху помехи U

) в ра-

бочей полосе видеочастот, которое выражают в децибелах:

эфф

= 20lg(U

п.эфф

);

= 20lg(U

(2.30)

Периодическую помеху с частотой питающей сети и с частотами ее

гармоник до 1 кГц называют фоновой помехой. Если частота фоновой поме-

109

хи f

= f

пол

, она едва заметна на изображении при

≥14 дБ, если

= f

пол

(6—8) Гц, то та же степень заметности обеспечивается при

= 43

дБ. При этом заметность периодических импульсных помех той же мощно-

сти больше.

Периодические помехи, получаемые, например, от телевизионных

станции смежных каналов, создают менее заметные помехи, если их частота

кратна нечетной гармонике полустрочной частоты. Благодаря инерционно-

сти зрительного восприятия они как бы сами себя компенсируют. Это учи-

тывается при планировании и

распределении частот между ТВ передатчика-

ми и ретрансляторами. Флюктуационные помехи снижают четкость, кон-

траст изображения и количество воспроизводимых градаций яркости.

Уменьшениe четкости происходит потому, что помехи размывают резкие

границы изменения яркости изображения. Действие помех увеличивает яр-

кость темных мест экрана и уменьшает контраст изображения, а также коли-

чество различимых градаций яркости

. Детали с небольшой контрастностью

становятся менее заметными.

Знание особенностей восприятия помех очень важно, так как во мно-

гих случаях имеется возможность перераспределения их энергии по спектру

для меньшей заметности. Ее следует учитывать и в процессе измерения

уровня помех или отношения сигнал/помеха. Если этого не делать, результа-

ты измерений не

будут соответствовать визуальной оценке. Пусть имеется

два телевизионных канала, на выходах которых отношение сигнал/помеха

(измеренное прибором) одинаково, но в первом спектр шумов спадает с рос-

том частоты, а во втором, наоборот, растет (мощность шумов одинакова в

обоих каналах). Ясно, что на экране телевизора, подключенного ко второму

каналу, заметность в

силу указанного свойства зрения будет меньшей.

С целью объективного измерения уровня помех с учетом их видности

вводят понятие электрической модели пространственной ЧКХ глаза, пред-

ставляемой в виде фильтра нижних частот, амплитудно-частотная характе-

ристика которого аппроксимируется так называемой весовой функцией помех

Ф(f). Этот фильтр называют взвешивающим. По рекомендации

МККР в чер-

но-белом ТВ используется фильтр, характеристика затухания которого имеет

вид:

Ф(f)

ЧБ ТВ

= (1+4

)

-1

где

= 0,33 мкс.

Затухание фильтра a(f)= 10lg(P

вх

вых

) характеризует эффективность

подавления зрительной системой шумов на изображении. Фильтр уменьшает

мощность помехи с равномерным спектром в 8 раз (9,2 дБ) в полосе 6 МГц,

помеха с квадратичным спектром ослабляется примерно в 60 раз (17,7 дБ).

При использовании взвешивающего фильтра, независимо от спектрального

состава помех, равные результаты измерений Р

вых

будут соответствовать

110

практически одинаковому восприятию флуктуационных помех на изображе-

нии.

Если в формулах (2.30) подставляют эффективное напряжение поме-

хи без учета взвешивающего фильтра, получают невзвешенное отношение

сигнал/помеха, если с учетом Ф(f) - взвешенное. Разница в расчетах равна

a(f).

В цветном телевидении в ВЧ области спектра сигнала (примерно от 3

до 6 МГц) передается

информация о цветности, которая в приемнике преоб-

разуется в низкочастотную часть спектра (примерно от 0 до 1,4 МГц) и тем

самым увеличивает общий уровень помех. В связи с этим для измерений в

трактах передачи полного цветового ТВ сигнала применяется универсаль-

ный взвешивающий фильтр, характеристика затухания которого имеет вид:

ЦТВ

(f) = (1+((1+1/

)

ωτ

)

)(1+((1/

)

ωτ

)

-1

(2.31)

где τ =245 нс; ω =4,5.

Фильтр с характеристикой (2.3) ослабляет флюктуационные помехи с

равномерным спектром на 8 дБ, а с квадратичным — на 13 дБ.

Изображение отличного качества воспроизводится в ТВ системе, отно-

шение сигнала к помехе на выходе которой выше 200 (46 дБ). При этом по-

мехи практически не влияют на различимость градаций яркости, тогда как

например, при 40 дБ максимально возможное количество различимых града-

ций на 20 % меньше, чем при отсутствии помех. Принято считать, что отно-

шение сигнала к помехе с равномерным спектром составляет: пороговое

значение (помеха едва заметна) - 41- 46 дБ; допустимое значение.

2.3. Преобразование изображения в электрический сигнал

Объект, например излучающий (светящийся), может быть описан

функцией яркости L (х, у, z,

, t), где х, у, z — пространственные координаты;

—длина волны излучения; t—время. Аналогично может быть описано изо-

бражение этого объекта L (x, у, z,

, t) — телевизионное (оптическое) или как

функция освещенности Е (х, у, z,

, t), построенное той или иной изобра-

жающей системой в координатах х, у, z пространства изображений.

Из оптики известно, что изображением точечного объекта, создавае-

мым идеальной оптической системой, является точка, в которую сходятся

лучи, исходящие от рассматриваемого точечного объекта. Если принять ка-

ждую точку поверхности объекта, отражающую свет от постороннего источ-

ника, за локальный источник света, то совокупность изображений этих точек

дает изображение объекта.

Совокупность точек, изображение которых можно получить с помо-

щью отображающей системы, образует пространство объектов, а совокуп-

ность точечных изображений этих объектов — пространство изображений.

Соответствие световых характеристик изображения, например телеви-

зионного L (x, у, z, λ, t) и объекта L(

x, у, z, λ, t), определяется оператором