Основные характеристики кинескопа

Пространственное разрешение - это количество точек на единицу площади изображения.

Размер точки. Неделимая точка растрового изображения называется «пиксель». Чем меньше пиксель, тем труднее заметить и выделить его среди всего изображения, тем более однородной выглядит структура картинки.

Каждый пиксель на экране телевизора светится отдельно. Чем мень­ше точка, тем выше возможность детализации.

Для высокой детализации изображения недостаточно просто ма­лого размера пикселей. Не меньшее значение имеет расстояние между ними, которое определяет, сколько пикселей помещается в изображение.

У телевизионного экрана два показателя пространственного разре­шения:

· Количество точек в строке - горизонтальное разрешение.

· Количество строк на экране - вертикальное разрешение.

Горизонтальное и вертикальное разрешение между собой могут от­личаться очень существенно. В сопровождающей технической доку­ментации они часто указываются раздельно друг от друга.

Сумма обоих видов разрешений дает общую разрешающую способ­ность.

По техническим причинам пространственное разрешение в центре и на периферии экрана отличается. В центре оно выше, а по краям ниже. В центре экрана, где сосредоточено основное внимание наблюдателя, картинка четче, чем на периферии.

Чем ближе показатели центрального и периферического разреше­ния друг к другу, тем более однородным и естественным выглядит изо­бражение.

Яркость и контраст

Яркость или «сила свечения» измеряется в канделах (Кд). В данном случае яркость - это сила свечения точек кинескопа.

Максимально возможная разница в яркости свечения между двумя соседними точками изображения называется контрастом. Контраст выражается в отношении между силой свечения черной и самой яркой точки экрана, например, 1: 100 Кд. Чем выше разница, тем выше будет детализация и четкость картинки (во взаимосвязи с пространственным разрешением).

 

Построение телевизионного изображения

Главное отличие телевизионного изображения от абстрактного рас­трового заключается в последовательности его появления. На самом деле, единого изображения на экране телевизора нет. На экране одна за другой появляются и исчезают точки, рисующие продольные линии и линии, заполняющие экран сверху вниз.

Человек видит картинку на экране благодаря некоторым особеннос­тям экрана, а также свойствам глаза и зрительного анализатора в коре головного мозга.

Люминофоры. Экран светится благодаря люминофорам - веществам, преобразо­вывающим электроны в световое излучение. В каждый момент време­ни активируется минимальная точка люминофора (пиксель). Люмино­форы обладают некоторой инерционностью, то есть не гаснут сразу после того, как загораются. В результате на экране одновременно све­тится не одна точка, а несколько:

« ……………… ………..…..»

Люминофоры возбуждаются при помощи пучка электронов, который движется с огромной скоростью и успевает за доли секунды заполнить всю поверхность экрана. В результате светится значительная его часть:

«………………………………….

…………………………………….

………………………………»

Внутри глаза находится слой нервных клеток-рецепторов, воспри­нимающих свет. Клетки передают информацию (по принципу «есть свет - нет света и сила света, если он есть») в мозг, где строится видимое изображение (кстати, в коре головного мозга изображение строит­ся так же, как и на экране, то есть по точкам). Клетки-рецепторы, как и люминофоры, обладают инерционностью. Они «помнят» и продолжают передавать в мозг сигналы о свете в течение 1/16 секунды после засветки. Таким образом рецепторы обманывают мозг, и он видит на­много больше точек, чем реально горит в настоящий момент:

Вместо реального: «…………… »

Получается: «……………………………..»

Плюс к этому точек, которые воспринимаются как горящие в настоя­щий моменте одинаковой интенсивностью, становится больше, чем на самом деле:

Вместо реального: « …………… …………………….»

Получается: « ……………………………… ……»

Кадр

Кадр - статичное изображение.

Учитывая, что луч движется с очень высокой скоростью, мозг воспри­нимает последовательно загорающиеся точки экрана как одновремен­но горящие по всей его плоскости. Так формируется статичное телеви­зионное изображение, «фотография на экране» - кадр.

Смена кадров. Смена кадров образует динамичное изображение.

Все точки, которые «увидит» рецептор сетчатки за 1/16 секунды, бу­дут восприниматься мозгом слитно, то есть если кадры на экране будут меняться со скоростью выше 16 смен в секунду, то мозг будет воспри­нимать более или менее слитно, но не раздельно:

Представьте, что в кадрах отражено перемещение черной точки по белому экрану:

«……………………………………………………………….»

Тогда при смене кадра с частотой 16 раз в секунду 16 Гц мы увидим прерывистую линию:

«_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ »

А при частоте 25 Гц сплошную линию:

«__________________________________»

Феномены слитного восприятия раздельного изображения лежат в основе кино и телевидения. Благодаря такому восприятию можно наб­людать несуществующее изображение в виде статичного кадра, а по­следовательность кадров воспринимать как изменение единого изоб­ражения. Телевизионная техника с переменным успехом использует эти особенности, однако не нужно забывать, что воспроизводит теле­визор не изображение реального мира, а телевизионный сигнал.

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Стандартный телевизионный сигнал состоит из зашифрованной в электромагнитные импульсы информации о кадрах, меняющихся с час­тотой 25-30 раз в секунду. Кодируется информация о яркости свечения и цвете каждой точки экрана, с группировкой точек по строкам. Мы не будем усложнять описание рассказом о каналах черно-белого изобра­жения, цветности и звука. Все они присутствуют во множестве вариа­ций, но в современных условиях мало интересуют клиента. Выделим главное - для того, чтобы мозг наблюдателя был «качественно обма­нут» и увидел непрерывное изображение на экране, отдельные кадры должны меняться с частотой не менее 25 раз в секунду.

Причины появления стандартов кодировки сигнала

Первые телевизоры по техническим причинам не успевали воспроиз­водить кадры с необходимой частотой. Когда электронный луч закан­чивал «рисовать» нижнюю часть картинки, верхняя часть экрана уже гасла. Было предложено рисовать изображение через строчку, разби­вая кадр на два полукадра. С тех пор стандартный телевизионный сиг­нал состоит из 25 или 30 изображений, разбитых на полукадры (50-60 полукадров), а обычный телевизор рисует 50-60 полукадров в секунду (поочередно четные и нечетные строки).

Частота смены полукадров носит название «частота развертки» и из­меряется в Герцах (Гц). 50 полукадров в секунду - 50 Гц, 60 полукадров в секунду - 60 Гц.

Технология 100Герц

Видеосигнал, представленный в цифровой форме, предоставляет гораздо более широкие возможности обработки, чем аналоговый. Например, можно запомнить представленный в цифровой форме кадр изображения и в нужное время воспроизвести его. Эта технология позволяет решить проблему мерцания изображения на экране. Дело в том, что при частоте смены полукадров (полей) 50 (60) Гц, мерцание изображения, особенно на ярких участках, все же остается заметным. Попробуйте, глядя в сторону от экрана, увидеть его боковым зрением, и вы убедитесь в этом сами. При длительном просмотре телепередач это приводит к значительной утомляемости зрения.

Было предложено следующее решение этой проблемы: запомнить кадр изображения в цифровом запоминающем устройстве, встроенном в телевизионный приемник, а затем воспроизвести его два раза, за время, которое необходимо в обычном телевизоре для воспроизведения одного кадра. В этом случае, при телевизионном сигнале, принимаемом с телестанции с частотой смены полей 50 Гц, изображение на экране будет воспроизводиться с удвоенной частотой — 100 Гц. При такой частоте мерцание экрана практически не фиксируется зрением человека.

Все же эта система так же не лишена недостатков: при чередовании полукадров первый — первый — второй — второй, переход от нечетных к четным строкам происходит с прежней частотой 50 Гц. Это проявляется в дрожании верхних и нижних краев деталей изображения из-за чередования четных и нечетных строк. Преодолеть этот недостаток позволяет усовершенствованная система, получившая название Digital Scan, в которой полукадры чередуются в последовательности первый — второй — первый — второй. В этом случае частота смены полукадров с четными и нечетными строками составляет уже 100 Гц, и дрожание становится практически незаметным.

Для лучшей передачи быстро меняющихся изображений в телевизорах с разверткой 100 Гц применяются специальные технологии цифровой обработки сигналов. Дело в том, что без принятия специальных мер быстрое движение объекта на экране телевизора с цифровой обработкой изображения может вызвать " смазывание" изображения. Для преодоления этого неприятного эффекта ведущие фирмы-производители телевизоров разработали системы с интерполяцией промежуточного кадра, такие как Digital Scan с функцией Natural Motion (Philips), Digital Plus (Sony), Digital Mastering и Intelligent Mastering (Thomson), Digital Scan и Super Digital Scan (Panasonic), Full Digital с системой DMI (Digital Motion Interpolation) (Loewe) и другие. В этих системах по специальному алгоритму происходит создание (интерполяция) промежуточного кадра, который вставляется между теми кадрами, из которых он формируется. В результате быстро перемещающиеся объекты на экране выглядят более естественно

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Основные решения по рекламе
2. I.2. Структура педагогической науки и её основные отрасли
3. II Основные общие и обзорные представления, понятия, положения психологии
4. II. ЭКЗАМЕН ПО ОБЩЕСТВОЗНАНИЮ: ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОВЕРКИ
5. А. Основные клинические формы
6. Авторское право: понятие, объекты, признаки и основные разновидности
7. Артериальные гипертензии, ее виды, основные патогенетические механизмы нейрогенной гипертензии.
8. Архитектура XX века. Основные проблемы
9. Базы данных. Виды БД по характеру хранимой информации, по способу хранения, по структуре организации. Основные типы данных.
10. Борьба за власть в руководстве страны в 20-х гг.: основные этапы, итоги.
11. ВЕКТОРЫ И МАТРИЦЫ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
12. Векторы и матрицы. Основные числовые характеристики.