г. Алматы, ул. Шевченко, 95, телефон/факс: 923397

 
 

Принципы передачи изображений

Источником информации в ТВ и ФС является первичное изображение объекта, которое создается с помощью оптической системы.

В зависимости от вида объекта (лицо крупным планом, массовая сцена, облачный и земной покровы, машинописный текст, газетная полоса и др.) первичные изображения различаются между собой количеством крупных и мелких деталей, контрастом, средней яркостью (освещенностью) или средним значением коэффициента отражения, цветом и насыщенностью. Во всех случаях на выходе системы должно быть получено изображение, которое по оценке среднего наблюдателя в достаточной или необходимой мере было подобно первичному изображению.

Для обеспечения возможности передачи первичного изображения осуществляется дискретизация функции А(х, у, X, i) по входящим в нее независимым переменным. Если полное время наблюдения данного изображения (сюжета) t2—а отдельным фазам его соответствуют равные малые промежутки времени At, в течение которых изображение может считаться статическим (неподвижным), то количество таких интервалов при дискретизации. В телевидении осуществляется последовательная передача неподвижных изображений, на каждое из которых отводится такое время At, что частота

Где FKP — критическая частота мельканий. При F~FKP вследствие инерционности зрительного ощущения мелькания наблюдаемого изображения оказываются незаметными.

В ФС производится передача неподвижных изображений; при этом используется один интервал t2—i = At, величина которого согласуется с другими характеристиками системы. Тогда первичное изображение можно описать функцией Ai(x, у, Я), в которой отсутствует время t.

Зрительный анализатор человека реагирует на оптические излучения с длинами волн от Ai=380 нм до ta = 760 нм. Этот диапазон можно разбить на несколько участков Ал. Если принимается ео внимание весь указанный диапазон, т. е. когда, имеем систему воспроизведения изображений в черно-белом виде.

В цветных системах ТВ и ФС используются три узких участка спектра со средними значениями длин волн, что соответствует основным цветам — красному, зеленому и синему. В спектрозональных системах может быть несколько участков спектра, выбор которых определяется многими факторами.

В каждом из рассмотренных случаев учитывается интегральное (среднее) значение яркости или коэффициента отражения в пределах участка спектра АХ. На основании этого первичное изображение характеризуется функцией А2(х, у) в заданных участках спектра оптических излучений для неподвижных изображений. В качестве функции А2(х, у) можно представить распределение освещенности Е(х, у), яркости В(х, у) или коэффициента отражения, р(х, у) в плоскости первичного изображения.

Рассмотрим дискретизацию первичного изображения по координатам х и у. Обычно первичное изображение имеет ограниченные размеры: функции В(х, у) или р(х, у) учитываются при

Исходя из особенностей восприятия изображений в реальных условиях (конечной разрешающей способности и контрастной чувствительности зрительного анализатора), непрерывную функцию при произвольном значении можно заменить ступенчатой функцией, где отсчеты ординат произведены через дискретные значения Ах. Шаг дискретизации Ах определяется граничным (предельным) значением пространственной частоты vrp, при которой распределения яркости

В(х, г/i = const) и В(kAx, 1/1 = const) оказываются неразличимы зрительным анализатором при заданных условиях наблюдения.

На рис. 1.3 показаны темные и светлые полосы равной ширины Ах. При разложении такого изображения в ряд Фурье первая гармоника имеет длину пространственной волны Л=2Дх. Если величина Ах уменьшается, то при заданном расстоянии наблюдения светлые и темные полосы оказываются неразличимыми и воспринимаются в виде однородного серого фона. Этому случаю соответствует граничная длина волны или пространственная частота.

Подобная дискретизация выполняется и в направлении оси у с шагом Ду. На основании этого непрерывное изображение можно представить совокупностью элементарных площадок (ДхДг/)гр, в пределах каждой из которых зрительный анализатор реагирует только на среднее значение яркости и практически не замечает разницы. между непрерывным и дискретизированным изображениями. Такая площадка называется элементом изображения.

Найдем общее количество элементов, которое содержит первичное изображение с учетом пространственной дискретизации. Число элементов в направлении х

Максимальное число элементов, на которое следует разложить изображение, выраженное через граничное значение пространственной частоты. Величина Nmax однозначно определяется разрешающей способностью зрительного анализатора. В ТВ и ФС производится передача информации о яркости и цвете каждого элемента изображения.

Рассмотрим обобщенную схему передачи изображений, реализующую принцип дискретизации входной информации. В общем случае система передачи информации состоит из передающей и приемной частей, соединенных между собой каналом связи (рис. 1.4). Изображение на входе системы характеризуется распределением яркости В(х, у) или коэффициента отражения р(х, у).

В анализирующем устройстве осуществляются электронно-оптическое преобразование и кодирование. Работа преобразователя основана на использовании внешнего или внутреннего фото-эффекта: каждому элементу изображения однозначно соответствует определенный фототок.

В рассматриваемом случае преобразование и кодирование сопутствуют друг другу: в величине фототока от элементов изображения заложена информация о распределении яркости или коэффициенте отражения в первичном изображении.

.: НАВИГАЦИЯ :.
[X] Главная

[..] История

[..] Статьи

 
 

 

 
 

АЛМАТИНСКИЙ БИЗНЕС-КОЛЛЕДЖ