Разрешающая способность телевизионной системы. Анализ детального сигнала, страница 2

- постоянно ощущаемую недостаточность достигнутой разрешающей способности и необходимость дальнейшего ее повышения на уровне всех звеньев телевизионной системы и, в первую очередь, - телевизионных многоэлементных преобразователей лучистой энергии (ТМПЛЭ) как путем разработки новых приборов, так и оптимизацией режимов их работы;

- ограниченность критерия разрешающей способности и необходимость установления обоснованных требований, критериев и методов оценки передачи мелких деталей изображения;

- отсутствие методов численного прогнозирования характеристик передачи мелких деталей при изменении режимов разложения в ТМПЛЭ с недетерминированным числом элементов - передающих телевизионных трубках с накоплением.

2  РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ

Способность системы передавать и  воспроизводить с заданным контрастом мелкие детали изображения оценивается ее разрешающей  способностью, которая зависит от распределения энергии в разлагающих элементах и  полосы пропускания канала связи.

Измеряется разрешающая способность по штриховым таблицам, содержащим вертикальные и горизонтальные полоски различной ширины, а чаще - по полоскам убывающей ширины, образующим вертикальный и горизонтальный клины (рис. 1). Чтобы результаты измерений не зависели от величины изображения, разрешающая способность оценивается числами линий  и , воспроизводимых с заданным контрастом на отрезке длины, равном высоте изображения h.

Рис. 1.  Горизонтальный (а) и вертикальный (б) клины испытательной таблицы.

Разложение неподвижной испытательной таблицы на  строк длиной  можем заменить разложением  идентичных изображений таблицы вдоль единственной строки длиной  (рис. 2,а). При большом числе  шаг разложения  оказывается настолько малым, а угол встречи строки со штрихами столь близким к прямому, что изменение освещенности в изображении можем считать функцией только расстояния x.

Рис. 2. Разложение изображения на  строк адекватно разложению идентичных изображений вдоль единственной строки длиной L

Идеально резкая и контрастная штриховая таблица характеризуется изменением освещенности вдоль L по прямоугольной кривой 1 (рис. 2,б). Под влиянием апертурных искажений и ограничения полосы пропускания она воспроизводится в приемнике изменением яркости по кривой типа 2, переходящей в синусоиду. Тонкие штрихи таблицы воспроизводятся при этом с убывающей глубиной модуляции . Продольная разрешающая способность системы ms оценивается по  тому месту вертикального клина, где модуляция  снижается до минимально-достаточного порогового значения  [3.1]. Если период изменения яркости в этом месте оказывается равным , система разрешает вдоль строки

                                      (1)

темных (или светлых) линий, а ее относительная разрешающая способность

                                               (2)

Поперечная разрешающая способность, определяемая по горизонтальному клину (рис. 1), оценивается числом воспроизводимых линий

                                         (3)

или величиной

                                                 (4)

Делением (1) и (3) на высоту изображения h находятся удельные разрешающие способности

                                                   (5)

в линиях на миллиметр.

Для удобства сопоставлений ms и ns с числом активных строк в растре Z, разрешающую способность телевизионных систем принято оценивать суммой воспроизводимых в приемнике (темных + светлых) линий

                                         (6)

Вычисление  и  по (1) и (3) сводится к отысканию параметров  и , т. е. периодов изменения яркости и , которые при шаге разложения , относительных поперечниках разлагающих элементов ,  и полосе пропускания канала  воспроизводятся в приемнике с достаточной глубиной модуляции .