Разрешающая способность телевизионной системы. Анализ детального сигнала, страница 4

Полагая все положения полоски относительно осей строк равновероятными, получим вероятность различения . По мере увеличения τ вероятность различения растет, и при  наступает равенство , при котором . Полоски  различаются независимо от их положения относительно осей строк, находясь в области достоверного различения; полоски  относятся к области вероятностного различения. Граница раздела областей достоверного и вероятностного различений характеризует детализационную способность дискретного разложения , условие которой запишем в виде  (рис.4). Уравнение и  определяет потенциальную детализационную способность , реализуемую рассматриваемой апертурой при шаге дискретизации δ→0 (континуальное разложение). Можно показать, что относительная детализационная способность дискретного разложения , при прямоугольном распределении энергии в разлагающем элементе определяется выражениями:  при  и  при т. Для гауссова распределения вида  имеем , где  — интеграл вероятности, — условный радиус разлагающего элемента на уровне . Часто оказывается удобным оценивать детализационную способность в количестве полосок на шаг разложения  или на высоту растра h: , где  — число активных строк. Если для количественной определенности принять пороговый уровень  [1], зависимость детализационной способности от относительного шага разложения примет вид кривой 1 (рис.

6) для прямоугольного распределения и кривой 2 — для гауссова.

Рис. 6

Значения сигналов от множества деталей с произвольными горизонтальными и вертикальными размерами гм, т можно представить в виде поверхности (рис.7а) , все точки которой однозначно определяются продольной  и поперечной  

Рис. 7

деталь-сигнальными характеристиками, т. с. по полученным теоретически или экспериментально для конкретной системы характеристикам  и  можно достаточно точно прогнозировать значения сигналов от деталей изображения с произвольными размерами по вертикали и горизонтали.

Горизонтальная проекция линии пересечения поверхности  с поверхностью порогового уровня  определяет кривую  разделения областей различимых и неразличимых деталей (рис.7б). Область различимости, ограниченная осями координат и кривой L, при двумерном континуальном преобразовании (например, оптическом) и прочих равных условиях больше (кривая 1, рис. 7б) области достоверной различимости континуально-дискретного разложения (кривая 2) (например, передающими трубками) и тем более — области двумерного дискретного разложения (кривая 3) (например, матричными ФППЗ). Площадь области различимости пропорциональна количеству предельно различимых деталей и характеризует детальность изображения , которая может служить критерием сравнительной оценки эффективности использования телевизионных ФЭП с различными режимами разложения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы можно сделать следующие выводы:

- рассмотренные в работе характеристики детального сигнала можно использовать в практических целях для прогнозирования величины сигналов от объектов различных размеров, формы, контраста, подвижных и неподвижных;

- аппарат характеристик детального сигнала, разработанные методы измерения и оценок, существенно сокращают объем работ, связанных с оценкой величины сигналов от малоразмерных объектов, позволяет осуществлять синтез и анализ режимов разложения с одномерной и двумерной дискретизацией различных типов, проводить сравнительную численную оценку различных ТМПЛЭ и телевизионных систем.

4  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1   Рыфтин Я.А. Телевизионная система (теория). М.: Сов. радио, 1967

2   Хромов Л.И., Ресин В.И. Расчет импульсной разрешающей способности в телевидении // Техника кино и телевидения, 1967, №4. С.34.

3    Бирюков С.И., Семенов В.Н. К возможности прогнозирования характеристик передающих трубок по их адаптационным свойствам. Известия ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина). Л., 1984, вып.339.