Формирование аналогового телевизионного сигнала. Тракт формирования телевизионного сигнала. Упрощённые структурные схемы видеоусилительного тракта ТВ центра для передачи изображений, страница 8

Рассмотрим дифференциальную апертурную коррекцию с временной точки зрения. Предположим, что передаётся перепад яркости с резкой границей между чёрным и белым (рисунок 4.7 а). В следствие апертурных искажений сигнал U₁ на выходе передающей трубки  приобретает  вид,  показанный на  рисунке  4.7 б,  а сигналы первой и второй производных изображены на рисунке 4.7 в, г. Сложение исходного сигнала U₁ с сигналом второй производной, взятым в отрицательной полярности (рисунок 4.7 д), позволяет получить сигнал U₁ с большей крутизной фронта, что эквивалентно подъёму частотной характеристики. Суммирование корректирующего  сигнала и основного без изменения его полярности привело бы к ухудшению частотной характеристики.

Рисунок 4.7 - Принцип работы дифференциальной апертурной коррекции: а) передаваемое изображение; б) видеосигнал; в) сигнал первой производной; г) сигнал второй производной; д) скорректированный сигнал

5 Нелинейные (градационные) искажения. Схемы гамма-корректоров

На качество изображения, воспроизводимого на экране кинескопа, существенное влияние оказывает форма амплитудной характеристики телевизионного тракта. Телевизионный тракт включает в себя большое количество элементов, которые могут иметь нелинейную амплитудную характеристику. К ним относятся: передающая трубка, видеоусилители телевизионного центра, модулятор и высокочастотные каскады передатчика, усилители высокой и промежуточной частот приёмника, детектор, видеоусилитель и  кинескоп. Большинство из  этих элементов телевизионного тракта, например видеоусилители, модулятор передатчика, детектор, усилитель промежуточной частоты приёмника, при нормальных режимах работы не должны вносить заметных нелинейных искажений. Обычно это достигается рациональным конструированием телевизионной аппаратуры. Тогда нелинейность телевизионного тракта в основном определяется амплитудными характеристиками передающей и приёмной телевизионных трубок.

Амплитудная (световая) характеристика передающей трубки представляет зависимость тока сигнала от освещённости на её фотокатоде . Так как освещённость фотокатода пропорциональна яркости объекта В_об, а напряжение на нагрузочном резисторе передающей трубки пропорционально току сигнала, то можно записать . На практике удобно световую характеристику передающей трубки аппроксимировать выражением:

,                                                            (5.1)                                                   

где  — так называемый гамма-коэффициент - показатель степени, определяющий форму световой характеристики.

Световые характеристики передающих трубок разного типа имеют различные величины показателя , причём .

Амплитудная характеристика кинескопа представляет собой зависимость яркости свечения экрана кинескопа от напряжения на модулирующем электроде . Эта зависимость в большинстве случаев с достаточной для практики точностью, аппроксимируется функцией:

 .                                                            (5.2)                                                                                      

Обычно амплитудные характеристики кинескопов имеют (2 - 3)>1. Если считать остальные звенья телевизионного тракта линейными, то общая амплитудная характеристика «от света до света» может быть определена аналитически, путём подстановки значения    из  (5.1)   в   (5.2):

,                                                   (5.3)

где ; .

Из (5.3) видно, что гамма-коэффициент нелинейности результирующей амплитудной характеристики телевизионного тракта определяется произведением показателей степени  и . В формуле (5.3) коэффициент  имеет сложную размерность, зависящую от  и , т. е. от типа трубок. На практике для исключения этого коэффициента из расчётов удобнее выражать значения В_из и В_об в относительных единицах. При максимальной яркости объекта и изображения, как следует из (5.3),

                                           ,                                                                        (5.4)

Поделив (5.3) на (5.4), получаем: