Формирование аналогового телевизионного сигнала. Тракт формирования телевизионного сигнала. Упрощённые структурные схемы видеоусилительного тракта ТВ центра для передачи изображений, страница 9

                                     .                                          (5.5)

Выражение общей амплитудной характеристики в относительных единицах удобно, так как входящие в формулу (5.5) величины изменяются в пределах от 0 до 1 и . Амплитудные характеристики телевизионного тракта изображены на рисунке 5.1.

Здесь представлены три случая, соответствующие:  - прямая линия 0 – 1;  - кривая  0 - 2;  - кривая 0 – ½.

Наличие нелинейных искажений может быть установлено путем подачи на вход телевизионной системы изображения градационного клина (серая шкала). Неискажённая передача возможна лишь при . При правильное воспроизведение яркостей нарушается. Как видно из рисунка 5.1, перепады яркостей между отдельными ступенями оказываются неравными (ступени 1—4). Визуально перепады яркости 1; 2 и 3 на выходе (т_вых) оказываются неразличимыми. Количество различимых градаций на приёмном конце становится равным 4. Таким образом, в чёрно-белом телевидении нелинейные искажения телевизионного сигнала проявляются как градационные искажения.

Практика показывает, что в чёрно-белом телевидении  должен быть в пределах 1,5 - 2. В цветном телевидении нелинейные искажения общей амплитудной характеристики телевизионного тракта от света до света недопустимы, так как приводят к искажениям цветопередачи.

Рисунок 5.1 - Возникновение нелинейных искажений

Рисунок 5.2 -  Упрощённые принципиальные  схемы корректоров полутоновых искажений: а) с амплитудно-зависимой отрицательной обратной связью по эмиттерной цепи; б) с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи.

Для того чтобы скорректировать нелинейность модуляционной характеристики кинескопа и световой характеристики передающей трубки в видеотракт включают специальные корректоры,  называемые гамма-корректорами (корректорами нелинейности).

Гамма-корректор  обычно  включается    в  состав    оборудования   передающего   телевизионного   центра.   Идея   работы   схемы   гамма-корректора основана   на   применении   нелинейных   элементов,   с   таким   расчётом,   чтобы, регулируя их нелинейность, можно было изменять гамму-характеристику в желаемых пределах.  Рассмотрим этот процесс подробнее на примере корректоров полутоновых искажений, изображённых на рисунке 5.2.

В корректорах полутоновых искажений обычно используются схемы с амплитудно-зависимой отрицательной обратной связью (ООС) или с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи. Во всех случаях на входе корректора необходимо восстановить «постоянную» составляющую, т. е. фиксировать уровень чёрного телевизионного сигнала.

В корректоре с амплитудно-зависимой отрицательной обратной связью, которая возникает на нелинейном сопротивлении в эмиттерной цепи (рисунок 5.2 а). Нелинейное сопротивление создается с помощью диодов, на которые подаются различные запирающие напряжения от источника питания Е_к. По мере увеличения входного сигнала напряжение на эмиттере VT₁ увеличивается, диоды поочерёдно отпираются и шунтируют резистор R_э. Как следствие, глубина ООС при отпирании диодов уменьшается, а коэффициент передачи каскада увеличивается (). Требуемая нелинейная форма амплитудной характеристики корректора получается при использовании нескольких диодов с различными последовательно включенными резисторами R₁ ... R₃ и выбором определённых запирающих потенциалов на катодах диодов (резисторы R₄... R₆).

В корректоре с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи (рисунок 5.2 б) коэффициент передачи меняется при изменении сопротивления нагрузки каскада. В качестве нелинейной нагрузки используются диоды, отпирающиеся поочерёдно по мере увеличения  входного сигнала (). Корректоры с амплитудно-зависимым делителем  строятся  по  такому  же принципу. Одно из плеч делителя шунтируется поочередно отпирающимися диодами, благодаря чему и реализуется нелинейная форма амплитудной характеристики корректора.

С помощью корректора полутоновых искажений можно улучшить воспроизведение полутонов деталей определенных размеров, яркость которых заключена в сюжетно важном участке динамического диапазона, и повысить тем самым качество телевизионного изображения.