Параметры качества телевизионных изображений

Качество телевизионных изображений можно оценить степенью подобия непосредственно объекта наблюдения и его телевизионного изображения. Точное воспроизведение изображения осуществить технически сложно. Особенности восприятия света зрительной системой человека допускают воспроизведение изображения с физиологической и психологической точностью, при этом обеспечиваются экономические и технические возможности реализации аппаратуры передачи изображений.

Телевизионное изображение характеризуется несколькими группами параметров:

- координатными

- временными

- яркостными

- цветовыми

К координатным (масштабным) параметрам относят размер изображения, геометрическое подобие и четкость.

Размеры изображения (экрана) выбирают из наилучших условия наблюдения. Наблюдатель не должен замечать строчную структуру изображения и мелкоструктурных помех, площадь экрана должна соответствовать полю ясного зрения при любом расстоянии наблюдения. Опыты показали, что эти условия выполняются при удалении изображения от глаз на расстоянии, равном 4..6 высотам изображения и формате кадра 4:3. В телевизионных приемниках перспективных телевизионных систем высокой четкости формат кадра увеличен, и составляет 16:9.

Геометрическое подобие – это способность сохранять постоянство масштабов точек на телевизионном изображении по отношению к одноименным точкам на объекте передачи. Нарушение геометрического подобия называют геометрическими искажениями.

Четкость характеризует качество воспроизведения мелких деталей изображения, ее оценивают максимальным числом элементов, воспроизведенных на изображении. Различают четкость по вертикали и горизонтали. В вертикальном направлении изображение дискретное, размеры элемента изображения равны ширине строки. Четкость в вертикальном направлении пропорциональна числу строк разложения. Исследования показали, что при числе строк разложения субъективно оцениваемая четкость составляет 92..95% от максимального значения.

В горизонтальном направлении изображение не имеет дискретной структуры, четкость не зависит от размеров элемента изображения. Обычно стремятся обеспечить одинаковую четкость по горизонтали и вертикали.

Яркостные параметры телевизионных изображений определяются яркостью и числом различаемых градаций яркости. Яркость экрана зависит от условий наблюдения, свойств зрения и от содержания принимаемого изображения. Яркость изображения L ограничена критической частотой мельканий:

где - коэффициенты, установленные опытным путем.

Критическая частота мельканий в аппаратуре телевизионного вещания принята равной частоте электрической сети, что способствует уменьшению вероятности появления геометрических и яркостных искажения изображений. В соответствии с рекомендациями сектора радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ-Р) при оценке качество телевизионных изображений максимальная яркость экрана должна быть , а минимальная – . При указанных условиях контраст изображения согласно следующему выражению составит 100

Такой контраст обеспечивает возможность наблюдения до 90 градаций яркости. При наличии дополнительного освещения экрана контраст телевизионного изображения уменьшается.

Среди временных параметров телевизионных изображения основным является скорость смены кадров (частота кадров). Частота кадров выбирается из условия отсутствия мелькания наблюдаемых изображений при смене кадров. При частота смены кадров – 25 Гц. При этом время смены полей (0,02 с) полностью согласуется с инерционностью зрительного ощущения (0,1..0,15 с).

К цветовым параметрам телевизионных изображений относятся цветовой тон, насыщенность и светлота. В системах цветного вещательного телевидения диапазон передаваемых цветовых тонов охватывает практически все наиболее часто встречающиеся в природе и несколько превышает диапазон цветовых тонов, наблюдаемых при просмотре кинофильмов. Качество цветопередачи во многом определяется особенностями преобразователей свет-сигнал и сигнал-свет.

Качество телевизионных изображения зависит от искажений сигнала и помех, воздействующих на телевизионный сигнал в канале связи. Помехи создают при развертке ложные изображения, которые, маскируя основное изображение, могут резко снизить качество изображения. Например, флуктуационные помехи ухудшают четкость и контрастность изображений. Влияние помех можно оценить путем измерения отношения сигнал/помеха в канале. Отличное качество изображения можно получить при отношении мощности сигнала к мощности помехи более 40 дБ, удовлетворительное – 25 дБ.

Качество телевизионных изображений в эксплуатационных условиях оценивают с помощью испытательных таблиц. Эти таблицы, как правило, формируют с использованием электронных генераторов. Таблицы содержат элементы, позволяющие оценить искажения телевизионных изображений. Наиболее широкое применение для контроля параметров качества цветных телевизионных изображений находит универсальная электронная испытательная таблица (УЭИТ).