tv tehnika

Download TV TEHNIKA

Post on 08-Jun-2015

6.989 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Skripta za polaganje usmenog ispita iz predmeta TV TEHNIKA .

TRANSCRIPT

Univerzitet u Sarajevu Elektrotehniki fakultet Sarajevo Odsjek za tekomunikacije

SKRIPTA ZA PRIPREMANJE ISPITA IZ TV TEHNIKE

Sarajevo, oktobar 2007.god.

Osobine oka Jedna od znaajnijih osobina oka je osjetljivost oka i ona se odnosi na spektralnu osjetljivost oka koja oznaava zavisnost relativne osjetljivosti oka od talasne duine svjetlosti. Ukupna spektralna osjetljivost oka je rezultat sabiranja spektralne osjetljivosti tri vrste epia: R, G i B, to je i prikazano na krivoj osjetljivosti oka kod standardnog posmatraa:

Kriva-a se odnosi na osjetljivost oka za svjetlost normalne jaine, dok se kriva-b dobija pri slaboj svjetlosti. Uoavamo da je najvea osjetljivost oka u oblasti zeleno-ute boje, tj. pri =550 nm. Osjetljivost oka na promjene jaine svjetlosti vea je nego na promjene boje, to je posljedica injenice da retina sadri znatno vie tapia nego epia. Sljedea osobina oka je opseg kontrasta, to se odnosi na poznatu osobinu da oko moe vidjeti razne osvjetljaje okoline. Kada se mijenja osvjetljaj okoline, oko se automatski prilagoava, te se uvodi i pojam prilagoenja oka, to praktino znai da se oko automatski prilagoava pri npr. prelasku iz jako osvjetljene prostorije u slabo osvjetljenu. Mo razlaganja oka je osobina oka povezana sa sposobnou uoavanja sitnih detalja. Ona zavisi od strukture mrenjae i optikih karakteristika soiva. Mo razlaganja ovisi i od kontrasta detalja prema pozadini, od otrine detalja, kao i od dinamike slike. Jasno je da je mo razlaganja vea kod veeg kontrasta i veeg srednjeg osvjetljaja okoline, kao i kod statitikih, nego kod dinamikih slika. Inercija i persistencija oka su posebno zanimljive sa aspekta TV tehnike. Kada se svjetlosni fluks na retini naglo povea bie potrebno izvjesno vrijeme da se u mozgu stvori osjeaj odgovarajue sjajnosti, to znai da oko ne djeluje trenutno na promjene osvjetljaja. Na sljedeoj slici je prikazana reakcija oka na kratkotrajni pobudni impuls:

Vremenski interval ove inercije e zavisiti od veliine promjene i to to je promjena vea, osjeaj prije dostie maksimum. Ako veliina sjajnosti opadne trenutno, osjeaj se smanjuje eksponencijalno, to je i prikazano na ovoj slici. Produenje osjeaja sjajnosti nakon prestanka pobude naziva se persistencija i ona iznosi oko 0.1 s. Ova osobina je od posebne vanosti za TV, jer oko vri integraciju dovoljno bliskih uzastopnih sekvenci, to stvara predstavu kontinualnog kretanja u TV slici. Na duinu persistencije utie vie faktora, a jedan od njih je i spektralna karakteristika svjetlosti. Ustanovljeno je da osjeaj sjajnosti due traje, ako je pobudna svjetlost crvena ili plava, nego ako je uta. Narednu osobinu oka oznaavamo kao treperenje. Kada se oko pobuuje svjetlosnim impulsima niske frekvencije, svaki pojedinani impuls e biti uoen od strane oka, jer je njihov period ponavljanja dui od persistencije oka. Pri poveanju frekvencije posmatra e imati utisak kao da izvor stalno emituje svjetlost, s tim da je ona promjenljive jaine, to znai da e se pojaviti treperenje. Ako se frekvencija svjetlosnih impulsa i dalje poveava utisak treperenja e potpuno ieznuti pri frekvenciji koju zovemo kritina frekvencija treperenja CFF (Critical Flicker Frequency). CFF zavisi od vie faktora: Ako se povea amplituda impulsa, porast e i CFF, Relativni odnos trajanja impulsa () i perioda prekidanja (T) utie na CFF i to tako da to je odnos /T blii jedinici, to je CFF nia, CFF zavisi i od udaljenosti posmatraa.

Mijeanje i predstavljanje boja Mijeanje boja. Boje moemo mijeati na dva naina: subtraktivno i aditivno. Subtraktivno mijeanje se ostvaruje upotrebom obojenih pigmenata, tj. materijala u boji. Ova tehnika mijeanja se koristi u tamparstvu, slikarstvu itd.

Aditivno mijeanje boja nastaje pri upotrebi obojenih svjetlosti i ono se koristi kod televizije u boji U oku postoje tri vrste epia, a preteno su osjetljivi na plavu (B), zelenu (G) i crvenu (R) boju. Stoga su usvojene tri primarne boje ili tri osnovne svjetlosti, ije su dominantne talasne duine: B: G: R: =435.8 nm =546.1 nm =700 nm

Nijedna od ovih primarnih boja se ne moe dobiti mijeanjem druge dvije primarne boje. Svaka nijansa odreene boje moe se dobiti mijeanjem odgovarajuih iznosa primarnih boja, tj. bilo koja boja F se moe dobiti kao: F=rR+gG+bB gdje su r, g i b intenziteti odgovarajuih primarnih boja. Aditivnim mijeanjem tri primarne boje dobijamo bijelu boju, dok subtraktivnim mijeanjem nastaje tamno-smea boja. Zanimljiva situacija nastaje kada mijeamo po dvije primarne boje:

Ovako dobijene tri sekundarne boje nazivamo komplementarne boje. Bijela boja se moe formirati i pomou komplementarnih boja.

Predstavljanje boja. Boje moemo predstavljati na vie naina, a izbor zavisi od karaktera i namjene analize. Ako poemo od analitikog predstavljanja boja i ako su npr. poznate dvije boje u skalarnom obliku: C1=r1R+g1G+b1B C2=r2R+g2G+b2B Tada se mijeanje ovih boja vri sabiranjem odgovarajuih skalarnih komponenata: C=C1+C2=(r1+r2)R+(g1+g2)G+(b1+b2)B Za odreene aplikacije je zanimljivo predstavljanje boja u prostoru, pa se u tu svrhu koriste razliiti koordinati sistemi. U sljedeem primjeru koristimo Dekartov koordinatni sistem, pri emu se ovaj model naziva i RGB model predstavljanja boja u prostoru.

RGB model je prikazan kao jedinina kocka, kod koje se u svakom od vrhova nalazi odreena boja. Vrh ove kocke oznaava bijelu boju W(1,1,1), jer su jednako zastupljene sve tri primarne boje. Kretanje du ovog vektora W daje podatak o jednoj od tri komponente osjeaja boja, a to je sjajnost ili bljesak. Nedostatak ovog modela u odnosu na vizuelni sistem ovjeka je tekoa zamiljanja kolor nijansi u smislu tri vrijednosti. Drugi problem je to geometrijska distanca izmeu jedne i ostalih boja ne odgovara razliitim osjeajima raznovrsnih boja. Zbog toga je koncipiran CMY (Cian/Magenta/Yellow), odnosno CMYK (CMY-black) model koji je takoe ilustrovan jedininom kockom. U ovom modelu su zamjenjene pozicije crne i bijele boje u odnosu na njihove pozicije u RGB modelu. CMY kolor model se koristi kad god se dokument u boji tampa na ink-jet printeru, jer catrige sadri ove tri boje.

Obzirom na pomenutu komplementarnost RGB i CMY modela mogue je izvriti konverziju RGB modela u CMY model prema sljedeoj matrinoj relaciji: C W R M = W G Y W B Nedostatak je nemogunost kreiranja iste crne boje, pa se koristi CMYK model. Pored pomenutih kolor prostora, u pojedinim situacijama koriste se i modeli YCrCb, koji se sastoje od signala luminanse-Y i signala razlike boja Cb i Cr, koji zapravo predstavljaju kompozitni signal razlike boja. Vidimo da ova tri signala formiraju prostorni koordinatni sistem, pri emu cilindar u sreditu kocke oznaava nijanse od crne do bijele boje. Brojevi 1023 oznaavaju broj moguih uzoraka po svakoj od tri ose (ukupno ih ima 1024, ukljuujui i 0.)

Dijagram boja Pod dijagramom boja najee podrazumjevamo dvodimenzionalnu prezentaciju boja, tipa x-y, koja predstavlja vidljive boje u ravni. Ovaj kolor model je nazvan CIE dijagram boja, koji je predstavljen na slici: Sve boje su obuhvaene krivom oblika potkovice, a korisnik moe mijenjati boje jednostavnom promjenom koordinata x i y. Zasiene boje zauzimaju pozicije po obodu, to znai prezentaciju dominantne talasne duine (DTD) ili vrste boje, a ona se kree od 380 nm za plavu, do 780 nm za crvenu boju. U centru ove parabole je bijela boja, a takoe vidimo da boje blie centru imaju manje zasianje, to znai da su boje na periferiji zasiene. Zakljuujemo da kretanje od centra ka periferiji parabole daje podatak o zasienju boje. Trokut boja oznaava mogunost izbora odreenih komponenata kao primarnih boja, to za TV u boji predstavljaju plava B(435,8 nm), zelena G(546,1 nm) i crvena R(700 nm).

Klasifikacija linearnih izoblienja kod TV signala Glavni faktori koji uzrokuju degradaciju kvaliteta analognog kompozitnog video signala su izoblienja (linearna i nelinearna) i umovi. Ako privremeno zanemarimo nelinearna izoblienja, onda moemo ponaanje studijske opreme u smislu linearnih izoblienja tretirati u dva domena: Frekventni domen, to znai posmatranje amplitudnih odziva (spektri) i grupnog kanjenja u frekventnom domenu, tj. A(f) odnosno g(f). Vremenski domen, pri emu poredimo valne oblike na izlazu pod testom sa odgovarajuim ulaznim valnim oblicima. Na sljedeoj slici je prikazana uobiajena podjela linearnih izoblienja:

Za mjerenje definisanih tipova linearnih izoblienja koriste se odreeni standardni test signali. Svaki od test signala ima specifini frekventni spektar podesan za ispitivani frekventni domen. Mjerenje frekventnih odziva se vri upotrebom multiburst signala, iji je valni oblik prikazan na slici:

Izoblienja u vremenu trajanja jedne poluslike se mjere pomou pravougaonog impulsa trajanja 20 ms:

Izoblienja u trajanju jedne linije (64s) se mjere pravokutnim impulsom prikazanim na slici. Vrijeme rasta pravougaonog impulsa izabrano je tako da njegov spektar ostaje unutar granice maksimalnog preneenog opsega video signala, to je 5 MHz u sluaju PAL sistema.

Kratkorono izoblienje se valorizira u smislu K faktora. K faktor predstavlja subjektivno ocjenjivanje kvaliteta slike. Test signal za ovo mjerenje ima formu sinus-kvadrat impulsa, koji je prikazan na slici. Znaajan parametar ovakvog impulsa je HAD (Half Amplitude Duration), tj. trajanje impulsa na 50% vrijednosti amplitede.

Kanjenje krominanse prema luminansi i pojaanje se mjere uz pomo modulisanog sinus-kvadrat impulsa, prikazanog na slici. Signal se dobija linearnim sabiranjem sinus-kvadratnog impulsa i podnosioca boje, koji u sluaju PAL sistema iznosi 4.43 MHz. U ovom sluaju se uzima da je HAD = 2s.

Nelinearna izoblienja Prenosna karakteristika realnog video signala nije u potpunosti linearna, to znai unoenje nelinearnih izoblienja. Nelinearna izoblienja zavise od: Srednjeg nivoa slike APL (Average Picture Level), Trenutne vrijednosti luminantnog