А.1. Апертурные искажения

Серьезным фактором, ограничивающим четкость ТВ изображения, являются апертурные искажения, которые вызываются конечными размерами развертывающих элементов. Апертурные искажения ухудшают как вертикальную, так и горизонтальную четкость.

Для выяснения влияния апертурных искажений на горизонтальную четкость будем считать, что полоса частот сигнала достаточно большая, чтобы не вызывать частотных искажений изображения. Возникновение апертурных искажений объясняется на рис. 2.10. Предположим, что график распределения яркости вдоль строки

Рис. 2.10. Апертурные искажения: а) графики, показывающие соотношение между шириной Т_п импульсов яркости и диаметром d_лапертуры, б) график, показывающий зависимость амплитуды телевизионного сигнала Δi от апертурных искажений.

 

имеет вид, как на рис. 2.10,а (чередующиеся черные и белые по­лосы). Электронный луч передающей трубки скользит вдоль стро­ки, создавая телевизионный сигнал (рис. 2.10,б). Если диаметр сечения луча d_л меньше ширины полосы Т_п, то сигнал имеет 100%-ную модуляцию, т. е. изменяется от i_макс до i_мин. Если же луч оказывается шире полосы, т. е. d_л>T_п, то находясь на черной полосе, апертура будет частично за­хватывать и белую, а находясь на бе­лой — черную. Таким образом, «черный» сигнал посветлеет, а «белый» потемнеет, т. е. размах сигнала уменьшится. При d_л =2T_п луч будет одновременно покрывать и черную и белую полосы, т. е. сигнал выродится в постоянную «серую» составляющую. Другими словами, для воспроизведения мелких деталей вдоль строки электронный луч должен соответствовать тонко заточенному карандашу. При большом диаметре апертуры мел­кие детали, расположенные вдоль строк, будут смазываться.

 

Точно так же из-за апертурных искажений будут смазывать­ся на изображении резкие переходы яр­кости (рис. 2.11). При этом появляется зона размытости αβ, что приводит к ухудшению четкости изображения. Из рис. 2.10 видно, что видеосигнал униполярен, т.к. нет отрицательных значений яркости, т.е. видеосигнал имеет постоянную составляющую, которая передается по каналу связи косвенным путем. На приемном конце она восстанавливается косвенным путем фиксирующими схемами.

Количественной мерой апертурных искажений может служить относительное снижение сигнала мелких деталей (рис. 2.10,б):

(2.10)

 

Рис. 2.11.Апертурные иска­жения резких переходов яркости

 

Кривая, реализующая уравнение (2.10), называется апертутной характеристикой. Она отражает зависимость размаха сигнала от размера передаваемой детали (рис.2.12). По оси абсцисс отложено число возможно передаваемых элементов (линий) ТВ изображения, а по оси ординат – их относительный размах (2.10).

 

Рис. 2.12 Апертурная характеристика.