до 28°56, Zopt=3370 строк. В таком случае удвоение числа строк по отношению к стандартному сопровождается наряду с четырехкратным увеличением полосы частот и номинальной четкости повышением кажушейся четкости с 0,78 до 0,87. Четырехкратное увеличение числа строк сопровождается повышением кажущейся четкости до 0,95, а номинальной четкости и полосы частот - в 16 раз.

Выбор активного формата изображения k=l/h = 4/3 обусловлен большей подвижностью зрительной оси глаза в горизонтальном направлении. В новых системах горизонтальные размеры экрана предполагается расширить до формата широкоэкранного (7/3) или широкоформатного (6,6/3) кинематографа. Однако такое увеличение приведет к большим потерям кадра при воспроизведении в системах с меньшим форматом изображения и к дополнительному расширению полосы частот. Компромиссным можно считать формат 5/3-6/3.

Выбор частоты смены кадров в ТВС определяется превышением ею критической частоты мельканий и обеспечением слитности восприятия движущихся изображений. Однако критическая частота мельканий, при которой наступает слитное восприятие яркости свечения экрана, обычно существенно выше частоты смены кадров, достаточной для слитной передачи движения. Эта особенность зрения использована в кино, где световой поток от каждого кадра прерывается обтюратором дважды. Благодаря этому при передаче 24 кадров в секунду частота мельканий киноэкрана повышается до 48 Гц.

Чересстрочная развертка в телевидении, при которой каждый кадр передается за два поля, одно из которых содержит все нечетные строки, а второе - все четные строки, позволяет выбрать частоту полей выше критической частоты мельканий и одновременно снизить частоту кадров в два раза, до еще достаточной для слитной передачи движения. Тем самым в два раза сокращается и необходимая полоса частот в канале связи.

Если частота полей кратна частоте сети переменного тока, то все наводки магнитных и электрических полей, пульсации напряжений источников питания и помехи промышленной частоты сети оказываются на изображении неподвижными, а вследствие этого и менее заметными. Это обстоятельство предопределило выбор частоты полей fnii, равной частоте сети, а в связи с различием частот сети привело к различию частот полей: /пл=50 Гц в европейских и /пл = 60 Гц в американской вещательных ТВС. В таком случае частота кадров /к = fпл/2 (25 и 30 Гц соответственно) оказывается еще достаточной для слитной передачи движения. Однако с выходом за пределы единой энергосистемы требование кратности частоты полей частоте питающей сети в настоящее время потеряло силу.

В чересстрочном растре с двумя полями в кадре появляются межстрочные мелькания, обусловленные различной яркостью свечения строк последовательно воспроизводимых полей. Однако с оптимального расстояния они оказываются малозаметными, по-

скольку наблюдаются под углом зрения, примерно в два раза меньшим углам разрешения фпип- Дальнейшему увеличению числа полей в кадре w при условии сохранения неизменной частоты полей препятствует увеличение времени передачи кадра и, как следствие, ухудшение условий передачи движущихся изображений, а также увеличение углов, под которыми наблюдаются межстрочные мелькания, и изменение их характера. При числе полей в кадре ш>2 межстрочные мелькания воспринимаются визуально в виде скольжения строк в растре по направлению вверх, если дробная часть строки в поле С<0.5, или вниз, если >0,5.

При стандартизованных параметрах разложения с полным числом строк в кадре Zo = 625 и активным числом строк Za = 575, лри потерях на время обратного хода по строкам /i = 0,18 и по кадрам /у = 0,08, чересстрочном разложении с двумя полями (ш = 2) с частотой кадров/к = 25 Гц и при активном формате изображения k=4j3 необходимая полоса пропускания в канале связи (3.8) М = 1в достигает 7,3 МГц. Однако вещательными стандартами стран, использующих, например, разложение на 625 строк, предусмотрено дальнейшее сокращение полосы частот в яркостном канале до 5-6 МГц. Вызванное этим сокращение продольной разрешающей способности гпх вещательной ТВС обусловлено тем, что поперечная разрешающая способность Шу в силу дискретности поперечного разложения достигает своего предельного значения, равного активному числу строк Za, лишь при условии совмещения осей строк и передаваемых горизонтальных полос. В случае относительного сдвига их осей по вертикали всего на половину шага разложения 6 поперечная разрешающая способность ТВС падает в два раза, до my=Zal2. Искусственным сокращением полосы частот в канале связи достигается уравнивание продольной и поперечной разрешающей способности ТВС.

При значительном увеличении числа строк лишь одновременное увеличение высоты и формата изображения дает адекватное улучшение качества, повышает эмоциональное воздействие на зрителя, вызывают «эффект присутствия», а на некоторых сюжетах - подобие стереоэффекта. С учетом размеров современных жилых комнат рекомендуется увеличивать высоту экрана h до 0,5-1 м, а диагонали изображения до 1-2 м при формате k от 5/3 до 6/3, близком формату широкоформатного кинематографа.

ГЛАВА 4

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

§ 4.1. Фотоэлектрические преобразователи мгновенного действия

Фотоэлектрический преобразователь предназначен для формирования электрического сигнала, адекватного изображению, спроецированному на его вход. Основными характеристиками ФЭП являются: характеристика преобразования, чувствительность, спектральная характеристика, разрешающая способность. Работа ФЭП описывается и другими характеристиками (инерционности, равномерности передачи уровней яркости, темного поля и др.), которые рассматриваются в каждом конкретном случае использования ФЭП .

Следует также заметить, что характеристики ФЭП в значительной степени могут зависеть от устройств, обеспечивающих его работу (усилителей, развертывающих устройств, оптических узлов и др.), а также от электрического режима ФЭП. Будем рассматривать ФЭП, использующие для преобразования ахроматического е{х, у, () или цветного Е{х, у, к, t) изображения в электрический сигнал ic(t) развертку: Е(х, у, t)-*ic(t). В гл. 3 было показано, что развертка используется для поочередной передачи информации о яркости и цветности отдельных элементов изображения. Она осуществляется по выбранному (например, линейному) закону со Строго установленной скоростью.

В ФЭГ1 мгновенного действия, или ФЭП без накопления зарядов, световой поток воздействует на площадь элемента разложения в течение времени коммутации (времени формирования электрического сигнала, соответствующего рассматриваемому элементу изображения).

Можно выделить две группы ФЭП мгновенного действия:

устройства, в которых вся световая энергия концентрируется на одном элементе изображения и затем преобразуется в электрический сигнал - ФЭП с «бегущим световым пучком»;

устройства, на вход которых поступает световой поток, соответствующий всей передаваемой сцене, а формирование элемента изображения происходит путем его пространственного диафрагмирования в оптическом звене (устройства с диском Нипкова) или электронном (диссектор),

ТВС с бегущим световым пучком можно использовать как для преобразования изображения транспаранта (диапозитива, кинокадра и т. д,) в сигнал (рнс 4 1. а), так и для регистрации натурных спек, освещенных бегущим световым пучком (рис 4,1, 6) Бегущий световой пучок образуется электронно-лучевой трубкой, на экраие которой формируется телевизионный растр (в первых ТВС для этих целей использовался диск Нипкова), Люминофор с малым послесвечением является источником света в виде переме-