Главная -> Книги (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) ( 35 ) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (35) Световые волны, удовлетворяющие соотнощениям (5.1) и (5.2), находятся в противофазе н взаимно ослабляют друг друга, уменьшая отражение и соответственно увеличивая прозрачность зеркала. Для них тонкая пленка на поверхности стекла выполняет роль четвертьволнового трансформатора, согласующего между собой оптические свойства стекла и воздуха. В остальной части спектра коэффициент отражения повыщается. Нанося многослойные пленки (рис. 5.2,6), подбирая их толщину, показатели преломления, а следовательно, и коэффициенты отражения на каждой границе раздела, можно создать условия, при которых в отдельных частях спектра прозрачность зеркала будет уменьшаться, а в других, наоборот, возрастать при одновременном увеличении резкости границ. Типичные характеристики спектральных коэффициентов отражения днхроических зеркал при угле падения световых волн к нормали (р=45° приведены на рис. 5.2, е. Первое дихроическое зеркало 3i (см. рис. 5.1, а) отражает коротковолновую (синюю) и пропускает средневолновую и длинноволновую (зеленую и красную) части видимого спектра. Второе зеркало Зг отражает длинноволновую и пропускает коротковолновую и средневолновую части спектра. Совместное использование зеркал 3i н Зг позволяет разделить световой поток по спектру на три составляющие. Тепловыми потерями в днхроических зеркалах можно пренебречь ввиду их малости. В таком случае спектральные плотности падающего Фо(Я.), отраженного Фр(Я,) и прошедшего через зеркало Ф,(Я) световых потоков связаны соотношением: Фо(Х) =Фр(Я) Ч--НФ,(Х). После деления левой и правой частей этого соотношения на Фо(Х) находим условие: 1=р(А,)--т(Х), связывающее спектральные коэффициенты отражения р(Х) =Фр(Я,)/Фо(Я,) и прозрачности т(Я) =Ф,(А,)/Фо(Я) каждого зеркала, а также спектральные характеристики прозрачности системы из двух днхроических зеркал по красному, зеленому и синему каналам: To=[l-PiW]Il-P2W]> Ta=pi(>.). (5.3> Дихроические зеркала 3i и Зг осуществляют лишь грубое разделение светового потока по спектру. Корректировка характеристик каналов цветоделения производится с помощью светофильтров Т], Тг, Тз, спектральные характеристики прозрачности которых в соответствии с условиями (3.38) и (5.3) определяются сшатноше-ниями: IW[I-PlWl[l~P2(Ml«0() --, (5.4) где fi,(X) - спектральная характеристика прозрачности оптических элементов камеры; ед(Х), ео(Я), ев(Я)-спектральные характеристики чувствительности фотоэлектрических преобразователей; Гп, gn, Вп - идеальные спектральные характеристики передающей камеры (см. рис. 3.15,6); п - коэффициент пропорциональности. Длинноволновая составляющая, прошедщая через зеркало Зь отраженная от зеркал З2 и Зз и скорректированная по спектру светофильтром Т], на выходе ФЭП] формирует сигнал красного-цветоделенного изображения. Аналогично средневолновая составляющая, прощедшая через зеркала Si и З2 и корректирующий светофильтр Тг, на выходе ФЭПг формирует сигнал Ео зеленого цветоделенного изображения. Коротковолновая составляющая, отраженная от зеркал 3i и З4 и скорректированная светофильтром Тз, на выходе ФЭПз формирует сигнал Ев синего цветоделенного изображення. Согласование чувствительности по отдельным каналам достигается с помощью нейтральных фильтров, не показанных на рисунке. В передающих камерах цветного телевидения с четырьмя одно-сигнальными ФЭП (как и в камерах черно-белого телевидения) используется самостоятельный яркостный канал, показанный на рис. 5.1, а штриховыми линиями. В состав светоделительной схемы в таком случае дополнительно вводятся нейтральное полупрозрачное зеркало З5, разделяющее световой поток на две части, отражающее зеркало Зб для излома оптической оси и односигнальный фотоэлектрический преобразователь ФЭП4, формирующий сигнал выделенной яркости Eyw Оптические схемы с переносом изображення отличаются сложностью, наличием корректирующих элементов и большими потерями света. При использовании объективов с переменным фокусным расстоянием и удлиненным задним рабочим отрезком, фотоэлектрических преобразователей с малыми размерами фотослоя (видикон, матрица ППЗ) и светоделительных устройств на призменных блоках от второго объектива можно отказаться. На рис. 5.1, б приведена оптическая схема передающей камеры на трех матричных приборах с переносом зарядов, установленных вместе с корректирующими светофильтрами непосредственно на выходных окнах призменного блока. Цветоизбирательные зеркала 3i и З2 нанесены на стыки призменных компонентов блока. Отражающие поверхности располагаются под углами, обеспечивающими полное внутреннее отражение. Жесткость конструкции призменного блока и неизменная топология матрицы ППЗ существенно облегчают совмещение цветоделенных изображений. Во входных окнах многосигнальных ФЭП цветовая информация кодируется полосковыми светофильтрами, а при использовании фотодиодных и ППЗ-матриц - н матричными светофильтрами с по- элементным чередованием цветов. Последующее разделение cHiJHa-лов многосигнальных ФЭП происходит схемными методами. Методы обработки сигналов односигнальных ФЭП. Схема Преобразования сигналов передающей камеры цветного телевидения с односигнальными ФЭП может быть либо трех-, либо четырехка-нальной. В первом случае (рис. 5.3, о) схема содержит три широкополосных канала, каждый из которых включает односигнальный ФЭП, предварительный усилитель (ПУ) и гамма-корректор (ГК), за которыми следуют кодирующая матрица с матричными схемами (Mi-Мз) и фильтры нижних частот. ФЗП, [Шйрующая I матрица ФЭП г Н пг Н 11 f-fpM ФНЧ-, Рис. 5.3. Схемы преобразования сигналов односигиальиых ФЭП: RGB (а) и RGBW (а, б и а, б, в) Выходные сигналы ФЭП Er, Еа н Ев, пропорциональные яркости красного, зеленого и синего цветоделенных изображений, подвергаются предварительному усилению в предварительных усилителях. Противошумовая коррекция [I, 2] входных цепей усилителей позволяет улучшить отношение сигнал-шум за счет ослабления удельного веса тепловых шумов нагрузочного резистора ФЭП н перераспределения спектральной плотности шумов. При этом ослабляются наиболее заметные на изображении низкочастотные шумы. В гамма-корректорах, линеарезирующих амплитудную характеристику телевизионной системы, формируются сигналы ER=Efs Еа = Еа\ EbEs, (5.5) где ys - показатель степени амплитуд1ЮЙ характеристики телевизионной системы при отсутствии гамма-коррекции. В матричных схемах M-Мз из сигналов (5.5) формируются: совместимый сигнал яркости (3.42) и цветоразностные сигналы (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) ( 35 ) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) |
|