Сигналы передачи в системах цветного телевидения (яркостный и цветоразностные)

По каналу связи сигналы основных цветов в исходном виде не передаются. На передающем конце тракта они песчитываются в сигнал яркости и два цветоразностных сигнала.

Сигнал яркости Еу необходим для обеспечения совместимости с ЧБТ. Он составляется из сигналов основных цветов по уравнению 1

kr,kg,kb -вклад каждого цвета в яркость

Наибольший вклад вносит зеный цвет:

зеленый----красный-----синий

Конкретные значения коэффициентов опреляются выбранной цветностью опорного белого.

Телевизионная система настраивается на некоторый нормированный источник освещения - опорный белый. И цвет всех предметов воспроизводится таким, каким он должен быть при этом освещении.

Настройка заключается в том, что при передачи цвета беллой поверхности, равномерно отражающей все длины волн излучения источника опопрно белого цвета, телекамера генрирует равные и максимальные сигналы основных цветов.

Тогда исходный сигнал яркости Е'у формируется согласно уравнению 2.

Округленные коэффициенты: уравнение 3: R: 0,3; G: 0,59; B: 0,11

Картинка матрица сигнала яркости

Сопротивления резисторов делителей выбираются так, чтобы получить необходимые коэффициенты: Формула 4.

Кроме яркостного сигнала, необходимо передать по каналу связи еще два сигнала, поскольку цвет величина трехмерная. Можно было бы передать сигналы красного и синего цветов, а в цветном телевизоре получать третий сигнал зеленого цвета,решая уравнение 5.

Но во всех вещательных системах ЦТ в дополнение к сигналу яркости передают цветоразностные сигналы, описываемые выражениями 6 и 7.

Сначала формируют из принятых сигналов третий цветоразностный сигнал, реализуя уравнение 8, а затем делают простую операцию: цветоразностные сигналы складываются с яркостным сигналом по уравнению 9.

Передача по каналу именно цветоразностных сигналов имее ряд достоинств:

Сигналы 6,7 несут информацию толького цветности, о качестве цвета. Сумма коэффициентов в каждом из уравнений 6,7 равно 0. Сигналы оказываются равными нулю при передаче ахроматических цветов (белый, градации серого), для которых Еr'=Eg'=E'b. Благодаря этому, помехи, попадающие в канале связи в сигналы цветности, не влияют на яркость. Реализуется принцип постоянства яркости.

Если бы передавались сигналы основных цветов, то данный принцип не выполнялся бы, потому что такие сигналы несут и часть информции о яркости (E'r-29,9%; E'b-11,4%).

Способность зрения различать цветности ухудшается с уменьшением размеров окрашенного обьекта. Когда зритель располагается на оптимальном расстоянии от телеэкрана (5-6 его высот), он уже не может различить цветности мелких деталей изображения.

Это позволило сократить полосу частот сигнала цветности (цветоразностных) по сравнению с полосой частот исходного сигнала яркости без существенного ущерба для качества цветного изображения.

По нашему стандарту сигнал яркости передается в полосе 6Мгц, как сигнал ЧБТ, а цветоразностные в полосах по 1,5 Мгц, то есть соотношение 4:1:1.

Зеный цветоразностный сигнал, формирующийся в приемнике по уравнению 8 тоже имеет полосу частот 1,5 Мгц, как оба сигнала передачи - слагаемые.

А при суммировании цветоразностных с сигналом яркости по уравнениям 9 исходные сигналы основных цветов получаются лишь в полосе частот 0...1,5Мгц, где имеются 2 слаемых.

Частоты от 1,5 до 6Мгц содержатся только в одном слагаемом - сигнале яркости, и добавляется к сигналам основных цветов в равноц степени. Реализуется принциписмеси высоких частот. Получившиеся сигналы отличаются от исходных сигналов основных цветов, которые генерировались камерой в полосах по 6Мгц, и потому в уравнениях 9 помечены звездочками.