Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
А- АА АБ АВ АГ АД АЕ АЖ АЗ АИ АЙ АК АЛ АМ АН АП АР АС АТ АУ АЦ

Апертурная коррекция

 
Апертурная коррекция может быть получена с помощью разностного сигнала.
Апертурная коррекция в промежуточном усилителе может быть осуществлена при помощи схемы, рассмотренной в § 5 гл.
Оптическая схема диапроектора ЦТ ЛЭИС. После апертурной коррекции 6, коррекции послесвечения 7, цветокоррекции 8 и гамма-коррекции 9 видеосигналы отступают в канал уплотнения или на контрольные устройства.
Дифференциальный апертурный корректор. а - структурная схема. б - принцип коррекции переходной характеристики. в - упрошенная принципиальная схема. При апертурной коррекции повышается четкость изображения, однако при этом уменьшается отношение сигнала к помехе из-за значительного подъема частотной характеристики на верхних частотах. В связи с этим целесообразно применять апертурную коррекцию одновременно со сложной противошумовой коррекцией, которая существенно уменьшает уровень высокочастотных помех в видеотракте.
Иллюстрация апертурных искажений и их коррекция.| Искажение формы сигнала вследствие конеч-ной величины постоянной времена послесвечения люминофора. Хотя апертурную коррекцию и компенсацию послесвечения люминофора можно осуществлять в одном и том же каскаде часто считается более желательным иметь отдельные каскады для каждой из этих функций.
С помощью апертурной коррекции удается повысить четкость изображения. Однако при использовании этой коррекции отношение сигнал / помеха ухудшается за счет увеличения помех в области высоких частот полосы пропускания.
Для осуществления апертурной коррекции необходима электрическая цепь, обладающая амплитудно-частотной характеристикой, обратной частотной характеристике апертуры. Очевидно, эта амплитудно-частотная характеристика должна иметь возрастающий в области высоких частот участок. Одновременно корректирующая цепь в этой же области частот не должна создавать фазовых сдвигов или по крайней мере обладать совершенно линейной фазочастотной характеристикой. Обычные цепи / сложной высокочастотной коррекции дают изменения фазового сдвига, отличные. Это создает значительные затруднения при практической реализации апертурной коррекции, основанной на применении таких схем.
Дифференциальный апертурный корректор. а - структурная схема. б - принцип коррекции переходной характеристики. в - упрошенная принципиальная схема. В рассмотренных схемах апертурная коррекция сводилась к расширению полосы сигнала, что, как известно, увеличивает четкость изображения в горизонтальном направлении. Влияние апертуры луча сказывается также и на снижении четкости в вертикальном направлении. Для полного устранения получающихся апертурных искажений необходимо применять апертурную коррекцию как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.
При проектировании схем апертурной коррекции следует помнить, что алгебраическое суммирование сигналов будет только в том случае, если угловые коэффициенты линейных фазовых характеристик ( время задержки) дифференцирующей цепи и соответствующей линии задержки равны друг другу.
Дифференциальный апертурный корректор. а - структурная схема. б - принцип коррекции переходной характеристики. в - упрошенная принципиальная схема.
Однако построение схем вертикальной апертурной коррекции связано с целым рядом трудностей, поэтому в настоящее время они на практике широко не используются.
Блок-схема камерного канала. В камерном канале осуществляется апертурная коррекция, коррекция послесвечения, цветокоррекция и гамма-коррекция сигнала. С целью обеспечения возможности регулировки разрешающей способности каналов R, G, В, апертурные корректоры выполнены по двухканальной схеме на линиях задержки.
Показанный подъем вводится для апертурной коррекции. Маркер расположен на 7 Мгц.
В этом случае на устройство апертурной коррекции возлагается также задача коррекции спада результирующей амплитудно-частотной характеристики дифференцирующего и вырезывающего каскадов схемы противошумовой коррекции.
Понятия весовой функции шума и апертурной коррекции используются в телевидении. Весовая функция шума учитывает физиологическое свойство глаза лучше воспринимать низкочастотные составляющие шума по сравнению с высокочастотными. Апер-турная коррекция в телевизионных усилителях путем подъема спектра сигнала в области высоких частот позволяет уменьшить искажения формы сигнала, возникающие за счет конечной величины диаметра пятна считывающего пучка электронов в передающих трубках.
Одна из наиболее распространенных схем апертурной коррекции изображена на рис. 5.1. Эта схема сравнительно проста в настройке и обеспечивает получение хороших результатов. Она содержит две лампы Л и Л2, имеющие общее катодное сопротивление; управляющие сетки этих ламп соединены отрезком длинной линии. Отрезок длинной линии со стороны сетки первой лампы нагружен на сопротивление, равное волновому сопротивлению линии, а со стороны сетки второй лампы разомкнут. Выходное напряжение U ых снимается с анода второй лампы.
На рис. 8.44, б приведена блок-схема апертурной коррекции, построенная по принципу экономии цепей. Суммарный сигнал поступает на вход второй линии задержки ЛЗ-2. Так как выходной сигнал дифференцирующей цепочки Д подвергается последующему дифференцированию в цепиД2, то на выходе второй линии задержки ЛЗ-2 происходит суммирование основного сигнала и сигналов, пропорциональных второй и четвертой степеней частоты. Такое последовательное суммирование может быть продолжено до выхода схемы, содержащей любое число п линий задержки и дифференцирующих цепей.
Амплитудно-частотная характеристика апертурного корректора на длинной линии. Другим распространенным методом коррекции апертурных искажений является метод разностной апертурной коррекции, основанный на применении линии задержки. Схема апертурного корректора с линией задержки изображена на рис. 6.11. Корректируемый сигнал U с предшествующего корректору каскада поступает на затвор полевого транзистора 7, включенного по схеме истокового повторителя. Сигнал ( 7ВХ одновременно поступает на вход линии задержки. С выхода линии задержки сигнал снимается на затвор Т2, имеющий общий с Тг резистор Rt в цепи истока. Выходное сопротивление источника сигнала выбирается равным волновому сопротивлению линии. Поскольку входное сопротивление полевого транзистора достаточно высокое, можно считать, что линия задержки разомкнута на выходе.
Она может быть в обоих направлениях несколько повышена посредством апертурной коррекции.
В телевизионном тракте спад ЧКХ можно компенсировать, применив апертурную коррекцию, которая улучшает передачу верхних пространственных частот голограммы и тем самым улучшает качество восстановленного изображения. На рис. 5.3.1 приведены фотографии изображений, восстановленных с голограмм Фурье.
Остальные каскады, или простые усилительные, или некоторые из них предназначены для апертурной коррекции.
Принципиальная схема входного кас. Если усилитель используется в телевизионной передающей камере, то обычно в нем помимо частотной коррекции искажений, вызванных входным контуром, осуществляется апертурная коррекция.

Выигрыш от применения простой противошумовой коррекции зависит от выходных параметров источника сигнала, ширины полосы пропускания видеоусилителя, весовой функции шума, величины апертурной коррекции и типа используемых транзисторов.
Это явление можно пояснить более полно с помощью рис. 8 - 19, на котором показаны гипотетические формы сигналов, получающихся при развертке поперечной полоски с различными апертурами как в отсутствие, так и при наличии апертурной коррекции. На рис. 8 - 19 а изображена форма сигнала для случая точечной апертуры и канала с неограниченно широкой полосой пропускания. Рисунок 8 - 19 6 соответствует случаю, когда апертура все еще имеет точечный размер, а канал передачи ограничен по полосе пропускания и его характеристика затухания такова, что, при данной граничной частоте переходной процесс происходит с наибольшей скоростью и без выбросов. В случае, представленном на рис. 8 - 19 в, частотная характеристика канала одинакова с таковой для рис. 8 - 19 6, но бесконечно малая апертура заменена апертурой конечных размеров. Условия для рис. 8 - 19 г те же самые, что и для рис. 8 - 19 в, но здесь введена оптимальная степень апертурной коррекции. Рисунок 8 - 19 5 соответствует случаю перекомпенсации апертурного эффекта. Здесь нарастание и спадание фронтов импульса происходят более быстро, о начинают проявляться переходные процессы колебательного характера.
Uem, а широкополосные ЙКК скк и вкк в результате чего и ВЧ составляющие будут корректированными. Апертурную коррекцию следует проводить для сформированного из них сигнала яркости.
Наряду с рассмотренной коррекцией, улучшающей качество изображения в горизонтальном направлении, широко применяют двумерные апертурные корректоры. Хорошие результаты двумерной апертурной коррекции получены при цифровой реализации схем таких корректоров.
Структурная схема нелинейного апертурного корректора. Из формулы (12.15) видно, что чем значительнее коррекция апертурных искажений ( больше подъем АЧХ АК), тем больше проигрыш в помехозащищенности AXFK. Это обстоятельство ограничивает возможности апертурной коррекции.
Двухзвенная дифференцирующая, цепочка. Мгц) величины постоянных времени дифференцирующих цепочек окажутся слишком малыми. По этой причине схема апертурной коррекции в том виде, как она изображена на рис. 8.42, не выполнима.
Следующий этап преобразований - коррекция апертурных искажений, вносимых передающими трубками камеры. В простейшем случае ограничиваются применением апертурной коррекции в горизонтальном направлении, причем степень коррекции делается регулируемой.
Поскольку при этом увеличивается размах сигнала от мелких деталей, то увеличивается и их контрастность. Однако полностью потерянные детали при апертурной коррекции не восстанавливаются, следовательно, ее применение не увеличивает предельной разрешающей способности передающих трубок.
Дифференциальный апертурный корректор. а - структурная схема. б - принцип коррекции переходной характеристики. в - упрошенная принципиальная схема. При апертурной коррекции повышается четкость изображения, однако при этом уменьшается отношение сигнала к помехе из-за значительного подъема частотной характеристики на верхних частотах. В связи с этим целесообразно применять апертурную коррекцию одновременно со сложной противошумовой коррекцией, которая существенно уменьшает уровень высокочастотных помех в видеотракте.
Отсчет делается по месту, где изображения полосок сливаются. Она может быть несколько повышена в обоих направлениях посредством апертурной коррекции.
На левом фотоснимке, который иллюстрирует эффект скорректированных апертурных искажений, детали в горизонтальном направлении расплывчаты. На фотографии справа видно заметное улучшение, явившееся следствием применения апертурной коррекции.
Применение в видеоусилителях простой и сложной противошумовых коррекций приводит, как правило, к тому, что полоса пропускания входной цепи получается уже полосы пропускания всего усилителя. В результате этого ( а также с учетом весовой функции шума и апертурной коррекции в телевидении) шум оказывается распределенным неравномерно.

Сложная схема противошумовой коррекции позволяет увеличить отношение сигнала к шуму по сравнению с простой схемой противошумовой коррекции в полтора-два раза. Эта схема находит применение в камерах на супериконоскопах или видиконах при использовании апертурной коррекции.
Идеальные трехцветные спектральные характеристики ьтрех каналов цветной камеры ( эталонный белый при 7 000 К. В силу перечисленных выше особенностей требуется применять кинескоп с большей светоотдачей и более эффективную оптику. Разработаны кинескопы с большим током пучка для систем с разверткой берущим лучом, хотя яркость обычно достигается за счет ухудшения разрешающей способности. Апертурная коррекция в некоторой мере компеиюирует эту чпотерю разрешающей способности, но ценой снижения отношения сигнал / шум.
В этот параграф должен быть включен еще один тип видеоусилителя, хотя он и не обладает нелинейностью в амплитудном смысле. Усилители с апертурной коррекцией используются для уменьшения потерь четкости в камере, которые получаются из-за развертки изображения лучом конечных размеров. Такой луч действует подобно оптической апертуре или в более общем виде как любое электронно-оптическое устройство, которое способствует потере четкости. Время задержки в таиой цепи не должно зависеть от частоты, так как симметричные апертуры не вызывают фазовых искажений. Для развязки элементов схемы или для компенсации потерь уровня необходимо применять усиление сигналов. В целом такое устройство может быть названо усилителем с апертурной коррекцией.
Последнее обстоятельство приводит к тому, что передающая трубка воспринимает свет от данной точки объекта не только в течение короткого промежутка, необходимого для того, чтобы изображение развертывающего луча прошло через эту точку, но и на протяжении значительно большего времени, когда эта точка освещается светом от хвоста. Результирующий сигнал обнаруживает эффекты, характерные как для апертурных искажений, так и для послесвечения люминофора. Типичный - сигнал, подвергнутый апертурной коррекции, может иметь вид, иллюстрируемый рис. 8 - 20, на котором показан сигнал, получающийся при развертывании поперечной белой полоски на темном фоне. Масштаб по оси абсцисс здесь сжат таким образом, чтобы в отсутствие послесвечения люминофора сигнал казался импульсом идеально прямоугольной формы. Если бы весь свет, заключенный в луче и в его хвосте, был полностью концентрирован в пределах передней части, то сигнал имел бы форму, показанную пунктирной линией. Вместо этого его форма характеризуется приблизительно экспоненциальным нарастанием, за которым следует спад по аналогичному закону. Компенсация послесвечения люминофора осуществляется пропусканием сигнала через цепь, постоянные времени которой аналогичны таковым для характеристик послесвечения люминофора.
Дифференциальный апертурный корректор. а - структурная схема. б - принцип коррекции переходной характеристики. в - упрошенная принципиальная схема. В рассмотренных схемах апертурная коррекция сводилась к расширению полосы сигнала, что, как известно, увеличивает четкость изображения в горизонтальном направлении. Влияние апертуры луча сказывается также и на снижении четкости в вертикальном направлении. Для полного устранения получающихся апертурных искажений необходимо применять апертурную коррекцию как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.
Для коррекции этих искажений используются апертурные корректоры, которые должны иметь частотную характеристику с подъемом в области высших частот и идеальную фазовую характеристику. Так как подъем частотной характеристики в области высших частот неизбежно влечет за собой увеличение уровня шумов, то апертурная коррекция применяется совместно со сложной схемой противошумовой коррекции.
Апертурные искажения ( слева и апертурная коррекция ( справа. Назначение апер-турной коррекции устранить уменьшение четкости деталей вдоль линий развертки, которое имеет место в телевизионом сигнале из-за конечных размеров развертывающей апертуры в телевизионной камере или в телекинопроекционном устройстве. Такая коррекция достигается пропусканием сигнала через фильтр, затухание которого уменьшается в зависимости от частоты вплоть до некоторого граничного значения ее и который свободен от фазовых искажений. Дефекты изображения, которые должны быть устранены такой операцией, называются апертурными искажениями и показаны на рис. 8 - 18, где представлены две фотографии участка испытательной таблицы, служащего для определения разрешающей способности, в таких видах, в каких он получается на экране телевизионной приемной трубки при воздействии сигналов с апертурной коррекцией и без нее.
Для осуществления апертурной коррекции необходима электрическая цепь, обладающая амплитудно-частотной характеристикой, обратной частотной характеристике апертуры. Очевидно, эта амплитудно-частотная характеристика должна иметь возрастающий в области высоких частот участок. Одновременно корректирующая цепь в этой же области частот не должна создавать фазовых сдвигов или по крайней мере обладать совершенно линейной фазочастотной характеристикой. Обычные цепи / сложной высокочастотной коррекции дают изменения фазового сдвига, отличные. Это создает значительные затруднения при практической реализации апертурной коррекции, основанной на применении таких схем.
Частотные составляющие выше ограниченной полосы могут быть ослаблены так сильно, что подчеркивание высоких частот или добавление производных по времени не сможет восстановить первоначальный сигнал. Но если вместо добавления производной по времени сигнал формируется в цепях, содержащих нелинейные элементы, импульсная характеристика мо жет быть сделана более узкой и переходная характеристика - более крутой. В усилителе повышения резкости границ также желательно иметь беспредельно возрастающую амплитудно-частотную характеристику, как и ограничение частотных составляющих, подводимых к дифференцирующим цепям. Хотя такая схема и не предназначена для точной апертурной коррекции, она иногда используется для этих целей, так как дает простую и удобную регулировку. Так, например, одно из применений заключается в регистрации изображения путем записи с экрана приемной трубки, при этом усилитель повышения резкости границ используется для предварительной KOip-рекции сигнала, подводимого к приемной трубке.
Это явление можно пояснить более полно с помощью рис. 8 - 19, на котором показаны гипотетические формы сигналов, получающихся при развертке поперечной полоски с различными апертурами как в отсутствие, так и при наличии апертурной коррекции. На рис. 8 - 19 а изображена форма сигнала для случая точечной апертуры и канала с неограниченно широкой полосой пропускания. Рисунок 8 - 19 6 соответствует случаю, когда апертура все еще имеет точечный размер, а канал передачи ограничен по полосе пропускания и его характеристика затухания такова, что, при данной граничной частоте переходной процесс происходит с наибольшей скоростью и без выбросов. В случае, представленном на рис. 8 - 19 в, частотная характеристика канала одинакова с таковой для рис. 8 - 19 6, но бесконечно малая апертура заменена апертурой конечных размеров. Условия для рис. 8 - 19 г те же самые, что и для рис. 8 - 19 в, но здесь введена оптимальная степень апертурной коррекции. Рисунок 8 - 19 5 соответствует случаю перекомпенсации апертурного эффекта. Здесь нарастание и спадание фронтов импульса происходят более быстро, о начинают проявляться переходные процессы колебательного характера.
В этот параграф должен быть включен еще один тип видеоусилителя, хотя он и не обладает нелинейностью в амплитудном смысле. Усилители с апертурной коррекцией используются для уменьшения потерь четкости в камере, которые получаются из-за развертки изображения лучом конечных размеров. Такой луч действует подобно оптической апертуре или в более общем виде как любое электронно-оптическое устройство, которое способствует потере четкости. Время задержки в таиой цепи не должно зависеть от частоты, так как симметричные апертуры не вызывают фазовых искажений. Для развязки элементов схемы или для компенсации потерь уровня необходимо применять усиление сигналов. В целом такое устройство может быть названо усилителем с апертурной коррекцией.

Таким образом, наблюдение на экране осциллографа формы этих двух импульсов после прохождения длинной линии заменяет, в известной мере, снятие амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик. Кроме того, форма рассматриваемых импульсов подбирается в соответствии с обычными телевизионными сигналами, так что по ней можно судить об искажениях телевизионных изображений непосредственно, не прибегая к интерпретации этой формы с помощью перевода ее на привычный нам язык частотных характеристик. В самом деле, искажения импульса полосы иллюстрируют горизонтальные продолжения ( длинные и короткие) и окантовки наиболее наглядным образом. Уменьшение амплитуды синус-квадратного импульса по сравнению с полосой характеризует понижение разрешающей способности: меньшую глубину модуляции при передаче мелких деталей по сравнению с передачей крупных объ-ектов при той же яркости. Асимметрия синус-квадратного импульса при монохромном телевидении сама по себе не свидетельствует о значительных искажениях. Но асимметрия колебаний, сопровождающих этот импульс при крутом срезе амплитудной характеристики, говорит о звоне около тонких линий изображения. Кроме того, асимметрия синус-квадратного импульса является запретом к введению апертурной коррекции, которая повышает четкость и часто является желательной.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11