ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 1
М. И. КРИВОШЕЕВ, А. К. КУСТАРЁВ
СВЕТОВЫЕ
ИЗМЕРЕНИЯ В ТЕЛЕВИДЕНИИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ» МОСКВА 1973
6ФЗ
К82 УДК 621.397.13
|
Кривошеее М. И., Кустарев А. К. |
|
|
|
|
К82 |
Световые |
измерения в телевидении. М., |
«Связь», |
||
|
1973. |
|
|
|
|
|
224 с. с пл. |
|
|
|
|
|
Р а с с м а т р и в а ю т ся специфические особенности световых |
.измерении в |
|||
|
черно-белом и цветном телевидении, приводятся их классификация и си |
||||
|
стематизация . Основное внимание уделяется рассмотрению методов и при |
||||
|
боров, с помощью |
которых осуществляются измерения световых параметров |
|||
|
передаваемых сцен и воспроизводимых изображений, а |
т а к ж е |
измерениям |
||
|
при преобразованиях свет-сигнал п сигнал-свет. Рассматриваются вопросы |
||||
|
использования телевизионных устройств для |
световых |
измерений как в |
||
|
телевидении, так н в других областях науки н |
техники. |
|
|
Книга рассчитана .на широкий круг специалистов, занимающихся раз работкой и эксплуатацией п е р е д а ю щ е й н приемной телевизионной аппа ратуры.
0351—5S |
|
045(01)—73 -38—73 |
6ФЗ |
©Издательство «Связь», 1973 г.
14 |
Г |
Гос. пуб'їичнг-я |
\ |
! |
научно-. ик'-. '•?•" |
|
|
|
библисг ежа С " |
|
|
|
ЗИЗЕГ/ЛЛі»'' |
: |
4/4 |
Ч И Т А ^ д Н © Г е З А Д А | , |
|
Марк Иосифович Кривошеее, Анатолий Константинович Кустарев
СВЕТОВЫЕ |
И З М Е Р Е Н И Я В Т Е Л Е В И Д Е Н И И |
||||||||||
|
|
Редактор |
|
В. |
А. |
Лазарева |
|
|
|||
|
|
Ху дожник |
И. |
А. |
Федоров |
|
|
||||
|
Техн. редактор |
Г. |
И. |
Шефер |
|
|
|||||
|
|
Корректор |
Я . А. |
Гречаний |
|
|
|||||
|
|
Сдано в |
набор 26/11 1973 г. |
|
|
||||||
|
Подписано |
|
в печ. I4/V 1973 г. |
|
|
||||||
Форм. |
бум . |
60 x 90/ie |
|
14,0 печ. л. |
14,0 |
усл.-)П. л. |
|||||
15.04 |
уч.-изд. |
л , : |
Т-08125 ^- |
Тираж |
10 350 |
экз . |
|||||
Бумага типографская |
№ |
2. |
|
За>к. изд. |
11982 |
||||||
|
|
|
Цена 76 коп. |
|
|
|
|
||||
|
Издательство «Связь», Москва-центр, |
|
|||||||||
|
|
Чистопрудный бульвар, |
2 |
|
|
||||||
Типография |
издательства |
«Связь» |
Государствен |
||||||||
ного |
комитета |
Совета |
Министров |
СССР |
по |
делам |
|||||
издательств, |
полиграфии м кин-жной |
торговли. |
Москва-центр, ул. Кирова, 40. Зак . тип. 67
|
|
|
|
|
|
|
|
С О Д Е Р Ж А Н И Е |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
Предисловие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
5 |
||
Введение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г л а * а |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Е Д И Н И Ц Ы И З М Е Р Е Н И Я С В Е Т О В Ы Х В Е Л И Ч И Н , И С П О Л Ь З У Е М Ы Х |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
В Т Е Л Е В И Д Е Н И И |
|
|
|
|
|||||
1.1. |
Общие |
сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|||
1.2. |
Световые |
|
величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|||
1.3. |
Световые |
|
единицы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|||
1.4. |
Оптические |
характеристики |
предметов |
|
|
|
|
18 |
||||||||
1.5. Характеристики |
цвета |
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
||||||
1.6. .Математическое описание цвета |
|
|
|
|
|
|
26 |
|||||||||
1.7. Стандартные |
колориметрические |
системы |
МК.0 |
|
34 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г л а в а |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С В Е Т О В Ы Е И З М Е Р Е Н И Я |
|
|
|
||||||
2.1. |
Общие |
сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39 |
|||
2.2. Визуальные способы световых измерений |
|
|
|
39 |
||||||||||||
2.3. Измерения |
яркости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
|||||
2.4. Фотоэлектрические способы световых измерений |
|
44 |
||||||||||||||
2.5. Измерения яркости экраиа кинескопа |
|
|
|
|
48 |
|||||||||||
2.6. Установка |
|
«белого» |
цвета |
свечения |
экрана |
в |
цветных кинескопах . |
|
50 |
|||||||
2.7. Измерения |
контрастности |
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
||||||
2.8. Измерения |
градаций |
яркости |
|
|
|
|
|
|
55 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г л а в а |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц В Е Т О В Ы Е И З М Е Р Е Н И Я |
|
|
|
||||||
ЗА. |
Общие |
сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
58 |
|||
3.2. |
Визуальные |
колориметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
58 |
|||||
3.3. |
Цветовые |
|
атласы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
61 |
|||
3.4. |
Спектрофотометрирование |
|
(косвенная |
колориметрия) |
|
63 |
||||||||||
3.5. |
Фотоэлектрические колориметры |
|
|
|
|
|
|
67 |
||||||||
3.6. |
Выбор |
цветовой |
системы |
фотоэлектрического |
колориметра . . . . |
|
72 |
|||||||||
3.7. Точность |
измерения |
цвета |
фотоэлектрическим |
колориметром . . . |
|
77 |
||||||||||
3.8. Измерение |
цвета |
на |
экране цветного |
кинескопа |
|
84 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г л а в а |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
С В Е Т О В Ы Е И З М Е Р Е Н И Я П Р И П Р Е О Б Р А З О В А Н И И С И Г Н А Л - С В Е Т |
|
|
|||||||||||||
4.1. Общие |
сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
88 |
||||
4.2. Измерения контрастно-частотной характеристики |
|
88 |
||||||||||||||
4.3. Измерения |
контрастно-частотной характеристики кинескопа при рас |
|
|
|||||||||||||
|
положении |
анализирующей |
щели поперек |
строк |
|
90 |
||||||||||
4.4. Анализ |
неподвижной |
яркостной волны с помощью движущейся щели |
|
94 |
||||||||||||
4.5. Анализ |
движущейся |
яркостной волны с помощью неподвижной щели |
|
97 |
||||||||||||
4.6. Измеремня |
контрастно-частотной характеристики кинескопа при распо |
|
|
|||||||||||||
|
ложении |
анализирующей |
щели |
вдоль |
строк |
|
|
100 |
— 3 —
4.7. Измерения распределения яркости светящегося пятна на экране кине |
|
||||||||||
скопа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
102 |
4.8. Измерения модуляционной характеристики кинескопа |
|
103 |
|||||||||
4.9. Измерение |
|
длительности |
послесвечения |
экрана кинескопа . |
. . |
106 |
|||||
|
|
|
|
|
іГ л сі в з |
5 |
|
|
|
||
И З М Е Р Е Н И Я П Р И П Р Е О Б Р А З О В А Н И И С В Е Т - С И Г Н А Л |
|
|
|||||||||
5Л. Общие сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
107 |
||
5.2. Измерения |
световой характеристики |
|
|
|
107 |
||||||
5.3. Измерения |
спектральной |
чувствительности |
|
115 |
|||||||
5.4. Устройства для осцнллографического исследования формы |
видеосиг- |
|
|||||||||
«ала на выходе преобразователя свет-сигнал |
|
121 |
|||||||||
5.5. Автоматическая запись формы видеосигнала |
|
127 |
|||||||||
5.6. Автоматизация контроля и измерения параметров видеосигнала на |
|
||||||||||
выходе преобразователя овет-сигнал |
|
|
|
137 |
|||||||
5.7. Измерения |
разрешающей |
способности |
|
|
140 |
||||||
5.8. Измерения |
отношения |
сигнала |
к |
помехе |
|
145 |
|||||
5.9. Осциллографические измерения отношения сигнала к флуктуацнонной |
|
||||||||||
помехе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
149 |
5.10. Измерения отношения сигнала к помехе фотоэлектрическим |
методом |
154 |
|||||||||
5.11. Измерения эффективного напряжения флуктуацнонной помехи в ви |
|
||||||||||
деосигнале |
|
|
|
|
|
|
|
|
159 |
||
5.12. Измерения |
паразитных |
сигналов |
|
|
|
|
167 |
||||
|
|
|
|
|
Г л а в а |
6 |
|
|
|
||
Т Е Л Е В И З И О Н Н Ы Е И С П Ы Т А Т Е Л Ь Н Ы Е И З О Б Р А Ж Е Н И Я |
|
|
|||||||||
6.1. Общие сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
173 |
||
6.2. Четкость |
изображения |
|
|
|
|
|
|
|
175 |
||
6.3. Число различимых градаций яркости |
|
|
178 |
||||||||
6.4. Тянущиеся |
продолжения |
|
|
|
|
|
|
181 |
|||
6.5. Цветопередача |
|
|
|
|
|
|
|
|
181 |
||
6.6. Совмещение изображений в основных цветах |
|
185 |
|||||||||
6.7. Универсальные |
испытательные |
таблицы |
|
_ |
186 |
||||||
6.8. Испытательные |
таблицы, |
формируемые |
электрическим путем |
. . . |
189 |
||||||
|
|
|
|
|
Г л а в а |
7 |
|
|
|
||
С В Е Т О В Ы Е И З М Е Р Е Н И Я С П О М О Щ Ь Ю Т Е Л Е В И З И О Н Н Ы Х У С Т Р О Й С Т В |
|
||||||||||
7.1. Общие сведения |
|
|
|
|
|
|
|
|
193 |
||
7.2. Измерения на телевизионном изображении без использования свето- |
|
||||||||||
электрического |
преобразователя |
(камеры) |
|
194 |
|||||||
7.3. Измерения яркости и цвета на телевизионном изображении с исполь |
|
||||||||||
зованием |
передающей |
трубки |
|
|
|
|
|
202 |
|||
7.4. Измерения |
яркости и |
цвета объекта |
с |
использованием телевизионной |
|
||||||
камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
207 |
7.5. Измерения яркости и цвета на объекте с использованием передающей |
|
||||||||||
камеры и эталона для сравнения |
|
|
|
209 |
|||||||
7.6. Телевизионный |
анализ |
при допусковом |
контроле |
|
212 |
||||||
Л и т е р а т у р а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
218 |
Предисловие
Световые измерения являются важным разделом телевизион ной метрики, поскольку с их помощью определяется ряд основных характеристик и параметров как передаваемой сцены или объекта, так и воспроизводимого изображения на приемном конце. Кроме того, выполнение световых и других связанных с ними видов телевизионных измерений является одним из средств оценки эф фективности основных физических процессов телевизионной пере дачи, а именно: преобразований овет-сигнал и сигнал-свет.
Принципиальные особенности светоэлектрических преобразова телей, используемых в передающих камерах (датчиках видеосиг налов), а также специфические черты воспроизводящих устройстз черно-белого и цветного телевидения вызвали необходимость раз работки специальной измерительной аппаратуры для целей теле видения. По принципам построения эта аппаратура в ряде случаев заметно отличается от измерительных приборов, обычно исполь зуемых в светотехнике. Имеющиеся учебники по телевидению со держат лишь краткие сведения о световых единицах и не дают указаний о методах их измерения. С другой стороны, многочислен ная литература по световым измерениям не освещает специфики этих вопросов в области телевизионной техники. Внедрение цвет ного телевидения требует проведения довольно сложных колори метрических измерений, которые применительно к телевидению в систематизированном виде практически нигде не описаны.
Дальнейшее повышение качества телевизионного изображения, широкое проникновение телевидения в науку, промышленность, освоение космического пространства и другие области выдвигают все новые требования к точности измерения различных параметров излучения, в первую очередь светового, совершенствованию мето дов этих измерений. Это также требует систематизации известных и новых методов и устройств для широкого внедрения их в прак тику при разработке и эксплуатации передающей и приемной те левизионной аппаратуры различного назначения.
Таким образом, необходимость .издания специальной книги пэ световым измерениям в телевидении представлялась очевидной.
В предлагаемой книге делается попытка впервые систематизи ровать и обобщить имеющиеся сведения и накопленный опыт в области световых и других связанных с ними телевизионных изме-
— 5 —
рений. При ее написании казалось целесообразным в первую оче редь привести сведения о световых и цветовых величинах, с кото рыми приходится встречаться в телевидении, рассмотреть и про анализировать физические основы методов измерения, характерных, для телевизионной техники, принципы построения соответствующих измерительных устройств и приборов, а также отразить тенденции развития измерительной техники в этой области.
Несколько слов о структуре книги и содержании отдельных глав. Для представления всей совокупности разнообразных свето вых измерений в телевидении во введении приводится их клас сификация.
В первой главе приведены краткие сведения о световых и цве товых величинах, специфичных для телевизионной техники, и еди ницах их измерения. Во второй главе описываются измерения све товых величин в телевидении. Сюда относятся измерения яркости, освещенности, контрастности при создании телевизионных про грамм в студии и вне ее, а также измерения этих величин на вос производящем экране.
Третья глава посвящена измерениям цвета в телевидении. Крат ко рассматриваются применяемые в колориметрии способы изме рения цвета. Описываются способы измерения цвета на экране приемной трубки.
В четвертой главе рассматриваются методы и приборы, пред назначенные для специфических измерении ряда важных пара метров приемных телевизионных трубок.
Пятая глава посвящена измерениям, связанным с преобразо ванием свет-сигнал. Здесь, наряду с измерениями световой и спек тральной характеристик передающих трубок, значительное внима ние уделено вопросам оценки параметров видеосигналов, полу чаемых в результате преобразования свет-сигнал. Анализируются методы и приборы, позволяющие детально исследовать форму ви деосигналов, измерять отношение сигнала к помехе и т. п.
В шестой главе описываются различные испытательные изобра жения, используемые как для оценки телевизионных преобразова телей свет-сигнал, так и параметров воспроизводимого изображе ния. Это различные испытательные сюжеты и изображения в виде
карт (таблиц), диапозитивов, кинофильмов |
и т. д. Седьмая |
глава |
||||
посвящена |
рассмотрению возможностей |
использования |
телеви |
|||
зионных устройств для выполнения различных световых |
измере |
|||||
ний как в телевидении, так и в других областях 'науки и |
техники. |
|||||
М. И. Кривошеевым написаны четвертая и пятая главы, А. К. |
||||||
Кустаревым — первая |
и третья. |
Остальные главы подготовлены |
||||
авторами |
совместно. |
|
|
|
|
|
Авторы |
выражают |
большую |
благодарность канд. техн. |
наук |
Е. С. Ратнеру за ценные советы |
и замечания, |
сделанные им при |
рецензировании рукописи. |
|
|
Замечания по книге просьба |
направлять по адресу: Москва- |
|
центр, Чистопрудный бульвар, 2, |
издательство |
«Связь». |
Авторы
Введение
• В телевизионной метрике важную роль играют световые изме рения, с помощью которых осуществляется оценка как характери стик передаваемого и воспроизводимого изображений, так и про цессов преобразований свет-сигнал и сигаал-овет при анализе объекта передачи и синтезе изображения на приемном экране.
Многие световые измерения, выполняемые в телевидении, мо гут производиться с помощью методов и приборов широкого лри- 'менения. Однако ряд специфических особенностей телевизионных измерении обусловливает необходимость разработки в некоторых случаях методов и 'приборов специально для телевизионных целей.
Для представления в наглядной форме всей совокупности раз нообразных световых измерений, которые должны выполняться в телевидении, i-шже дается их классификация. На рис. В.1 система тизированы виды измерений и места их проведения в телевизион ном тракте. На рис. В.2 объединены измеряемые световые величи ны. Такая классификация облегчает задачи выявления и оценки требовании к методам измерений и измерительным приборам.
Совокупность телевизионных световых измерений (рис. В.1) подразделена на пять групп, кратко охарактеризованных ниже.
Первую группу составляют измерения, связанные с источника ми света и передаваемыми объектами. Эти измерения в основном
проводятся на передаваемых сценах (объектах) при |
подготовке |
их к 'передаче. По месту выполнения измерения данной |
группы под |
разделяются на измерения в студии или при внестудийных пере дачах, а также включают измерения в телекинопередатчиках, диа проекторах и этшпроекторах. В студии и вне ее измеряют яркость и цвет (или цветовая температура) источников освещения, осве щенность на передаваемом объекте (вне студии может быть есте ственное освещение), контраст передаваемой сцены и отдельных ее участков. При 'подготовке сцены к передаче может также потребо ваться 'измерение коэффициентов отражения различных 'предметов.
В кино- и диапроекторах измеряют яркость источников света и их .цвет (цветовую температуру), а также пропускание или опти ческую плотность кинопленки и диапозитивов. Соответственно в этшпроекторах измеряют отражение от объекта передачи. Изме рения этой группы дают возможность выявить и оценить подготов ленность объекта к передаче в части наилучшего согласования его световых параметров с возможностями передающей аппаратуры.
Вторая группа телевизионных световых измерений охватывает измерения, связанные со светоэлектрическим 'преобразованием «свет-сигнал». Эти измерения необходимы при оценке как основ ного преобразующего элемента — передающей трубки, фотоэлек трического умножителя (ФЭУ) в установках с бегущим лучом и т. п., так п всего комплекса устройств, осуществляющих преобра-
— 7 —