Файл: Кривошеев М.И. Световые измерения в телевидении.pdf

Рис. 2.5. Устройство приборов для уста­ новки белого цвета свечения экранов цветных трубок с созданием поля опор­ ного свечения на экране (а) при уста­ новке с помощью фотометрического по­ ля сравнения с регулируемой (б) и не­ регулируемой (в) яркостью опорного

овечения

— 51 —

нескопа, через внутреннюю часть кольца можно видеть участок экрана. Этот участок наблюдается через матовое стекло, предна­ значенное для подавления видности строчной структуры экрана. Прибор позволяет устанавливать цвет свечения экрана кинескопа при яркости около 65 кд/м2 . Как и с предыдущим прибором, воз­ можно одновременное сравнение несколькими лицами.

Наиболее точные результаты с визуальными приборами дости­ гаются при использовании устройств типа визуальных фотометров, обеспечивающих сравнение цвета свечения экрана с опорным цве­ том от специального источника на двух смежных полях сравнения. Рассмотрим два прибора такого типа. Первый из них, названный «калибратором белого цвета» (29], является стационарным прибо­ ром, предназначенным для установки белого цвета на экранах ви­ деоконтрольных устройств в телевизионных студиях, а второй — «телевизионный компаратор цвета» (28] — является портативным прибором, удобным в различных условиях.

Устройство калибратора белого цвета показано на рис. 2.56. Прибор рассчитан на установку белого D с яркостью от 70 до 120 кд/м2 . Осуществленная в калибраторе цветность имеет коорди­ наты цветности МКО л:=0,313, г/ = 0,331, что лишь немного отли­ чается от цветности ;белого D.

Прибор содержит кварцево-нодную лампу Л, стеклянный свето­ фильтр Ф, многослойное молочное стекло О, алюминизированное зеркало 3 и матированный стеклянный рассеиватель М. Послед­ ний рассеивает свет от цветных люминофорных точек экрана в од­ нородное белое поле МП, наблюдаемое через тубус 7'з. Свет от лам­ пы калибратора виден на смежном поле СП. Яркость фотометриче­ ского поля СП регулируется при помощи раздвижных тубусов Ті и

промаркированных на 20, 25, 30 и 35 фт. лб (68, 86, 103 и 120 кд/м2 ). Фиксация положения тубусов осуществляется винтом В. Если требуется еще уменьшить яркость поля СП, это может быть достигнуто добавлением нейтрального светофильтра.

Устройство телевизионного компаратора цвета показано на рис. 2.5е. Прибор выполнен в виде трубки, подносимой к экрану кинескопа. Внутри трубки помещена призма, с помощью которой создаются две половинки поля сравнения. На одну из них поступа­ ет свет от экрана, а на другую — от лампы накаливания через ма­ товое стекло и подстроенный светофильтр, изменяющий цвет све­ чения ла.мпы примерно до 6500°К. Установление опорного белого цвета на экране может производиться при яркости 65 кд/м2 и при помещении нейтрального светофильтра, как показано на рис. 2.5в, при яркости порядка 3 кд/м2 . Точность установки белого цвета ком­ паратором при угле восприятия 8° и яркости около 65 кд/м2 состав­ ляет ±100°К. С учетом возможной ошибки в цветовой температуре лампы прибора и различий в установках, осуществляемых различ­ ными наблюдателями, общая ошибка установки может составить ±250°К, что меньше четырех порогов восприятия цветности.

— 52 —

2.7. ИЗМЕРЕНИЯ КОНТРАСТНОСТИ

Контрастность изображения (или передаваемой сцены) опреде­ ляется отношением максимальной яркости к минимальной. Следо­ вательно, для определения контрастности надо измерить яркость самого светлого и самого темного участков изображения (сцены). Эти измерения могут выполняться при помощи приборов, предна­ значенных для измерения яркости. При измерении контрастности на экранах кинескопов лучше использовать приборы с ФЭУ, как более чувствительные, так как яркости темных участков весьма малы и, кроме того, площади измеряемых участков незначительны.

При измерениях контрастности кинескопов для получения сопо­ ставимости результатов при сравнении различных трубок необхо­ димо выполнять определенные условия [30].

Следует контролировать внешнее освещение, причем измерения

же место по отношению к экрану, чтобы свет падал на экран под углом около 45°, и регулировании величины подсветки при помо­ щи автотрансформатора при контроле люксметром.

Рисунок, создаваемый на экране при измерении, должен быть легко воспроизводимым на разных трубках. Кроме того, при изме­ рении контрастности небольших площадей желательно, чтобы тем­ ные участки были достаточно малы и на яркости этих участков сказывался эффект ореола

При измерении контрастности больших площадей часто исполь­ зуют рисунок шахматного поля. При этом площадь клеток этогополя должна не менее чем в 10 раз превышать площадь окна фо­ тометра, применяемого при измерении [23].

Удовлетворительным рисунком считается также черная гори­ зонтальная полоса шириной около 20 >мм, создаваемая при помо­ щи обычного генератора импульсов, синхронизируемого с телеви­ зионной разверткой {30]. Регулируя задержку импульса, горизон­ тальную полосу можно перемещать по экрану. Это позволяет из­ мерять яркость белого и черного в одном и том же месте экрана (например, в центре). Таким путем исключается влияние неодно­ родности свечения экрана, различного отражения внешнего света и 'т. д.

При максимально используемой площади экрана развертываю­ щий луч при прочерчивании краев растра может задевать за гор­ ловину трубки. Возникающие из-за этого рассеянные электроны вызывают дополнительную засветку темных мест, снижая конт­ растность. Величина этого эффекта сильно зависит от размера растра. Поэтому при измерениях контрастности следует контроли­ ровать размер растра, а для получения хорошо сопоставимых ре­ зультатов при измерениях на различных трубках одного типа же­ лательно использовать одну и ту же отклоняющую систему. В цветных трубках аналогичный эффект вызывается рассеянием

- 53 -

электронов луча при задевании нм за края отверстий теневой маски.

Следует контролировать величину тока луча, что обеспечит оди­ наковые условия возбуждения экрана для разных трубок. Особен­ но важно контролировать величину полного тока в цветных труб­ ках. При измерениях контрастности на цветных трубках следует, как и при измерении яркости, обеспечивать один и тот же белый цвет свечения экрана.

Наряду с определением контрастности путем раздельного изме­ рения двух яркостей разрабатываются также методы и приборы специально для измерения этого параметра. Такие приборы назы­ вают контрастомерами.

Контрасгомер состоит из двух труб, 'наклонешых одна относи­ тельно другой на 45°. К одной из труб прикреплен осветитель, со­ стоящий из фонаря шарообразной формы, внутри которого уста­ новлена лампа накаливания, служащая для создания на экране кинескопа подсветки. Перед лампой в тубусе расположена кас­ сета для фильтров и ирисовая диафрагма для регулировки свето­ вого потока, попадающего на экран. Во второй трубе расположен фотоэлемент с корректирующим светофильтром (31].

Для измерения контрастности прибор внешним отверстием ту­ буса прикладывается к экрану; точность установки контролируется через отверстие, где располагается фотоэлемент или ФЭУ. Изме­ ряются яркости па темном и светлом участках и подсчитывается отношение этих яркостей. Если нужно измерить контрастность при постороннем освещении, то включают лампу осветителя и по показаниям люксметра устанавливают нужную освещенность в плоскости среза тубуса при помощи диафрагмы. Величина под­ светки может изменяться от 0 до 250 лк. При измерении яркости на светлом участке для сохранения отсчета по той же шкале, что и при измерении на темном участке, можно вводить нейтральный светофильтр кратностью 100.

При помощи описанного прибора измеряются не непосредствен­ но контрастность, а два значения яркости, по которым рассчиты­ вается контрастность. Однако разрабатываются и приборы, непо­ средственно измеряющие контрастность.

Так, например, для измерения контрастности различных участ­ ков передаваемой сцены в студии по отношению ко всей сцене (средней ее яркости) осуществляют одновременное измерение средней яркости сцены и яркости отдельного его участка. Для этого в приборе имеются два фотоэлемента, снабженные объективами,

включен измерительный прибор, проградуироваиный в относитель­ ных единицах |32].

Для измерения максимальной контрастности передаваемой сце­ ны разработан способ измерения, основанный на применении све-

— 54 —

тового калибратора в сочетании с телевизионной передающей ка­ мерой. На сценической площадке устанавливается специальный светильник, имеющий две светящиеся поверхности. Яркости свече­ ния этих поверхностей могут раздельно регулироваться. При на­ блюдении осциллограммы сигнала с выхода камеры яркости этих двух поверхностей регулируют таким образом, чтобы размахи сигналов, соответствующих этим поверхностям, совпадали с размахами сигналов от самого яркого и самого темного участков пере­ даваемой сцены. После этого контрастность сцены можно подсчи­ тать по значениям яркостей двух калиброванных светящихся по­ верхностей. Можно заранее измерить эти яркости и прокалибро­ вать соответствующие регулировки [33].

2.8.ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДАЦИЙ ЯРКОСТИ

Вэту категорию объединены разнообразные измерения, свя­ занные с определениями способности телевизионного тракта в це­ лом передавать градации яркости первоначальной сцены и способ­ ности кинескопа как воспроизводящего устройства воспроизводитьих. Эти измерения выполняются путем фотометрирования отдель­ ных участков экрана либо при передаче специального испытатель­ ного сюжета, либо при подаче на управляющий электрод кинеско­ па специальных сигналов. Однако специфика выполнения такого рода измерений вызвала необходимость разработки специальных методов измерений и приборов для этой цели.

Вдостаточно универсальной установке, позволяющей произво­ дить разнообразные измерения, связанные с оценкой передачи гра­ даций яркости, в качестве основного измерительного прибора ис­ пользуется градациометр (рис. 2.6) [34].

ческими умножителями. Поля адаптации создаются белыми дис­ ками, набор которых при рассматривании с расстояния 1 м позво­ ляет получать углы зрения 20, 30 и 60°. Яркость адаптации создает­ ся в'нешнгам освещением и измеряется яркомером, выполненным по мостовой схеме на сернисто-кадмиевых фотосопротивлениях.

Методика измерений основана на сопоставлении зрительного ощущения при непосредственном наблюдении объекта со зритель­ ным ощущением при наблюдении телевизионного изображения.

С помощью описанной установки можно снимать сквозные ха­ рактеристики телевизионного тракта «от света до света», такие,

-55 —

как полутоновую характеристику телевизионной системы, опреде­ лять контрастную ее чувствительность и т. п.

Рис. 2.6. Устройство градациометра

теристика снимается достаточно просто. Передающая камера на­ правляется на поле градациометра, и это поле наблюдается на экране кинескопа. При изменении яркости поля градациометра из­ меряется с помощью яркомеров яркость самого поля и его изобра­ жения на экране. Градациометр служит в этом случае лишь как объект с регулируемой яркостью.

Контрастная чувствительность телевизионной системы в целом определяется по пороговому приращению яркости АВ0 на переда­ ваемом объекте, которое предельно различимо на воспроизводи-

— 56 —