Материал: Видеотелевизионные системы. Сенаторов А.К., Скоробогатов В.С

Сигнал сетчатого поля образован пересечением светлых горизонтальных и вертикальных линий и предназначен для оценки растровых искажений, регулировки линейности и геометрии растра, а также - сведения лучей.

Универсальная электронная испытательная таблица УЭИТ (рис.5) предназначен на для проверки и регулировки цветных телевизоров. Она имеет прямоугольную форму с соотношением сторон 4:3. Обрамление таблицы образуется из чередующихся черных и белых прямоугольников реперных отметок, предназначенных для установки формата изображения. В центральной части находится большая окружность (диаметром в 16 клеток), а в углах малые окружности. Прямоугольная форма УЭИТ позволяет контролировать геометрические искажения растра. Контроль линейности растра может производиться по центральным вертикальной и горизонтальной осям, а также - по изменению формы окружностей, находящихся в таблице.

Рис. 5. Универсальная электрическая испытательная таблица (УЭИТ)

2.3 ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТВ РАСТРА

Важное место в ТВ измерениях занимает методика субъективных оценок параметров растра, базирующаяся на методах субъективностатистических экспертиз. Субъективные экспертизы проводят в соответствии с определенном методикой, которая регламентирует испытательные изображения (в том числе и тест - сигналы), выбор наблюдателей, шкалы оценок, условия наблюдения, порядок проведения измерений, обработку результатов измерения.

12

Для каждого эксперимента из числа типичных испытательных изображений отбирают те, при воспроизведении которых наиболее заметен исследуемый вид искажений. Можно ограничиться пятью испытательными изображениями, однако лучше, если их будет десять. Это необходимо для того, чтобы встречались хотя бы по два изображения одного характера. Это позволяет проверить, последовательные ли наблюдатели в своих оценках.

Для установления зависимости качества изображения от величины искажения рекомендуется применять пятибалльную шкалу качества и пятибалльную шкалу ухудшений:

Если при проведении экспериментов удобно использовать шкалу сравнения, то рекомендуется следующая шкала:

Шкала сравнения +3 - намного лучше

+2 - лучше

+1 - немного лучше

0-одинаково -1 - немного хуже -2 - хуже

-3 - намного хуже Порядок проведения экспертиз предусматривает случайную последовательность

предъявления различных изображений с определенной величиной искажений. При этом величина искажений также изменяется по случайному закону. Перед началом экспериментов

Каждый наблюдатель самостоятельно оценивает предъявляемое изображение, не оглашая своей оценки, либо заносит результат в специальную карточку, либо в свою рабочую тетрадь.

При обработке экспериментальных результатов требуется установить зависимость оценки качества изображения от величины искажений или помехи. С этой целью часто используют следующую методику. Сначала производят серию оценок испытательного изображения по одной из приведенных выше шкал при определенном значении искажения. В Приложении 1 приведен пример таблицы оценок.

Затем рассчитывают относительную частоту оценок по формуле:

р=ni /N ,

где - ni число оценок в данной серии, относящих изображение к j-ой категории из М возможных категорий, N - общее число оценок. После этого вычисляют среднюю экспериментальную оценку

M

Q = i pi

i 1

Пример. При использовании 5-балльной шкалы качества (М=5) при некоторой величине искажения из общего количества оценок N = 50 оценку 1 наблюдатели не дали не разу, оценку 2 дали два раза, оценку 3-16 раз, оценку 4-23 раза, оценку 5 -девять раз. Тогда в соответствии с расчетными формулами р1 = 0, р2 = 0,04, рз = 0,32, р4 = 0,46, р5 = 0,18 и, следовательно, Q = 1 р1 + 2р2 + 3рз + 4р4 + 5р5 = 3,78. На рис. отложены значения рi (i = 1,5).

13

Результаты, полученные для разных значений искажений, могут быть представлены в виде искомой зависимости средней оценки качества изображения от величины искажения (или уровня помехи).

С целью определения закона распределения оценок, определяющего их разброс относительно средней оценки по рассчитанным значениям величин рi (i= 1, М) строится график. На рис.6 построены значения рi для соответствующих значений i (сплошные вертикальные линии), показывающие распределение относительной частоты оценок изображения для рассмотренного выше примера.

Рис. 6 Распределение относительной частоты оценок

Затем на основании принятой модели закона распределения оценок вычисляется теоретическая частота каждой оценки. Принимая, что закон распределения имеет характер биноминального закона, подсчитывается количество оценок, превышающих значение Q , и вычисляется их относительное число:

qi =пi/N

Тогда теоретическая частота каждой оценки для случая пяти бальной шкалы определяется по формулам:

P5=q9+9q8·(1-q). P4=36q7·7(1-q)2+84q6·(1-q)3. P3=126q5·(1-q)4+126q4·(1-q)5. P2=84q3·(1-q)6+36q2·(1-q)7. P1=9q·(1-q)8+(1-q)9.

На основании полученных результатов откладываются значения частот рi и строится кривая (пунктир на рис.5), которую сравнивают с экспериментальной (вертикальные отсчеты на рис. 5).

14

2.4 ИЗМЕРЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ИСКАЖЕНИЙ ТВ РАСТРА

Телевизионный растр (совокупность горизонтальных параллельных друг другу строк разложения) в передающем или приѐмном устройстве характеризуется размерами, числом строк, соотношением сторон (форматом). Искажения, приводящие к нарушению формы принятого изображения, его геометрического подобия оригиналу называют растровыми. По характеру визуального восприятия эти искажения можно подразделить на нелинейные и геометрические.

Нелинейные (масштабные) искажения растра вызываются в основном непостоянством скорости развѐртки. Они проявляются в виде сужения или расширения отдельных участков растра, т. е. масштаб изображения одного и того же объекта передачи не сохраняется постоянным по полю растра.

Геометрические искажения вызываются, главным образом, несовершенством, отклоняющих систем, неправильным их положением и проявляются в виде нарушения прямоугольности растра, искривлений его краѐв и прямых линий на воспроизводимом изображении. Геометрические искажения в соответствии с формой искажѐнного растра называют «бочкообразными», «подушкообразными», «трапециевидными» и т. п.

Совместное воздействие нелинейных и геометрических искажений растров передающего и приѐмного устройств приводит к смещению точек принятого изображения относительно его оригинала, т. е. координат этих точек на экране. Такие искажения называют координатными.

В телевизионных измерениях нелинейные искажения растра характеризуют коэффициентом нелинейности. При этом следует исходить из того, что нелинейные искажения особенно заметны, если в одной части кадра масштаб изображения меняется в сторону увеличения линейных размеров, а в другой части кадра размеры того же изображения уменьшаются. Наиболее объективная оценка получается при исключении измерения сторон «идеального квадрата» (когда тест-сигналом является «сетчатое поле» или «шахматное поле»). В этом случае формулы вычисления коэффициентов нелинейных искажений по горизонтали и вертикали имеют вид

Здесь xmax и xmin - максимальный и минимальный горизонтальные размеры клеток, мм;

ymax и ymin - максимальный и минимальный вертикальные размеры клеток, мм.

Приведенные формулы дают хорошие результаты для тест-сигнала «сетчатое поле с крупными клетками». Для тест-сигнала «сетчатое поле с мелкими клетками» используют другие формулы, позволяющие уменьшить погрешность отсчета, вызываемую эффектом световой иррадиации:

15