Основы телевидения и телевизионные системы. (Лекция 1)

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Устройства отображения информации Кобзарь Владимир Анатольевич, кандидат физико-математических наук, доцент. Область

Устройства отображения информации
Кобзарь Владимир Анатольевич, кандидат физико-математических наук, доцент.
Область научных

интересов: распространение радиоволн декаметрового диапазона, адаптация радиотехнических систем к условиям распространения, радиоизмерительные системы и комплексы для эксплуатации бортового РЭО.
Тел. 96-34-36
E-mail: kobvlad@rambler.ru
Слайд 6

Литература

Литература

Слайд 7

Введение. Тема 1. Основы телевидения и телевизионные системы Лекция 1. (2

Введение. Тема 1. Основы телевидения и телевизионные системы
Лекция 1. (2

часа)
Изучаемые вопросы:
Введение
В.1 Цели, задачи и содержание дисциплины.
В.2. Краткая история развития телевидения.
1.1. Особенности визуального восприятия информации.

Лектор – к.ф.м.н., доцент Кобзарь В.А.

Слайд 8

В.1. Цели и задачи, содержание дисциплины «Устройства отображения информации» Изучить основы

В.1. Цели и задачи, содержание дисциплины «Устройства отображения информации»

Изучить основы телевидения

и авиационные телевизионные
устройства отображения информации
Лекции (14 ч.)

Самостоятельная
работа (24 ч.)

Лабораторные
Работы (12 ч.)

Контроль усвоения учебного материала
Защита
Лабораторных работ
(практика, теория)
Зачет

2 курс (60 часов)

Слайд 9

В.2. Краткая история развития телевидения Термин «телевидение» впервые применил русский инженер

В.2. Краткая история развития телевидения Термин «телевидение» впервые применил русский инженер К.Д.

Перский в 1900г. на международном электротехническом конгрессе в Париже.
Слайд 10

В.2. Краткая история развития телевидения Уже в первом проекте были заложены

В.2. Краткая история развития телевидения

Уже в первом проекте были заложены принципы

построения современных
телевизионных систем (ТВС):
Разбиение (разложение) изображения на отдельные элементы;
Передача средней яркости каждого элемента

Основным недостатком идеи Дж.Керри является необходимость использования большого числа каналов связи (примерно 500000 для современного телевидения)

Слайд 11

В.2. Краткая история развития телевидения способ последовательной передачи изображения по элементам,

В.2. Краткая история развития телевидения

способ последовательной передачи изображения по элементам, т.е.

идея
развёртки изображения. Последовательная передача изображения возможна благодаря свойству инерционности зрительного восприятия

Основной третий принцип телевидения – синхронность развертки на передающей и приемной стороне

Слайд 12

В.2. Краткая история развития телевидения Практическая реализация идеи последовательной передачи изображения

В.2. Краткая история развития телевидения

Практическая реализация идеи последовательной передачи изображения была

решена польским инженером П.Нипковым. В 1884 году он получил патент на оптико-механическое устройство (диск Нипкова).

С 1931г. по 1935г. в СССР велись регулярные телевизионные передачи с числом строк 30 при 12,5 кадрах в секунду (1200 элементов разложения).

Слайд 13

В.2. Краткая история развития телевидения Б.Л.Розинг (Россия) в 1907г. получил патент

В.2. Краткая история развития телевидения

Б.Л.Розинг (Россия) в 1907г. получил патент на

«способ передачи изображений на расстояние» и в мае 1911 года продемонстрировал первую в мире передачу изображения на расстояние

Недостатком первых электронных преобразователей мгновенного действия является тот факт, что свет от элемента изображения воздействует на фотоприёмник лишь в течение малого интервала времени. Поэтому они обладают низкой чувствительностью (для современного телевидения в 500000 элементов разложения 1/500000 с)

Слайд 14

Тема 1. Основы телевидения и телевизионные системы 1.1. Зрительная система человека

Тема 1. Основы телевидения и телевизионные системы 1.1. Зрительная система человека

Внешняя

оболочка- склера 1
Передняя прозрачная – роговица – 2
Двояковыпуклая линза (аккомодация) – хрусталик 3
Радужная оболочка - 4
Круглое отверстие (адаптация) – зрачок - 5
Передняя камера 6, камерная влага
Студенистая жидкость – стекловидное
тело - 7
Светочувствительная оболочка
– сетчатка 8
Область наилучшего зрения -9
Фовеа – 10
Зрительный нерв 11 (около 1 млн.
Волокон)

Колбочки (более 5 млн.) образуют аппарат дневного зрения и работают при освещённостях более 0,01 лк. Палочки (100 млн.) образуют аппарат сумеречного зрения, обладают значительно более высокой чувствительностью и способны отличить белую поверхность от чёрной при освещённости около 0,000001 лк.

Оптическая ось

Слайд 15

1.2. Зрительная система - приёмник оптической информации Структурная схема зрительной системы

1.2. Зрительная система - приёмник оптической информации

Структурная схема зрительной системы

состоит из:
оптической системы;
системы преобразования и кодирования сигналов;
системы выбора полезной информации и оптимального кодирования;
системы расшифровки сигналов;
накопительной системы.

пропускная способность зрения - 50…70 дв. ед/с или 50…70 бит/с. В поле ясного зрения регистрируется информация порядка 500 000 элементарных участков. Наблюдается различие в величине пропускаемой и поступающей в глаз информации. Это свидетельствует о весьма тщательном отборе информации в зрительной системе, а также о колоссальной роли психологической деятельности и накопленного опыта в процессе распознавания образов.

Слайд 16

1.3. Особенности визуального восприятия информации закон Вебера-Фехнера Б. Восприятие цвета Кривая

1.3. Особенности визуального восприятия информации

закон Вебера-Фехнера

Б. Восприятие цвета

Кривая водности (спектральная

характеристика глаза)

Кривые чувствительности глаза к основным цветам

F=rR+gG+bB

Цветовые компонеты

В. Восприятие временных изменений изображения

B=Bmax(1-e-t/t1)
B=Bmaxe(T-t)/τ2

Критическая частота мельканий Fкр

Закон Тальбота

Г. Восприятие мелких деталей изображения

Зависимость остроты зрения от центра сетчатки

Способность глаза различать мелкие детали изображения называется разрешающей способностью

Слайд 17

Д. Восприятие пространства [1]c.45-46 При монокулярном зрении объём оценивается через степень

Д. Восприятие пространства [1]c.45-46

При монокулярном зрении объём оценивается через степень напряжённости

мышц, управляющих поворотом глаз, кривизной хрусталика (аккомодация) и размером зрачка (адаптация), изменяющихся при наблюдении разноудалённых предметов.
Доминирующую роль в глубинном зрении играет бинокулярное наблюдение предметов, а определяющей его характеристикой является глазной базис – расстояние между оптическими осями глаз. Для стандартного глаза он принимается равным 65 мм.

Человек обладает способностью пространственного видения. Объёмность деталей и их расположение в пространстве воспринимаются как при монокулярном зрении (одним глазом), так и при бинокулярном зрении в результате жизненного опыта и обработки физиологической информации

Слайд 18

1.4. Поэлементный анализ и синтез оптических изображений Вывод: Дискретизация изображения и

1.4. Поэлементный анализ и синтез оптических изображений

Вывод: Дискретизация изображения и

его развертка

Объект переданный

Математические функции,
описывающие передачу изображения

Объект в канале связи

Объект воспроизведенный

U= f(t)

В'=fB(x,y,z,t)
λ'= fλ (x,y,z,t)
P'= fP(x,y,z,t)

В=fB(x,y,z,t)
λ= f λ (x,y,z,t)
P= fP(x,y,z,t)

Упрощения в передаче изображений

В=fB(x,y,t)

U= f(t)

В'=fB(x,y,t)

Черно-белое телевидение

Цветное телевидение

В=fB(x,y,t)
λ= f λ (x,y,t)
P= fP(x,y,t)

U= f(t)

В'=fB(x,y,t)
λ' = f λ(x,y,t)
P' = fP(x,y,t)