§ 3.5. Временная фильтрация изображения в телевизионной системе

Точность воспроизведения движения объектов и изменения освещенности ограничивается инерционностью ФЭП, покадровой дискретизацией передаваемых изображений (при чересстрочном разложении — дискретизацией по полям), а также инерционностью преобразования сигнал — свет на приемной стороне. В восприятии телевизионных изображений существенную роль играет инерция зрения.

В свою очередь, инерционность ФЭП с накоплением энергии характеризуется тремя составляющими. Одна из них обусловлена самим принципом накопления, приводящим к усреднению изменений освещенности за время накопления. Эта составляющая присуща всем видам преобразователей с накоплением. Другая, коммутационная составляющая инерционности проявляется в передающих телевизионных трубках с накоплением в случае неполного считывания накапливаемых зарядов. Она приводит к частичному суммированию сигналов и изображений следующих друг за другом полей и кадров. В преобразователях, использующих внутренний фотоэффект, добавляется составляющая, обусловленная его инерционностью. В то же время внешний фотоэффект при телевизионных скоростях передачи можно считать практически безынерционным. Суммарная инерционность ФЭП с накоплением обусловливает

низкочастотную фильтрацию перед покадровой дискретизацией передаваемых изображений.

Для передачи движения объектов по совокупности отдельных статических изображений, следующих с частотой смеиы кадров наивысшая частота изменения яркости должна быть ограничена значением а на приемной стороне необходим идеальный фильтр нижних частот с граничной частотой и импульсной характеристикой

В случае недостаточной инерционности ФЭП и, в первую очередь, при использовании преобразователей без накопления низкочастотная фильтрация на передающей стороне может оказаться недостаточной. В таком случае при передаче движущихся изображений возможно появление частот сигнала превышающих половину частоты стробирования (частоты кадров ) и транспонируемых в низкочастотную область в частоты биений с относительной частотой

где — ближайшее к значению отношения целое число.

Частоты биений вызывают стробоскопический эффект. Например, спицы быстровращающегося колеса неразличимы при непосредственном наблюдении вследствие инерции зрения. В то же время при киносъемке с кратковременной экспозицией отдельных кадров может воспроизводиться изображение медленно вращающегося в ту или другую сторону или даже неподвижного колеса.

Инерционность преобразования сигнал — свет на приемной стороне определяется послесвечением люминофора. Однако увеличение времени послесвечения ограничивается допустимой инерционностью передачи движущихся изображений. Чтобы исключить смазывание движущихся изображений, остаточное послесвечение люминофора за время передачи кадра не должно превышать 5% начального значения.

Основную роль в подавлении высших частот временных изменений яркости при наблюдении телевизионных изображений играет инерция зрения. При слиянии мельканий кажущаяся яркость изображения определяется по закону Тальбота как средняя яркость за период повторения.