§ 1.3. Телевизионное изображение

Телевизионное изображение формируется, как правило, на экране электронно - лучевой трубки (известны и другие способы формирования телевизионного изображения). Телевизионное изображение предназначено для восприятия глазом. В связи с этим очевидно, что принципы формирования телевизионного изображения, его параметры, как и параметры ТВС в целом, должны быть строго согласованы с характеристиками зрения.

Отдельные параметры изображения, поддающиеся определению и измерению, отражают общую характеристику изображения — его качество. При определении качества телевизионного изображения обычно оценивают подобие его входному оптическому изображению или изображению передаваемой сцены, наблюдаемому непосредственно глазом.

В качестве измеряемых параметров телевизионного изображения выбирают такие, которые формируют у наблюдателя субъективные оценки качества изображения. К таким параметрам обычно относят:

формат изображения , где — ширина; — высота изображения;

размер, определяемый при заданном формате высотой телевизионного изображения или диагональю

яркость L, оцениваемую обычно по максимальной яркости отдельных участков изображения;

контраст изображения или относительный контраст - яркости самого светлого и самого темного участков изображения);

четкость, определяемая числом условных или реальных элементов разложения где — число строк разложения, либо в случае дискретного изображения не только в направлении у, но и в направлении х.. С особенностями формирования телевизионного изображения связано введение понятий поперечной и продольной четкости, определяемых числом элементов на высоту и ширину изображения соответственно. Реальная четкость определяется не только числом элементов разложения, но и другими факторами, и ее принято измерять максимальным числом черных и белых линий, воспроизводимых в изображении на отрезке с заданным контрастом К (эта оценка относится как к поперечной, так и продольной четкости);

отношение сигнал - шум , где — размах сигнала; — эффективное значение флуктуационной помехи; для оценки восприятия помех глазом необходимо знать также и распределение спектральной плотности мощности помех; отношением сигнал - шум в конечном счете определяется число градаций яркости, воспроизводимых в телевизионном изображении;

характер воспроизведения градаций яркости внутри яркостного динамического диапазона; например, при линейном законе изменения градаций яркости по яркостному диапазону в исходном изображении в соответствующем телевизионном изображении характер воспроизведения градаций яркости может отличаться от линейного;

цветовоспроизведение, характеризуемое степенью отличия цветов (цветности) в изображении от цвета (цветности) соответствующих участков исходного изображения; количественно выражается в колориметрических единицах;

неравномерность воспроизведения по полю изображения,

характеризующая неодинаковость воспроизведения фрагментов изображения по полю телевизионного растра (неравномерность воспроизведения в телевизионном изображении уровней яркостей, соответствующих одинаковым яркостям в исходном изображении);

геометрические искажения в телевизионном изображении, характеризующие точность воспроизведения координат отдельных элементов исходного изображения.

В ряде случаев применяют производные параметры, функционально связанные с указанными: резкость, ложные сигналы, в частности проявления искажений, возникающих вследствие динамических процессов, — инерционность и др.

Совокупность перечисленных параметров не дает, как правило, исчерпывающей характеристики качества телевизионного изображения. С этой целью в ряде случаев используют интегральные оценки качества изображения. Интегральная оценка качества телевизионного изображения может быть выражена функционалом от откликов — ощущений — зрительной системы, формируемых на каждый из перечисленных параметров изображения.

Наиболее распространенной методикой оценки качества телевизионного изображения является сравнение его с входным изображением (или непосредственно передаваемой сценой) в одинаковых условиях наблюдения. При этом степень соответствия может быть выражена следующими категориями.

Если в любой момент времени излучение каждой точки телевизионного изображения как по спектральнму составу, так и по энергии идентично соответствующей точке исходного изображения, то говорят о тождественном воспроизведении. Тождественному воспроизведению препятствуют флуктуации излучения.

Если излучение каждого элемента воспроизводимого изображения как по спектральному составу, так и по энергии одинаково с точностью, определяемой флуктуациями излучения, воспроизведение называют физически точным.

В условиях наблюдения изображения глазом стремятся к физиологически точному воспроизведению, когда визуально не обнаруживаются различия между изображением и оригиналом. Реальные отличия изображения и оригинала могут находиться в пределах пороговых характеристик глаза по яркости, цветности и другим параметрам.

Иногда вводят понятие психологически точного воспроизведения. В этом случае яркость и цветность участков воспроизводимого изображения могут существенно отличаться от соответствующих характеристик оригинала, но по восприятию изображение подобно оригиналу и дает достаточное представление о нем, например черно - белое телевизионное изображение реальной многоцветной сцены.

В некоторых случаях телевизионное изображение выступает как форма представления информации в виде, удобном для восприятия глазом. Такое изображение может и не быть отображением

определенного реального объекта в рассмотренном смысле, оно является некоторым первичным изображением в виде графической, знако - буквенной или иной информации.