De obicei, imaginea transmisă la televizor este semi-umbrită. Aceasta înseamnă că, în plus față de locurile luminoase și întunecate, care corespund Vmax și Vmin. în imagine există încă multe gradări intermediare de luminozitate, așa-numita penumbră. Prezența unui număr mare de astfel de penumbre face imaginea mai artistică, plină de viață și suculentă și mărește lizibilitatea contururilor. Prin urmare, transmisia corectă a gradărilor de luminanță este un factor important în crearea unei imagini TV de înaltă calitate. Există cazuri în care nu este necesar să existe un set complet de gradări de luminozitate în imaginea transmisă, atunci când numai cele două valori extreme ale luminozității pot fi dispuse cu: Vmax și Vmin. Astfel de cazuri includ, de exemplu, transferul inscripțiilor (litere negre pe fundal luminos), desene tehnice, etc. Dar transferul de la studio, transferul filmelor de lung metraj etc. necesită în mod necesar o bună reproducere a penumbrelor.
Transmiterea și reproducerea unui număr mare de gradări sunt asociate cu o creștere a cerințelor pentru echipamentele TV. Prin urmare, este esențial să se clarifice numărul limita de gradări distincte, a căror depășire duce numai la o complicație a aparatului fără a îmbunătăți calitatea imaginii. Ca și în multe alte cazuri, instrumentul care determină limita rezonabilă a numărului maxim de gradări de luminanță este ochiul uman.
Pentru a determina numărul maxim de gradări, este necesar să se găsească pragul la care o persoană observă diferența în două valori adiacente de luminozitate. Să ne imaginăm două câmpuri luminoase adiacente (figura 2.18a). Înainte de aceste câmpuri există un grup de spectatori. La începutul experimentului, Bi = B2. Apoi, pentru o luminozitate constantă B1, de exemplu, schimbăm lent strălucirea lui B2. Spectatorii independenți unul de celălalt, fără speculații, ar trebui să raporteze momentul în care fiecare dintre ei a observat că B2 era diferit de B1.
Astfel, este determinată valoarea minimă la care spectatorul remarcă diferența dintre aceste două luminanțe (aici Dvn - indicații individuale ale spectatorilor și n - numărul de spectatori).
Experimente similare au fost efectuate în mod repetat și s-au stabilit cu dovezi evidente pentru practică: valoarea minimă a creșterii luminozității DB depinde de valoarea luminozității inițiale B1. Mai mult B1. cu atât mai mare este DB = çB2 - B1 ê. Să explicăm acest lucru prin exemplu. Ecranul TV are o luminozitate de 40 cd / m 2 (pe alb). Pentru a face chiar o ușoară creștere notabilă (sau scădere) a luminozității, aceasta va trebui să fie schimbat la 0,8kd / m 2 t. E. Luminozitate 40,8 cd / m 2 sau 39,2 cd / m 2 este abia vizibile cu ochiul liber diferă de luminanța de 40 cd / m 2. luminozitatea lămpilor incandescente este de 5 × 10 iunie cd / m 2. modificarea luminanței 0,8 cd / m 2 nu vor fi vizibile cu ochiul liber. Pentru a obține o senzație de cel puțin o ușoară modificare a luminozității, în acest caz, DV ar trebui să fie 2,5 × 105 cd / m 2.
Pentru a calcula numărul maxim de nivele de luminozitate distincte pe ecran CRT, să ne imaginăm o imagine sub formă de benzi cu o luminozitate crește treptat (fig. 2.19), luminozitatea fiecărei benzi diferă de la o valoare minimă adiacentă DoN. determinată de sensibilitatea la contrast a ochiului d.
Pentru d<<1 (в нашем случае d =0,02¸0,05) ln(1+d) » d. Кроме того, используя связь между натуральным и десятичным логарифмом lnx = 2,31gx, получим:
Numărul maxim de gradări de luminozitate m, detectabil de ochi, este direct proporțional cu logaritmul contrastului b și invers proporțional cu sensibilitatea la contrast d.
Adoptarea pentru televiziune b = 10 ¸ 40 și d = 0,03. Avem
o medie de aproximativ 100.
Încă am vorbit despre creșterea minimă a luminozității. Cu orice schimbare în luminozitate, schimbarea corespunzătoare a senzației în mintea unei persoane este determinată de legea Weber-Fechner, care este bine confirmată de experimente. Abordând într-o anumită măsură în mod oficial, scriem Legea lui Fechner [expresia (2.23)] sub formă de creșteri infinitezimale: (2.23)
unde dS este o creștere infinitezimală a senzației. Integrăm laturile din dreapta și din stânga ale expresiei (2.6.12.):
unde B0 este valoarea inițială a luminozității; B - valoarea luminozității după schimbare; S0 este senzația inițială; S - senzație după schimbarea luminozității.
Formula (2.24) este numită legea lui Weber-Fechner. Conform acestei legi, simțul proporționalității față de logaritmul luminozității.
Diagrama dependenței S = | (B), construită pe baza formulei (2.24), este prezentată în Fig. (2.20)
Fig. 2.20. Graficul de senzație de strălucire (Legea lui Weber-Fechner)
Acest grafic, care este în acord cu practica, arată că nu există o proporționalitate directă între luminozitatea și senzația produsă în aparatul vizual al unei persoane. Pe măsură ce luminozitatea crește, senzația crește mai încet și încet. Această proprietate remarcabilă a viziunii joacă un rol important în viața de zi cu zi a unei persoane. Să explicăm acest lucru prin exemplu. Luminozitate, slab distinse de ochiul uman este de aproximativ Vmin „0,01 cd / m 2. efectul de orbire, care poate fi încă dificil de tolerat (filament incandescent), Bmax = luna iulie 10 cd / m 2. Astfel, intervalul dinamic al vizibil străluciri fi Bmax / Vmin = 10 7/10 -1 = 10 8. ar fi de neconceput pentru o astfel de serie de luminanțele (o sută de milioane de ori) a pus în minte, în cazul directă proporționalitate între senzație și luminozitatea corespunzătoare. Particularitatea vederii, supunându-se legii logaritmice Weber-Fechner, în timp ce strânge această gigantică gamă în mintea omului. Prin formula (2.24), senzația se schimbă de numai 18 ori: ln10 7/10 -1 = 18.4.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: