SEMNALE VIDEO PRIMARE. SEMNALUL DE LUMINANTA. SEMNALE VIDEO DE DIFERENTA DE CULOARE

Obtinerea semnalelor video primare sau, mai simplu, a semnalelor primare in televiziunea in culori presupune captarea imaginilor cu ajutorul unei camere videocaptoare color care, prin elementul sau traductor al fluxului luminos in semnal electric, pune la dispozitie trei semnale primare E_R, E_G, si E_B.

Traductorul, de fapt tubul videocaptor, piesa cea mai importana din camera de televiziune, poate fi, independent de sistemul TV color, de tip plumbicon, saticon, newicon, trinicon, s.a. In general, camerele de televiziune color sunt echipate cu doua, trei sau patru tuburi videocaptoare.

In afara de tubul videocaptor sunt si alte elemente care concura – in camera videocaptoare – la obtinerea semnalelor primare ca de exemplu sistemul optic de vizare a imaginii (fix sau variabil)’ un sistem de oglinzi dicroice (V. anexa 1) pentru separarea culorilor, filtre colorate pentru R,G,B, preamplificatoare pentru fiecare canal de culoare. In preamplificatoare semnalele primare sunt supuse unei corectii de gama (g, v. anexa 1) in urma careia semnalele primare devin E’_R, E’_G, E’_B. 39584pxc68ggy8z

Pentru a fi asigurata compatibilitatea unei transmisii de televiziune in culori, din cele trei semnale primare – prin sumarea acestora in anumite proportii – se obtine semnalul de luminanta:

E’_Y = 0,30 E’_R + 0,59 E’_G + 0,11E’_B,

unde 0,30 + 0,59 + 0,11 = 1, iar E’_Y = 100% pentru albul C si E’_Y = 0% pentru negru.

Proportiile de lumina R, G, B, sunt diferite in semnalul de luminanta, deoarece ochiul omenesc nu este sensibil in mod egal la toate culorile spectrului. xg584p9368gggy

Semnalul de luminanta este acela care asigura vizionarea in alb-negru a unei transmiuni color cu ajutorul unui receptor alb-negru, deci compatibilitatea.

Pentrun a asigura retrocompatibilitatea si a simplifica operatiile efectuate la receptie, pe lantul de transmisie studio-receptor se transmit, in loc de semnale primare, semnale video de diferenta de culoare.

Semnale video de diferenta de culoare, se formeaza prin scaderea semnalului de luminanta E’_Y din semnalele primare E’_R, E’_G, E’_B si astfel se obtin E’_R – E’_Y, E’_G – E’_Y, E’_B – E’_Y.

Din cele trei semnale de diferenta de culoare se transmit numai doua, E’_R – E’_Y si E’_B – E’_Y, avand in vedere ca al treilea semnal se poate obtine in receptor printr-o operatie de matriciere. Intrebarea este de ce se transmit tocmai E’_R – E’_Y si E’_B – E’_Y, deoarece ar fi posibile si alte combinatii de cate doua. Raspunsul precizeaza ca s-a urmarit evitarea transmiterii unei combinatii care sa contina E’_G – E’_Y, fiindca amplitudinea acestuia este mai mare decat a celorlalte doua si dorita prelucrarilor ulterioare la care semnalele diferenta de culoare sunt supuse, ar apare perturbatii.

Dupa ce semnalele E’_R, E’_G si E’_B au fost supuse acestei etape prime de procesare in urma careia rezulta E’_Y, E’_R – E’_Y si E’_B – E’_Y, urmeaza a doua etapa de procesare care are ca scop combinarea acestor trei semnale intr-un semnal unic ce trebuie sa ocupe banda de videofrecventa rezervata semnalului de televiziune alb-negru.

Operatia completa, care include cele doua etape mentionate, reprezinta codarea in TV color. Codarea este specifica fiecarui sistem TV color si este asociata transmisiei semnalelor primare intre camera videocaptoare si receptor. Dintre o serie intreaga de solutii propuse si experimentate au fost retinute trei pentru a fi exclusiv folosite in expluatarea retelelor de televiziune. Acestea sunt proprii celor trei sisteme de televiziune in culori si anume pentru sistemul NTSC, pentru sistemul SECAM si pentru sistemul PAL, codarea fiind in aceste cazuri analogica.

In ultimul timp literatura de specialitate, diferitele comitete insarcinate cu reglementarea si standardizarea parametrilor unei transmisii de televiziune se preocupa intens de codarea digitala a semnalelor de televiziune in culori.

Sisteme compatibile de televiziune in culori

Sistemul de televiziune in culori, folosit in televiziunea radio didifuzata, trebuie sa satisfaca o serie de conditii, care, de obicei, sunt contradictorii. Enumeram conditiile principale:

-calitatea superioara a reproducerilor culorilor:

-simplitatea relativa a receptorului de televiziune?

-transmiterea semnalelor de culoare in banda de frecventa folosita in televiziunea alb-negru;

-compatibilitatea sistemului de televiziune in culori cu sistemul de televiziune alb-negru;

-stabilitatea la perturbatii;

-posibilitatea de dezvoltare a sistemului de televiziune in culori pastrand principiile lui de baza.

 

Problema compabilitatii

La nasterea sa, televiziunea in culori se afla, in fata unei surori deja mare, in unele tari, maturizata chiar, cu numele de televiziune alb-negru.

Prin urmare, un sistem de televiziune in culori trebuie sa fie compatibil cu sistemul de televiziune alb-negru.

Acesta inseamna:

-posibilitatea de a receptiona in alb-negru programele color pe receptoarele actuale alb-negru, fara modificarea lor;

-posibilitatea de a receptiona in alb-negru pe televizoarele in culori, programele transmise in alb-negru;

-utilizarea canalelor de comunicatie (emitatoare, linii de radiorelee, etc.) exista pentru televiziunea alb-negru la transmiterea programelor de televiziune in culori.

Din aceste conditii rezulta ca:

-normele de baza ale sistemului de televiziune in culori trebuie sa fie identice cu cele ale sistemului de televiziune alb-negru;

-informatia transmisa prin sistemul de televiziune in culori trebuie sa contina neaparat o informatie de luminanta care sa reflecteze corect stralucirea obiectului transmis, ca si cum captarea si transmisia s-ar face in sistemul de televiziune alb-negru;

-informatia propriu-zisa de culoare trebuie astfel prelucrata ca sa poata fi transmisa in cadrul benzii de frecventa a informatiei de luminanta si sa nu perturbe receptia programelor color pe receptorul alb-negru.

Informatia nde culoare se transmite de la camera de televiziune la receptor sub forma unui semnal care trbuie sa contina un semnal de luminanta si un semnal de crominanta. Suma celor doua semnale formeaza semalul video complex de culoare.

Pentru satisfacerea conditiei de compatibilitate este necesar ca perturbatiile care apar in canalul de culoare sa nu influenteze asupra stralucirii imaginii reproduse, ci doar asupra cromaticitatii ei. Asta este, de fapt, principiul luminantei constante. Experemintal s-a aratat ca, in acest caz, perturbatia este mai putin vizibila, deoarece ochiul este mai sensibil la modificarea stralucirii pe portiuni mici decat la modificarea cromaticitatii. Din punct de vedere colorimetric, conditia respectarii acestui principiu consta in aceea ca, semnalul de luminanta trebuie sa contina toata luminanta culorii si nu trebuie sa contina informatii despre cromaticitatea culorii. De asemenea, semnalul purtator de culoare nu trebuie sa contina informatia asupra luminantei culorii.

Semnalul de luminanta

 

Componenta tricromica Y contine toata informatia de stralucire a culorii, in timp ce celelalte componente X si Z contin doar informatia cromatica a culorii.

Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B (1.0)

Pentru simplificarea notatiilor, in loc de R_S, G_S, B_S s-a pus, respectiv, R, G, B.

Semnificatia ecuatiei (1.0) este urmatoarea. Culoarea alba de referinta C se obtine daca amestecam fluxurile luminoase ale celor trei culori de sinteza alese in raportul (lucru dovedit si experimental):

Φ_[R]: Φ_[G]: Φ_[B] = 1 : 1,96 : 0,38 (1.1)

In acelasi raport trebuie sa se afle si stralucirile culorilor de sinteza alese:

L_[R]: L_[G]: L_[B] = 1 : 1,96 : 0,38 (1.2)

Daca consideram drept unitati de masura pentru culorile de sinteza alese stralucirile: L_[R] = 1cd/m²; L_[G] = 1,96cd/m² si L_[B] = 0,38cd/m² atunci stralucirea albului de referinta C, obtinut, prin amestecul acestor culori unitare, este egala cu L₀ = L_[R] + L_[G] + L_[B] = 1 + 1,96 + 0,38 = 3,344cd/m².

Deci, pentru a obtine albul de referinta C de stralucire 1 cd/m², trebuie ca strulicirile celor trei culori de sinteza alese sa fie egale cu:

L_[R] = 1/3,344 L₀ = 0,299 L₀

L_[G] = 1,96/3,344 L₀ = 0,587 L₀ (1.3)

L_[B] = 0,38/3,344 L₀ = 0,114 L₀ ,

adica tocmai coeficientii din relatia (1.0). Deci, acesti coeficienti reprezinta stralucirile relative ale culorilor de sinteza R_S, G_S, B_S, amestecul carora da culoarea alba de refrinta C.

Vom arta printr-un exemplu ca ecuatia (1.0) reprezinta stralucirea unei culori C in raport cu stralucirea albului de referinta:

Scriitori romani