【正文】 場同步與復(fù)合消隱信號(hào)示意圖 ? 行同步信號(hào)是在發(fā)端每一行掃描正程結(jié)束之后發(fā)送出的脈沖信號(hào) , 表示行正程的結(jié)束 。 由于采用隔行掃描 , 一幀分為兩場 , 故兩個(gè)場同步信號(hào)之間相隔 。 簡單復(fù)合同步信號(hào)只包含有行同步和場同步兩個(gè)信號(hào) 。 當(dāng)收發(fā)兩端場掃周期 (頻率 )相等 , 但初始相位不同 (例如差半場 )時(shí) , 雖圖像穩(wěn)定 , 但被分裂成上下兩半 , 如圖 116所示。 若收端場掃描周期略大于發(fā)端 , 則掃描速度變慢 , 各場逐次提前 , 圖像將不斷向上滾動(dòng)。 圖 (d)是當(dāng)收發(fā)兩端同頻但不同相時(shí)的畸變圖像 , 圖像雖然穩(wěn)定 , 但被分裂成左右兩半。 圖 (b)表示當(dāng)收端行周期略大于發(fā)端時(shí) , 發(fā)端的各行像素將逐次提前在收端的對(duì)應(yīng)行出現(xiàn) , 使圖像呈現(xiàn)向左傾斜的形狀 , 圖像右側(cè)出現(xiàn)的是對(duì)應(yīng)于行消隱電平的黑條。 ? 當(dāng)收發(fā)兩端行掃描不同步時(shí) , 顯示的圖像如圖 115所示。 第二 , 收發(fā)兩端電子束掃描的位置要一一對(duì)應(yīng) , 即發(fā)端在哪一點(diǎn)拾取的信號(hào) , 收端也要顯示在哪一點(diǎn)。 由于將圖像分解成像素和順序傳送像素的任務(wù)是由攝像管通過電子束掃描來完成的 , 像素的重新組合則是由顯像管通過電子束掃描來完成的 , 所以 , 同步的實(shí)質(zhì)就是保證收發(fā)兩端的電子束掃描步調(diào)完全一致。 這樣才能把已被分割成為 40萬個(gè)小 “ 碎片 ” 的一幅圖像重新組合還原 。 這是因?yàn)樵诎l(fā)送端已將圖像進(jìn)行空間分割 , 分解成 40萬個(gè)像素 , 再一個(gè)一個(gè)地按一定順序崐傳送出去 。 圖 114 復(fù)合消隱信號(hào) ? 復(fù)合同步信號(hào) ? 復(fù)合同步信號(hào)是由行同步脈沖 、 場同步脈沖 、 開槽脈沖 、 前后均勻脈沖組成 。 ? 從以上討論中可以看出 , 圖像信號(hào)頻譜實(shí)際上是呈梳齒狀的離散譜 , 在相鄰兩組主副譜線簇之間存在相當(dāng)大的間隙。 ? 行、場消隱脈沖的相對(duì)電平為 75%, 相當(dāng)于圖像信號(hào)黑電平。 場消隱信號(hào)是使在場掃描逆程期間掃描電子束截止 , 停止傳送圖像信息 。 ? 復(fù)合消隱信號(hào) ? 復(fù)合消隱信號(hào)包括行消隱和場消隱兩種信號(hào) , 如圖 114所示 。 推廣到更一般的固定圖像 , 其信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)仍如圖 (c)所示 , 只是因一般圖像在垂直方向變化不規(guī)則并考慮到隔行掃描特點(diǎn) , 圖中主譜線兩側(cè)的線狀譜也可以看作是以幀頻為間隔的 。 于是其頻譜|A″(f)|是以 fH及其各次諧波為主譜線 。 同樣 , 隨著諧波次數(shù)增加 , 振幅也將愈來愈小 。 隨著諧波次數(shù)增高 , 振幅將減小 。 ? 下面分析幾種固定圖像的信號(hào)波形及離散譜特性 , 從而找出一般圖像信號(hào)離散譜特性的規(guī)律 。 它表示圖像信號(hào)的頻率在6MHz范圍內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同 , 而且圖像分別都能達(dá)到最黑和最白 , 因而信號(hào)幅度亦是相等的 。 我國采用負(fù)極性信號(hào)制 , 已調(diào)信號(hào)的黑電平為 75% 相對(duì)電平 , 白電平為 10%相對(duì)電平 , 如圖 111所示。 在傳輸中可以隔斷直流只傳輸交流信號(hào) , 但在圖像重現(xiàn)前必須恢復(fù)直流以呈現(xiàn)背景亮度 。 ? ? ? 圖像信號(hào)電平的數(shù)值總是在零值以上或零值以下的一定電平范圍內(nèi)變化的 , 它不會(huì)同時(shí)跨越零值上下兩個(gè)區(qū)域 , 也即具有單極性特點(diǎn) 。 ? ? 對(duì)于一般的活動(dòng)圖像 , 由于在垂直方向變化緩慢 , 而且每幀圖像顯示 575行 、 行掃周期很短 , 故相鄰兩行的圖像信號(hào)的差別很小 。 ? 圖 111為兩行的圖像信號(hào)波形。 由于圖像是隨機(jī)性的 , 因此圖像信號(hào)電平也在一定范圍內(nèi)隨機(jī)起伏 。 ? 幾何失真系數(shù) Ng表示如下 : ? 水平方向 ? ? 重直方向 ? ? 通常電視機(jī)要求 NgH、 NgV均小于 3% 。 圖 110 圖像幾何失真示意圖 ? ? 由于偏轉(zhuǎn)線圈繞制和安裝不當(dāng) , 使磁場方向不規(guī)則 、 不均勻及行 、 場磁場彼此不垂直等 , 則掃描光柵將產(chǎn)生枕形 、 桶形及平行四邊形等幾何失真 。衡量失真的程度用幾何失真系數(shù)表示。 ? 圖 19 掃描非線性引起圖像失真 ? 圖 19(a)是當(dāng)行、場掃描電流均為線性時(shí)的理想情況 , 此時(shí)重現(xiàn)圖像與原圖像相似 , 沒有幾何失真。 通常 , 圖像的幾何失真有兩種。 根據(jù)這一特點(diǎn) , 目前各國電視機(jī)屏幕都采用矩形 ,寬高比大多為 4∶ 3, 也有采用 5∶ 4和 5∶ 3等 。 、 水平視角約 20176。將 (18)式變換為 （ 18） 2m axm ax))((31)/(2)/(2/ZTTTTkffTTNfTTTNfSHHVSVVHSHNHSHSH???將關(guān)系式 fH=(fV/2)Z及 (17)式代入 (19)式即得到 由 (110)式可見 , 當(dāng) fV、 TSV、 TV、 TH、 TSH 為定值時(shí) , fmax與 z的平方成正比。 即由 (16)式確定的 N值就代表在行掃描正程期 TSH內(nèi)掃過的像素?cái)?shù) , 于是掃過每個(gè)像素需時(shí)為 M H zsTtfNTtSHdSHd105225 8 321216m a x????????圖像信號(hào)最高頻率對(duì)應(yīng)的周期為 2td, 則有 故視頻信號(hào)的頻帶寬度為 , 通常將其略稱為 6 MHz。 由于圖像信號(hào)的最低頻率可視為直流 , 因此圖像信號(hào)的最高頻率 fmax就是信號(hào)的頻帶寬度 。 , 水平張角為 20176。 ? 實(shí)驗(yàn)證明 , 在同等長度條件下 , 當(dāng)水平分解力等于垂直分解力時(shí)圖像質(zhì)量最佳 。因此電子束大小要適當(dāng) , 一般以等于一幀的高度除以掃描行數(shù)為宜 。 ? 從以上討論可知 , 要提高水平分解力 , 需要減小電子束直徑 。 ? 實(shí)際上 , 在顯像管電光轉(zhuǎn)換中也存在上述的孔闌效應(yīng) , 但因攝像管光電靶的面積遠(yuǎn)比顯像管屏幕小得多 , 因而攝像管的孔闌效應(yīng)是主要的。 當(dāng)細(xì)節(jié)寬度越來越窄直至等于電子束直徑 d時(shí) , 由于 τ不變 , 圖像信號(hào) u將由梯形波趨于正弦波 , 這時(shí)對(duì)比度保持不變 , 轉(zhuǎn)換成的圖像仍為黑和白 , 但黑白邊緣呈現(xiàn)模糊的灰色 , 圖像的清晰度下降 。其重現(xiàn)的圖像如圖 (c)所示 (忽略顯像管的孔闌效應(yīng)時(shí) ), 在白條和黑條交界處有灰色過渡區(qū) , 它的寬度為 d, 這使圖像模糊從而降低水平分解力。 ? 圖中若白條與黑條的寬度遠(yuǎn)大于電子束直徑 d, 當(dāng)電子束從左向右掃過畫面時(shí) , 只有當(dāng)電子束的中心分別處于 x 1位置以左和 x2位置以右時(shí) , 電子束截面才完全覆蓋白條和黑條 , 這時(shí)輸出圖像信號(hào)在對(duì)應(yīng)的 t1和 t2時(shí)間達(dá)到最高電平 u1和最低電平 u2(正極性圖像信號(hào) )。 ? 孔闌效應(yīng)示意圖如圖 18所示。 如果圖像細(xì)節(jié)比電子束更小 , 這時(shí)則根本反映不出這種細(xì)節(jié)的崐變化了 。 垂直方向一定要一行一行地掃描 , 相鄰行之間的掃描線不重疊 , 而水平方向則是連續(xù)地掃描過去的 。 水平分解力取決于電子束橫截面大小 , 亦就是說 , 水平分解力與電子束直徑相對(duì)于圖像細(xì)節(jié)寬度的大小有關(guān) 。 ? 垂直分解力 M亦可用總行數(shù) Z來表示 。 ? 當(dāng)攝取圖像為 a a5時(shí) , 其重現(xiàn)圖像是 bb5, b3圖像對(duì)比度下降 、 b5黑白邊界不明顯 , 但能重現(xiàn)原圖像規(guī)律 , 只是垂直分解力下降為原線數(shù)的一半 , 即 M=Z′/2。 ? 圖 (a)中 , a1和 a4的圖像細(xì)節(jié) (黑條與白條 )恰好占據(jù)了掃描線滿格 , 此時(shí)攝像管輸出的圖像信號(hào)的電平高低分明 , 因而圖 (b)中重現(xiàn)的圖像 b1和 b4仍是黑白分明的原像 , 此屬最佳情況 , 垂直分解力 M=Z′。 圖17(a)是攝取的圖像 , 圖 17(b)是重現(xiàn)的圖像 。 在最佳的情況下 , 重直分解力 M就等于顯示行數(shù) Z′。由圖得到分辨角為 ????1602360)(602360???????????LdZdhZLd（ 12） （ 13） 屏幕顯示行數(shù) Z′為 則有 圖 16 人眼的分辯力示意圖 ? 一 、 垂直分解力 ? 垂直分解力是指沿著圖像的垂直方向上能夠分辨像素的數(shù)目 。 φ為視覺清楚區(qū)域張角 。 d為兩個(gè)黑點(diǎn)之間距離 , 即行距 。 顯然 θ越小 , 表示人眼的分辨力越強(qiáng) , 反之則越弱。 ? 圖 16繪出了人眼分辨圖像細(xì)節(jié)能力的示意圖。事實(shí)上 , 由于人眼在一定距離內(nèi)分辨圖像細(xì)節(jié)能力有一定限度 , 因此沒有必要過份提高每幀行數(shù)。 我國規(guī)定每幀含 625行 。 這樣的場頻恰好等于電網(wǎng)頻率 , 還可以克服當(dāng)電源濾波不良時(shí)圖像的蠕動(dòng)現(xiàn)象 。 我國電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定甲級(jí)和乙級(jí)電視機(jī)分別達(dá)到八級(jí)和七級(jí)灰度。 電視機(jī)經(jīng)調(diào)整后在圖像中能區(qū)分的從黑到白的層次數(shù)稱為該機(jī)具有相應(yīng)級(jí)的灰度。 灰度就是將這一灰色劃分成能加以區(qū)別的層次數(shù)。重現(xiàn)圖像的對(duì)比度越大 , 圖像的黑白層次就越豐富 , 人眼的感覺就越細(xì)膩、柔和。 ? 客觀景物的最大亮度與最小亮度之比稱為對(duì)榷取對(duì)于重現(xiàn)的電視圖像 , 對(duì)比度不僅與顯像管的最大亮度 Bmax和最小亮度 Bmin有關(guān) , 還與周圍的環(huán)境亮度 BD有關(guān) , 其對(duì)比度 K為 ? ? 顯然環(huán)境越亮 , 電視圖像的對(duì)比度就越低。 ? ? 目前 ,顯像管的發(fā)光亮度能做到上百 cd/m2的量級(jí) , 而所攝取客觀景物的最大亮度可高至上萬cd/m2, 兩者差別很大 ,重現(xiàn)圖像是無法達(dá)到客觀景物的實(shí)際亮度 。 cd為燭光發(fā)光強(qiáng)度坎德拉 。 亮度就是人眼對(duì)光的明暗程度的感覺 。 為了保證各幀光柵的重疊 , 要求每幀的掃描行數(shù)必須是整數(shù)。 同樣第 4場的光柵與第 2場的光柵也完全重疊 。 就是說 , 兩場正程的起始點(diǎn)在水平位置上差半行 , 因此兩場的光柵不會(huì)重疊 , 而是實(shí)現(xiàn)均勻的嵌套 。 但由于選擇場周期是行周期的整數(shù)倍再加半個(gè)行周期 , 所以奇、偶兩場的場正程起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 iH值是不同的。 將圖 (b)的奇場光柵與圖 (c)的偶場光柵疊加在一起 , 即構(gòu)成全電視屏幕均勻相嵌的光柵圖 。 圖 15 隔行掃描示意圖 ? 偶數(shù)場的掃描正程是從 G2點(diǎn)開始的 , 它的圖形同樣可以根據(jù) iV和 iH的波形畫出 。 接著從 iH的 C點(diǎn) (即 iV的 C1點(diǎn) )起 , 開始熒光屏上的第 3行 、 第 5行 、 …… 的奇數(shù)場掃描 , 直到 iV到達(dá)最大負(fù)值 D1點(diǎn)止 , 此時(shí)該場必終止于第 9行的前半行 D2點(diǎn) 。 在行掃描電流 i H從 A開始上升至 B(行掃正程 ), 然后 由 B降到 C(行逆程 )的同時(shí) , 場掃描電流 iV從 A1降到 B1和 C1, 完成第 1行掃描 。 ? 圖 15繪出了隔行掃描示意圖 。 然后電子束再返回頂部掃描所有的偶數(shù)行 , 即自 625行后半行開始 , 接著掃第 … 直至 624行 , 該場稱為偶數(shù)場。 ? 二 、 隔行掃描原理及光柵的形成 ? 隔行掃描是在保持幀頻 25Hz、行頻 15 625 Hz不變的情況下 , 把一幀畫面分成兩場來掃描。 假定電子束只有垂直掃描而沒有水平掃描 , 熒光屏上將呈現(xiàn)一條垂直的亮線。 圖 14 垂直掃描工作原理 ? 當(dāng)場掃鋸齒波電流 iV由 a點(diǎn)經(jīng) b點(diǎn)逐漸變化到 c點(diǎn)時(shí) , 電子束從熒光屏最上方 a1經(jīng) b1掃描至最下方 c1, 電子束自上而下完成掃描正程。 TSV為場掃描正程期 , 此期間電子束完成由上至下掃描并顯示亮線 。 ? 圖 (b)為輸入到偏轉(zhuǎn)線圈中的鋸齒波電流 iV。 ? ? 垂直掃描工作原理如圖 14所示 。 則電