Расчет основных параметров стереотелевизионных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание на курсовое проектирование

вариант: тип Д (СТС с последовательной передачей кадров стереопары и индивидуальным наблюдением);

число строк z = 525;

число активных строк z_a=475;

формат кадра k = 4/3;

коэффициент нелинейности развертки Кн = 0,35;

базис передачи Вn = 65 мм;

фокусное расстояние и тип передающе-приемных трубок выбрать самому;

задача №10: черно-белая СТС, рассчитать Мр, Дl для всех планов; Д1, Д2 для двух значений Кн = 0.4 и Кн = 0.1.

Передающая трубка: Видикон ЛИ 415

параметры: размер мишени 9.5*12.7 мм;

разрешающая способность в центре/в углах 600/600 лин.

Приемная телевизионная трубка: т.к. необходимо спроектировать СТС индивидуального наблюдения, то выбираем приемную телевизионную трубку наименьших размеров - 16ЛК1Б.

Параметры кинескопа: размер растра 92*116 мм;

разрешающая способность в центре/в углах 550/500 лин.

Объектив для телевизионной камеры: «Руссар-29» В-1

параметры: фокусное расстояние 70 мм;

поле зрения 2щ 122 град.



Введение

Стереотелевидение - телевидение, позволяющее передавать и воспроизводить электрическими средствами трехмерность окружающего нас пространства и, в частности, в красках (стереоцветное телевидение).

Стереотелевидение базируется на стереоскопии - науке о зрительном восприятии трехмерности реального мира - и на колометрии - науке о цвете. При помощи стереоцветного телевидения реализуется новое качество телевидения - воспроизведение рельефности и цвета предметов, что ведет не только к повышению эмоционального воздействия на зрителя, но и к более эффективному использованию каналов связи.

Стереотелевидение может принести большую пользу там, где требуется наибольшая наглядность и выразительность воспроизводимых объектов и событий и особенно там, где оператор не может присутствовать на месте событий.

На экране объемность предметов, их взаимное расположение по глубине пространства и рельефность воспринимаются нами благодаря съемке передаваемого объекта с двух позиций и раздельного рассматривания получаемой стереопары.

Способность учета глубинного смещения предметов С, В и А (рис. 1) оценивается разностью параллактических углов в1 и в2 , в1 и в3.

Рис. 1. К расчету вмин и вмакс

Эта разность, соответствующая минимальному кажущемуся смещению двух объектов по глубине, называется порогом глубинного зрения:

д = в1 -в2

Для оптимальных условий наблюдения д=10''..20''. Однако в стереотелевизионной системе порог глубинного зрения вмин должен определяться параметрами телевизионной системы, так как разрешающая способность ТВ системы значительно ниже д:

вмин = в1 - в2 >> д.

При расчете ТВ системы необходимо знать и максимальную разность параллактических углов в1 и в3 , при которой еще не наблюдается двоения изображений:

вмакс = в1 - в3 = 60'..70'.

Принимаем вмакс = 60'= 1 град = 0,0174.

Для расчета вмин необходимо по заданному типу кинескопа определить длину строки l стр, а затем для оптимального расстояния рассматривания Lопт определить угол зрения на экран кинескопа 2б (рис.2) и определить вмин по формуле:

вмин = 2б / k*zакт ,

где k -- формат кадра, zакт - число активных строк разложения.

lстр = 2* Lопт *tg(б)

Lопт = 4*hэкр = 4*92 =368 мм.

tgб = lстр / 2*Lопт =Sinб / Cosб = 116 /2*368 = 0,158 > б = 9 град.

2б = 18 град.

вмин = 2б / k*zакт = (18*3) / (4* 475) = 0,028.

вмин = 0,028 град = 100.8'', что соответствует условию вмин >> д=10'' .

Для упрощения расчетов угловые параллаксы переводятся в минимальные Рмин.лин и максимальный Рмакс.лин линейные параллаксы:

Рмин.лин = Lопт * tgвмин = 368* tg(0,028) = 0, 184 мм.

Рмакс.лин = Lопт * tgвмакс = 368* tg(1) = 6,4 мм.

Рис. 2. К расчету Р мин. лин и Р макс. лин.

Основными характеристиками стереотелевизионной системы (СТС), определяющими стереоэффект системы являются: пластика ртв, глубина зоны объемной передачи l_мин и l_макс, детальность воспроизводимого пространства по глубине М (число планов), расстояние между планами Дl.

Эти параметры зависят от технических параметров ТВ системы: базиса передачи В_п и фокусного расстояния F, увеличения системы q, числа строк разложения z и формата кадра k, нелинейности развертывающих устройств К_н и т.д., а также - от условий съемки и наблюдения, т.е. от множества факторов.



1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТС

1.1 Пластика стереотелевизионной системы

Пластика стереотелевизионной системы равна:

ртв = q* Вn *F/ Bо* F', где

q -- увеличение стереотелевизионной системы; Bо - глазной базис (Bо=65 мм); Вn -- базис передачи; F- фокусное расстояние объективов; F'- фокусное расстояние окуляров.

Увеличение q = lкин / lперед.тр. , где

l кин -- длина строки на кинескопе; lперед.тр. - длина строки на фотокатоде передающей трубки.

Следовательно,

ртв = q* Вn *F/ Bо* F' = (lкин / lперед.тр.)*Вn *F/ Bо* F' =

= (116/12.7)*65*70/ 65*100 = 6,4.

1.2 Глубина зоны объемной передачи

Глубина зоны объемной передачи определяется расстоянием между минимальным lмин (расстоянием от камеры до ближайшего плана) и максимальным lмакс (расстоянием от камеры до максимального удаленного плана), в пределах которого отсутствует двоение изображения (рис.1).

Минимальное расстояние до ближайшего плана определяется по формуле:



lмин = q* Вn *F*lо/ ( q* Вn *F +Bо* lо ), где

lо - расстояние от экрана стереотелевизионного приемника до глаз наблюдателя, мм;

Bо - глазной базис (Bо = 65 мм);

q - увеличение СТС;

F - фокусное расстояние объективов, мм;

Вn - базис передачи.

q = lкин / lперед.тр. = 116 / 12.7 = 9,13.

lо = Lопт = 368 мм.

Тогда:

lмин = 9,13* 65* 70* 368 / (9,13*65*70 + 65*368) =233 мм.

Расстояние до максимально удаленного плана:

lмакс = q* Вn *F*lо/ (q* Вn *F - Bо* lо)

lмакс = 9,13* 65* 37* 368/ (9,13*65*70 - 65*368) = 867 мм.

1.3 Детальность воспроизводимого пространства

Детальность воспроизводимого пространства определяется числом планов (кулис) М. Для идеальной ТВ системы, в которой отсутствуют геометрические искажения растра и разрешающая способность равна разрешающей способности глаза, число планов:

Мид = вмакс / д.



Если принять вмакс = 60', а д=10'', то Мид = 360 планов.

Однако в СТС число реально воспроизводимых планов Мр будет значительно меньше, так как вмин определяется параметрами ТВ системы, а вмакс равна:

вмакс = вn + Дв(x), где

вn -- разность параллактических углов, определяемых базисом передачи Вn; Дв(x) -- дополнительная разность параллактических углов, возникающая из-за нелинейности строчной развертки, неидентичности отклоняющих систем на передающей стороне и соответственно, на приемной; из-за возможного неодинакового смещения изображений на фотокатодах передающих трубок.

Из вмакс = вn + Дв(x) следует, что допустимая минимальная разность параллактических углов, определяемая базисом передачи, должна быть меньше на Дв(x),

вn = вмакс -- Дв(x)

Следовательно, число реально воспроизводимых планов равно:

Мр = [вмакс -- Дв(x)] / вмин.

Мр можно определить и отношением линейных параллаксов:

Мр = (Рмакс.лин - ДРлин ) / Р мин.лин , где

Р макс. лин - максимальный линейный параллакс, при котором отсутствует двоение изображения; Р мин.лин -- минимальный линейный параллакс, который еще различается наблюдателем; ДРлин -- дополнительный линейный параллакс, определяемый теми же факторами, что и Дв(x). При расчетах обычно принимается, что ДРлин = Кн * Рмакс.лин , тогда:

Мр = (Рмакс.лин*(1- Кн) )/Рмин.лин = [6,4*(1- 0,35)]/ 0,184 = 22,6

> Мр =23 плана

1.4 Расстояние между планами

Расстояние между планами Дl в зоне передачи различно; чем ближе рассматриваемые планы, тем Дl будет меньше, и наоборот, чем дальше - тем Дl больше (рис. 3).

Рис. 3. К расчету Дl

Расстояние между планами равно:

Дl = l *l *Рмин.лин / q* Вn *F, где

l -- расстояние от камеры до соответсвующего плана (1-го, 2-го...n-1).

Дl1 = 233* 233*0,184 / 9.13*65*70 = 0,24 мм

Дl2 = (233 + 0,24)*(233 + 0,24)* 0,184 / 9.13*65*70 = 0,241 мм

Дl3 = (233,24 + 0,241)*(233,24 + 0,241)* 0,184 / 9.13*65*70 = 0,241 мм

Дl4 = (233,481 + 0,241)*(233,481 + 0,241)* 0,184 / 9.13*65*70 = 0,242 мм

Дl5 = 0,242 мм; Дl6 = 0,243 мм; Дl7 = 0,244 мм;

Дl8 = 0,244 мм; Дl9 = 0,245 мм; Дl10 = 0,245 мм;

Дl11 = 0,246 мм; Дl12 = 0,247 мм; Дl13 = 0,247мм;

Дl14 = 0,248 мм; Дl15 = 0,248 мм; Дl16 = 0,249 мм;

Дl17 = 0,249 мм; Дl18 =0,25 мм; Дl19 = 0,25 мм;

Дl20 = 0,251 мм; Дl21 = 0,251 мм; Дl22 = 0,252 мм.

1.5 Глубина зоны стереонаблюдения (Гзоны), воспроизводимая СТС

Глубина зоны, воспроизводимая СТС, определяется суммой Д1 и Д2:

Г зоны = Д1 + Д2,

где Д1 расстояние, на котором зритель видит точку А1 в предэкранном пространстве; Д2 -- расстояние, на котором зритель видит точку А2 в заэкранном пространстве.

Из геометрических соотношений рис.4 можно написать следующие равенства:

Д1 /(L- Д1) = P1 / В0 и Д2 /(L+ Д1) = P2 / В0.

Здесь L - расстояние от наблюдателя до экрана кинескопа. P1 -- линейный параллакс между одноименными точками на экране, располагаемыми в предэкранном пространстве, P2 -- линейный параллакс между одноименными точками на экране, располагаемыми в заэкранном пространстве. Из двух предыдущих выражений получаем:



Д1 = P1 *L/ В0+ P1 и Д2 = P2 *L/ В0 -- P2

Рис. 4. К расчету глубины зоны стереонаблюдения, воспроизводимой СТС, Г зоны

Полагая абсолютные значения максимальных величин положительного и отрицательного параллаксов равными, т.е. |P1|макс = |P2|макс = |P|макс можно написать:

|Д1,2 | =|P|макс*L/ В0+|P| макс

Плюс соответствует предэкранному пространству, а знак минус -- заэкранному. Полное нарушение стереоэффекта происходит, когда разрыв между углом конвергенции для плоскости телевизионного экрана достигает величины1,6?. Это происходит приблизительно при параллаксе между одноименными точками правого и левого изображений равными 0,03 от расстояний до экрана, т.е. |P|макс <0,03 L. Подставив значение |P| макс получим:

|Д1,2 | макс = 0,03*L*L/ В0±0,03L.

|Д1,2 | макс = 0,03*368*368/ 65±0,03*368 .

Д1макс = 53,5 мм; Д2макс = 75,3 мм.

Гзоны = 53,5 + 75,3 = 128,8 мм.



Структурная схема системы стереоцветного телевидения

Рис. 5. Укрупненные структурные схемы частей СЦТ: а - передающая; б - приемная

Датчиком сигналов данной ССЦТ в общем случае могут быть две камеры цветного телевидения 1 и 2, разнесенные на базис съемки (рис. а). Сигналы правого кадра стереопары Е_R и Е_В подаются на коммутатор 4, который управляется симметричными импульсами с периодом повторения, равным длительности двух строк. На выходе коммутатора 4 получается последовательность сигналов Е_Rп и Е_Вп, следующих через строку. Эти сигналы вместе с сигналом Е_Yп, который получается в результате матрицирования входных сигналов E_Gп, Е_Rп и Е_Вп в матрице 3, поступают на матрицу 6, на выходе которой получаем последовательность цветоразностных сигналов Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п. Эта последовательность поступает на ФНЧ 8, где спектр сигналов ограничивается до 1,5 МГц. Сигнал Е_Yп также ограничивается по частоте до 1,5 МГц ФНЧ 7. Сигналы Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п последовательно поступают на балансный модулятор 10, а сигнал Е_Yп -- на балансный модулятор 9. На два балансных модулятора 9.10 в квадратуре подается поднесущая 4,43 МГц от генератора поднесущей 11. Яркостный сигнал Е_Yп, полученный матрицированием E_Gп, Е_Rп и Е_Вп в блоке 5, поступает на смеситель 12, где суммируется с сигналами Е_Yп, Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п.

На приемной стороне (рис. б) сигнал поступает на высокочастотную часть приемника 1, усилитель промежуточной частоты 2 и амплитудный детектор 3. С выхода детектора сигнал разветвляется на усилитель с режекторным фильтром 9 и на усилитель с полосовым фильтром 4. На выходе полосового фильтра выделяется сигнал Е_п, который одновременно поступает на три синхронных детектора 6,7,8, причем на синхронный детектор 6 сигнал поступает после линии задержки 5 на 64мкс. В результате синхронного детектирования на выходе 6 получим последовательность цветоразностных сигналов Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п …, на выходе 7 Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п …, а на выходе синхронного детектора 8 Е_Y. Ключевое устройство 10 обеспечивает разделение сигналов Е_(R-Y)п и Е_(В-Y)п, которые затем поступают на соответствующие входы матрицы 11. Синхронными детекторами управляет генератор поднесущей 12. Приемные трубки расположены перпендикулярно друг другу.

Рис. 6. Оптическая схема поляризационного метода сепарации стереопары

Совмещение двух изображений и их сепарация осуществляется в соответствии с (рис. 6). На рисунке изображены два кинескопа 1, 2, которые располагаются перпендикулярно друг другу. Перед экранами этих кинескопов устанавливаются поляроидные пленки Р||, P =. Плоскости поляризации этих пленок взаимно перпендикулярны. Изображения К_п, К_л совмещаются на полупрозрачном зеркале 3. Наблюдатель снабжается очками из таких же поляроидов 4, плоскости поляризации которых соответствуют плоскостям поляризации соответствующих поляроидов на экранах. В результате этого правый глаз видит правое изображение и не видит левого, а левый глаз -- наоборот.



2. ЗАДАЧА 10. ЧЕРНО-БЕЛАЯ СТС

2.1 Вариант: тип А (СТС с одновременной передачей кадров стереопары и индивидуальным наблюдением)

Передающая трубка: Видикон ЛИ 412

параметры: размер мишени 11,5*11,5 мм;

разрешающая способность в центре/в углах 550/350 лин.

Приемная телевизионная трубка: 16ЛК1Б

параметры кинескопа: размер растра 92*116 мм;

разрешающая способность в центре/в углах 550/500 лин.

Объектив для телевизионной камеры: Эра-1 ТВ

параметры: фокусное расстояние 52 мм;

поле зрения 2щ 46 град.

Число строк влияет на четкость - при наблюдении нам не обязательно акцентировать внимание на мелких деталях. Таким образом, примем число строк разложения - 625. Следовательно, Z_акт=575.

Формат кадра возьмем оптимальный 4/3.

Базис передачи выберем равным В_п = 65 мм, т.к. в СТС с индивидуальным наблюдением базис передачи должен соответствовать глазному базису Bо=65 мм.

Коэффициент нелинейности К_н =0.4 и 0.1.

Как и в предыдущих расчетах, принимаем вмакс = 60'= 1 град = 0,0174.

Для расчета вмин необходимо по заданному типу кинескопа определить длину строки lстр, а затем для оптимального расстояния рассматривания Lопт определить угол зрения на экран кинескопа 2б (рис. 2) и определить вмин по формуле: стереотелевидение передающий трехмерный цвет

вмин = 2б / k*zакт,



где k -- формат кадра, zакт - число активных строк разложения.

lстр = 2* Lопт *tg(б)

Lопт = 4*hэкр = 4*92 =368 мм.

tgб = lстр / 2*Lопт =Sinб / Cosб = 116 /2*368 = 0,158 > б = 9 град.

2б = 18 град.

вмин = 2б / k*zакт = (18*3) / (4* 475) = 0,028.

вмин = 0,028 град = 100.8'', что соответствует условию вмин >> д=10'' .

Для упрощения расчетов угловые параллаксы переводятся в минимальные Р мин.лин и максимальный Р макс.лин линейные параллаксы:

Рмин.лин = Lопт * tgвмин = 368* tg(0,028) = 0,184 мм.

Рмакс.лин = Lопт * tgвмакс = 368* tg(1) = 6,4 мм.

2.2 Глубина зоны объемной передачи

Глубина зоны объемной передачи определяется расстоянием между минимальным lмин (расстоянием от камеры до ближайшего плана) и максимальным lмакс (расстоянием от камеры до максимального удаленного плана), в пределах которого отсутствует двоение изображения (рис.1).

Минимальное расстояние до ближайшего плана определяется по формуле:

lмин = q* Вn *F*lо/ ( q* Вn *F +Bо* lо ), где

lо - расстояние от экрана стереотелевизионного приемника до глаз наблюдателя, мм;

Bо - глазной базис (Bо = 65 мм);

q - увеличение СТС;

F - фокусное расстояние объективов, мм;

Вn - базис передачи.

q = lкин / lперед.тр. = 116 / 11.5 = 10,1.

lо = Lопт = 368 мм.

Тогда:

lмин = 10.1*65* 52* 368 / (10.1*65*52 + 65*368) =216 мм.

Расстояние до максимально удаленного плана:

lмакс = q* Вn *F*lо/ ( q* Вn *F - Bо* lо )

lмакс = 10.1*65* 52* 368 / (10.1*65*52 + 65*368) = 1229 мм.

2.3 Детальность воспроизводимого пространства

Детальность воспроизводимого пространства определяется числом планов (кулис) М. Для идеальной ТВ системы, в которой отсутствуют геометрические искажения растра и разрешающая способность равна разрешающей способности глаза, число планов:

Мид = вмакс / д.

При вмакс = 60', а д=10'', то Мид = 360 планов.

Однако в СТС число реально воспроизводимых планов Мр будет значительно меньше, так как вмин определяется параметрами ТВ системы, а вмакс равна:

вмакс = вn + Дв(x),

где вn -- разность параллактических углов, определяемых базисом передачи Вn;

Дв(x) -- дополнительная разность параллактических углов, возникающая из-за нелинейности строчной развертки, неидентичности отклоняющих систем на передающей стороне и соответственно, на приемной; из-за возможного неодинакового смещения изображений на фотокатодах передающих трубок.

Из вмакс = вn + Дв(x) следует, что допустимая минимальная разность параллактических углов, определяемая базисом передачи, должна быть меньше на Дв(x),

вn = вмакс -- Дв(x).

Следовательно, число реально воспроизводимых планов равно:

Мр = [вмакс -- Дв(x)] / вмин.

Мр можно определить и отношением линейных параллаксов:

Мр = (Рмакс.лин - ДРлин )/Рмин.лин , где

Рмакс.лин - максимальный линейный параллакс, при котором отсутствует двоение изображения; Рмин.лин -- минимальный линейный параллакс, который еще различается наблюдателем; ДРлин -- дополнительный линейный параллакс, определяемый теми же факторами, что и Дв(x). При расчетах обычно принимается, что ДРлин = Кн * Рмакс.лин , тогда: для Кн = 0.4:

Мр = (Рмакс.лин (1- Кн) )/Рмин.лин = [6,4*(1- 0,4)]/ 0,184 = 20.87

> Мр =21 план;

для К_н = 0.1:

Мр = (Рмакс.лин (1- Кн) )/Рмин.лин = [6,4*(1- 0,1)]/ 0,184 = 31.3

> Мр =32 плана.

2.4 Расстояние между планами

Расстояние между планами Дl в зоне передачи различно; чем ближе рассматриваемые планы, тем Дl будет меньше, и наоборот, чем дальше - Дl больше (рис. 1).

Рис. 1. К расчету Дl

Расстояние между планами для Кн = 0.4 равно:

Дl = l *l *Рмин.лин / q* Вn *F, где

l -- расстояние от камеры до соответсвующего плана (1-го, 2-го...n-1).

Дl1 = 216* 216*0,184/ 10,1*65*52 = 0,251 мм;

Дl2 = (216 + 0,251)*(216 + 0,251)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,252 мм;

Дl3 = (216,251 + 0,252)*(216,251 + 0,252)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,253 мм;

Дl4 = (216,503 + 0,253)*(216,503+ 0,253)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,253 мм;

Дl5 = 0,254 мм; Дl6 = 0,254 мм; Дl7 = 0,255 мм;

Дl8 = 0,256 мм; Дl9 = 0,256 мм; Дl10 = 0,257 мм;

Дl11 = 0,257 мм; Дl12 = 0,258 мм; Дl13 = 0,259 мм;

Дl14 = 0,259 мм; Дl15 = 0,26 мм; Дl16 = 0,26 мм;

Дl17 = 0,261 мм; Дl18 =0,262 мм; Дl19 = 0,262 мм;

Дl20 = 0,263 мм; Дl21 = 0,264 мм.

Расстояние между планами для Кн = 0.1 равно:

Дl1 = 216* 216*0,184/ 10,1*65*52 = 0,251 мм;

Дl2 = (216 + 0,251)*(216 + 0,251)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,252 мм;

Дl3 = (216,251 + 0,252)*(216,251 + 0,252)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,253 мм;

Дl4 = (216,503 + 0,253)*(216,503+ 0,253)*0,184/ 10,1*65*52 = 0,253 мм;

Дl5 = 0,254 мм; Дl6 = 0,254 мм; Дl7 = 0,255 мм;

Дl8 = 0,256 мм; Дl9 = 0,256 мм; Дl10 = 0,257 мм;

Дl11 = 0,257 мм; Дl12 = 0,258 мм; Дl13 = 0,259 мм;

Дl14 = 0,259 мм; Дl15 = 0,26 мм; Дl16 = 0,26 мм;

Дl17 = 0,261 мм; Дl18 =0,262 мм; Дl19 = 0,262 мм;

Дl20 = 0,263 мм; Дl21 = 0,264 мм; Дl22 = 0,264 мм;

Дl23 = 0,265 мм; Дl24 = 0,265 мм; Дl25 = 0,266 мм;

Дl26 = 0,267 мм; Дl27 = 0,267 мм; Дl28 = 0,268 мм;

Дl29 = 0,269 мм; Дl30 =0,269 мм; Дl31 = 0,27 мм;

Дl32 = 0,271 мм.

2.5 Глубина зоны стереонаблюдения (Гзоны), воспроизводимая СТС

Глубина зоны, воспроизводимая СТС, определяется суммой Д1 и Д2:



Гзоны = Д1 + Д2,

где Д1 -- расстояние, на котором зритель видит точку А1 в предэкранном пространстве; Д2 -- расстояние, на котором зритель видит т. А1 в заэкранном пространстве.

Из геометрических соотношений рис.4 можно написать следующие равенства:

Д1 /(L- Д1) = P1 / В0 и Д2 /(L+ Д1) = P2 / В0 .

Здесь L - расстояние от наблюдателя до экрана кинескопа. P1 -- линейный параллакс между одноименными точками на экране, располагаемыми в предэкранном пространстве, P2 -- линейный параллакс между одноименными точками на экране, располагаемыми в заэкранном пространстве. Из двух предыдущих выражений получаем:

Д1 = P1 *L/ В0+ P1 и Д2 = P2 *L/ В0 -- P2

Рис. 2. К расчету глубины зоны стереонаблюдения, воспроизводимой СТС, Гзоны

Полагая абсолютные значения максимальных величин положительного и отрицательного параллаксов равными, т.е. |P1|макс = |P2|макс = |P|макс можно написать:

|Д1,2 | =|P|макс*L/ В0±|P|макс

Плюс соответствует предэкранному пространству, а знак минус -- заэкранному. Полное нарушение стереоэффекта происходит, когда разрыв между углом конвергенции для плоскости телевизионного экрана достигает величины 1,6. Это происходит приблизительно при параллаксе между одноименными точками правого и левого изображений равными 0,03 от расстояний до экрана, т.е. |P|макс <0,03 L. Подставив значение |P|макс получим:

Д1макс = 53,5 мм; Д2макс = 75,3 мм.

Гзоны = 53,5 + 75,3 = 128,8 мм.

Рис. 3. Структурная схема передающей аппаратуры черно-белой системы стереотелевидения

Передающая часть черно-белой вещательной стереотелевизионной системы содержит двухтрубочную стереокамеру, состоящую из двух объективов 1, двух передающих трубок с фокусирующе-отклоняющими системами 2, развертывающих устройств 3, двух предварительных видеоусилителей 4. Кроме того, в состав передающей части входят: линия задержки 5, корректирующий видеоусилитель 6, суммирующее устройство 7, промежуточный видеоусилитель 8, линейный видеоусилитель 9, генератор поднесущей частоты 10, делитель частоты 11, синхрогенератор 12, ФНЧ 13, модулятор поднесущей частоты 14.

В предварительных видеоусилителях 4, конструктивно расположенных в передающей стереокамере, производятся усиление видеосигналов, противошумовая коррекция и коррекция частотных искажений входных цепей. Далее один из сигналов стереопары U_с1, передаваемый в полосе частот 6 МГц, проходит линию задержки 5, корректирующий видеоусилитель 6 и поступает на один вход сумматора 7. Второй сигнал стереопары проходит ФНЧ 13, в котором происходит ограничение его спектра частот до 1,5 МГц и поступает на один вход модулятора поднесущей частоты 14. На другой вход модулятора поступает сигнал с генератора поднесущей частоты 10. Генератор поднесущей вместе с делителем частоты до значения двойной строчной частоты, равного 31250 Гц, в данной системе входят в состав синхрогенератора 12, образуя его ВЧ часть. Сигнал поднесущей частоты, модулируемый по амплитуде видеосигналом стереопары U_с2, поступает на второй вход суммирующего устройства 7, с выхода которого результирующий уплотненный сигнал стереотелевизионного изображения U_У поступает а вход промежуточного видеоусилителя 8, а затем в линейный видеоусилитель 9. Результирующий видеосигнал стереотелевизионного изображения U_У описывается следующим соотношением:

U_У = U_с1 + а_к* U_с2cosщ₀t,

где щ₀ - круговая частота поднесущей, равная 2рf₀ (f₀ - циклическая частота поднесущей).

Линия задержки 5 включается в канал видеосигнала U_с1, для его задержки на время, равное задержке видеосигнала U_с2 фильтром 13 и модулятором 14. В корректирующем видеоусилителе 6 осуществляются усиление и регулировка размаха сигнала U_с1. В промежуточном видеоусилителе в результирующий видеосигнал U_У вводятся гасящие импульсы приемных трубок, корректируются полутоновые искажения изображений. В линейном видеоусилителе 9 производится стабилизация размаха сигнала с помощью системы АРУ, вводится сигнал синхронизации приемных устройств. С выхода линейного видеоусилителя уплотненный стереосигнал подается на вход модулятора радиопередатчика.

Рис. 4. Видеотракт приемного черно-белого стереотелевизионного приемника

Видеотракт приемного черно-белого стереотелевизионного устройства состоит из видеодетектора 1, режекторного фильтра 2, линии задержки 3, видеоусилителей 4, 9, двух кинескопов с отклоняющими системами 5, системы зеркал, обеспечивающих разделение изображений стереопары 6, развертывающих устройств 7, блока питания 8, демодулятора поднесущей 10, полосового фильтра 11.

На выходе видеодетектора 1 будет выделяться уплотненный стереотелевизионный сигнал U_У. Для того, чтобы на экране кинескопа, яркость которого управляется видеосигналом U_с1, в меньшей степени визуально проявлялась поднесущая, в канал видеосигнала U_с1 включается также линия задержки 3 на время равное задержке видеосигнала U_с2 в полосовом фильтре 12 и демодуляторе поднесущей частоты 11. Полосовой фильтр 12 выделяет ту часть спектра сигнала U_У, в которой находится амплитудно-модулированная поднесущая.

Другим вариантом построения монохромной вещательной стереотелевизионной системы является использование имеющейся аппаратуры цветного телевидения для передачи и воспроизведения стереоизображений.

Стереотелевизионные системы с устройствами индивидуального наблюдения

В тех случаях, когда наблюдатель работает в условиях вибраций, большой освещенности рабочего места и, кроме того, имеется необходимость значительных перемещений наблюдателя во время работы, стереотелевизионное устройство отображения визуальной информации может быть выполнено на малогабаритных кинескопах, размещенных в шлеме, надеваемом на голову наблюдателя. Конструктивно это выполнено следующим образом. К шлему наблюдателя 1 крепится специальный кожух 2, в котором установлены два малогабаритных кинескопа 3, два объектива 4, система зеркал 5. К шлему крепится также специальный гибкий кабель 6, по которому осуществляется питание кинескопов и подаются видеосигналы стереопары. Разделение изображений стереопары осуществляется с помощью системы зеркал 5, расположенных непосредственно перед глазами наблюдателя.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колин К.Т. Методические указания к курсовому проектированию по телевидению. Ч.3 / Расчет основных параметров стереотелевизионных систем. ЛЭИС, Л., 1987.

2. Колин К.Т., Смаглиенко Т.Г. Стереотелевидение: Учебное пособие. ЛЭИС, Л., 1991.

3. Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. и др. Телевидение: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 2004.

4. Мамичев Г.В. Стереотелевидение, М. «Энергия» 1979.

Размещено на Allbest.ru