Коррекция телевизионных сигналов

Апертурная коррекция. Термин апертурная коррекция обязан своему происхождению технике электронно-лучевого телевидения и связан с необходимостью компенсации конечного сечения (апертуры) электронного считывающего луча. В твердотельном телевидении такая коррекция частично компенсирует влияние на ЧКХ конечных размеров элемента ПЗС. Поскольку спад ЧКХ имеет место и по вертикали, и по горизонтали, то и апертурная коррекция подразделяется на горизонтальную и вертикальную.

Апертурная коррекция реализуется с помощью методов линейной фильтрации. В аналоговых камерах на ПЗС используется одномерная коррекция вдоль строки. В цифровых камерах коррекция имеет двухмерный характер – и вдоль строк, и вдоль столбцов. Компенсирующий подъём частотной характеристики достигается вычитанием части сигнала соседних элементов из сигнала текущего элемента. Чем большая часть сигналов соседних элементов вычитается из сигнала текущего элемента, тем больше подъём частотной характеристики на частоте Найквиста.

Рис. 12.2. Характеристики апертурного корректора:а – одномерная переходная; б – двухмерная импульсная; в - частотная

За пределами этой частоты частотная характеристика спадает для уменьшения влияния шума. Так как подъём частотной характеристики увеличивает уровень шума, то компромиссное значение степени апертурной коррекции связано с отношением сигнал/шум в видеосигнале и определяется по минимуму линейной и шумовой ошибок при оценке формы сигналов. При известных статистических характеристиках оцениваемого сигнала апертурный корректор строится как винеровский фильтр, весовые коэффициенты которого определяют импульсную, переходную и частотную характеристики корректора (рис.12.2).

Повышение разрешающей способности телекамер с помощью апертурной коррекции имеет смысл при достаточно большом отношении сигнал/шум.

Гамма-коррекция. Коррекция функции яркости в зависимости от характеристик устройства вывода. Повышение показателя гамма-коррекции позволяет повысить контрастность, разборчивость тёмных участков изображения, не делая при этом чрезмерно контрастными или яркими светлые детали снимка.

Рис. 12.3. Пример гамма-коррекции изображения на ЭЛТ

Значение гаммы, равное 1, соответствует «идеальному» монитору, который имеет линейную зависимость отображения от белого к черному. Но таких мониторов не бывает — зависимость, в особенности для электронно-лучевых устройств, нелинейна. Большее значение гаммы означает более высокую нелинейность этой зависимости. Стандартное значение гаммы для стандарта видеоизображений NTSC — 2.2. Для дисплеев компьютера значение гаммы обычно составляет значения от 1,5 до 2,0. Для жидкокристаллических мониторов, проекторов и т. д., где зависимость между напряжением и яркостью имеет более сложный характер, используются специальные компенсационные схемы.

Рис. 12.4. Демонстрация гамма-коррекции изображения. Значения γ от 1 до 4 от исходного изображения (γ=1)

Дата добавления: 2014-01-06