Цветное телевидение?.. Это почти просто! - страница 39

. Матрица (напомним, что этим термином обозначают совокупность схем, служащих для линейного смешивания нескольких электрических сигналов, иначе говоря, для сложения или вычитания этих сигналов) производит следующие операции, которые позволяют получить все три первоначальные составляющие цветности:

Сигнал Y освобождается от поднесущей режекторным фильтром, и линия задержки совмещает его во времени с сигналами I и Q. Теперь для получения трех первичных цветовых сигналов достаточно произвести в матрицах, состоящих из резисторов, следующие операции:

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ

Система NTSC может служить монументом, олицетворяющим находчивость и изобретательность. В 1953 г., когда были опубликованы первые описания системы, технические специалисты всего мира признали ее выдающимся достижением. К несчастью, в результате спешки, которая, кажется, была вызвана лишь конъюнктурными требованиями рынка, этой системе не дали достаточно времени, чтобы вызреть в лаборатории и пройти фундаментальные испытания до окончательного утверждения в качестве стандарта.

В результате этого оборудование для передачи сигналов по кабелю, передатчики, магнитные записывающие устройства и другая видеоаппаратура, а также и телевизоры имеют в верхней части спектра некоторое количество фазовых и амплитудных искажений, которыми, несомненно, можно без ущерба для качества пренебречь в черно-белом телевидении, но которые роковым образом сказываются на передаче цветов по системе NTSC. Рассмотрим очень кратко эти искажения.

а) Дифференциальное усиление

Мощный усилитель неизбежно обладает некоторой нелинейностью. По своей природе нелинейность может быть трех различных видов: искажение в результате насыщения, искажение вследствие среза и S-образное искажение; следовательно, поданный на вход усилителя пилообразный сигнал правильной формы получится на выходе искаженным.

Такой тип искажений не порождает особых неприятностей в черно-белом телевидении; он вносит некоторую ошибку градации тона, но не больше. Само собой разумеется, что при передаче цветного телевизионного сигнала по системе NTSC это приведет к нежелательному изменению амплитуды поднесущей.

Предположим, например, что синусоида малой, но постоянной амплитуды наложена на названный пилообразный сигнал; на выходе усилителя амплитуда этой поднесущей перестанет быть постоянной, а будет зависеть от мгновенного значения уровня яркостного сигнала (рис. 54).

Это явление, когда коэффициент усиления поднесущей является функцией мгновенного значения яркости, известно под названием дифференциального усиления; как мы помним, амплитуда поднесущей передает информацию о насыщенности цветов, следовательно, неизбежная нелинейность вызывает искажение насыщенности.

Рис. 54. Искажения сигнала пилообразной формы.

_{>а — вследствие недостаточной линейности мощного усилителя пилообразный сигнал может претерпеть различные искажения: насыщение, срез, S-образное искажение;}

_{>б — этот же сигнал, модулированный синусоидальным напряжением, претерпевает такие же искажения. В результате изменяется амплитуда синусоиды.}

б) Дифференциальная фаза

Входные и выходные реактивные сопротивления активных элементов (ламп или транзисторов), как известно, несколько изменяются в зависимости от места рабочей точки на динамической характеристике. Следовательно, возникает некоторый паразитный сдвиг фазы, определяемый местом нахождения рабочей точки.

Если воздействие этого сдвига фазы на яркостный сигнал ничтожно мало, то на графике цветности он смещает точки, символизирующие цвета, на различные углы в зависимости от соответствующего значения яркостного сигнала, а следовательно, вызывает искажение в воспроизведении цветовых тонов (рис. 55).

Рис. 55.Воздействие дифференциальной фазы на телевизионный сигнал системы NTSC.

Это явление возникает во всех активных элементах, но оно может осложниться другим явлением. В аппаратуре, где для передачи видеосигналов используется частотная модуляция (радиорелейные линии, спутники, магнитофоны для записи изображения), модулированная несущая фильтруется полосовыми схемами, фазочастотная характеристика которых не может быть линейной (так как имеются приграничные частоты). Следовательно, после демодуляции появляется непостоянный сдвиг фазы, который зависит от мгновенного значения частоты несущей, т. е. от яркостного сигнала.