Диапазон яркости воспринимаемый глазом |
Диапазон воспринимаемой глазом
яркости с учетом ночного и дневного зрения равен примерно 108 (от
0,1 кд/м2 в сумерки до слепящей яркости лампы накаливания 107
кд/м2, которую еще можно выдерживать). Если бы между ощущением и
соответствующей ему яркостью существовала прямая пропорциональная зависимость,
а не логарифмическая (формула 1.3), то такой диапазон яркости (100 миллионов
раз) должен был бы уложиться в сознании человека. Благодаря адаптации глаз
сужает диапазон освещенности на сетчатке, а нелинейная (логарифмическая)
зависимость ощущения значительно уменьшает этот диапазон.
В изображениях на киноэкране,
рисунках диапазон яркости (контраст) гораздо меньше и не превышает 50...100.
Поэтому телевизионное изображение, имеющее контраст 30...40, считается
хорошим.
Кроме ярких и темных мест,
соответствующих максимальной Вмакс и минимальной Вмин
яркости, в изображении имеется еще много ее градаций, т. е. полутеней, число
которых при заданном К легко определить на основании закона Вебера—
Фехнера. Предположим, что Bмин =B1, тогда следующие различимые
значения яркости в диапазоне Вмин... Вмакс будут равны:
B2 = B1+δB1 =B1 (1+δ),
В3 = В2 + δВ2 = B1(1 + δ)2 .
………………………………
Вm - Вмакс
= Вm-1 + δВm-1 = В1 (1 + δ) m-1.
Отсюда находим выражение для
числа градаций т, которое с учетом формулы (1.4) после упрощения примет
вид:
m=2,31gK/δ. (1.5)
Количество воспроизводимых
градаций яркости позволяет судить о правильности передачи полутонов изображения.
Оценка производится по градационным клиньям, состоящим из равномерных
полутоновых полей, на испытательной таблице. При хорошем качестве изображения
на экране должны воспроизводиться не менее 8 градаций яркости (одновременно
глаз воспринимает не более 10 градаций). Если яркость и контрастность
изображения установлены правильно, величина т зависит от амплитудной характеристики
телевизионного тракта, представляющей собой зависимость выходного напряжения
(яркости изображения) от входного (яркости объекта). В общем случае эта
характеристика нелинейна и может быть выражена степенной функцией
с показателем γ:
Виз
= kBγ обобщ, (1.6)
где k — коэффициент,
характеризующий отношение средней яркости воспроизводимого и передаваемого
изображений; γобщ = γнерγтрγпр — показатели степенных функций, описывающих нелинейные
характеристики передающей трубки, усилительного тракта и приемной трубки
соответственно.
|
