Инерция зрения

Инерция зрения заключается в том, что процесс нарастания зрительного возбуждения при воздействии на глаз светового импульса L₀ и процесс спадания ощущения яркости после окончания светового импульса L₀ происходят не мгновенно, а в течение некоторого достаточно продолжительного времени. Время нарастания составляет примерно 0, 1 сек. Спад кажущейся яркости L(t) происходит по экспоненциальному закону с постоянной времени τ = 0, 1– 0, 15 с:

(1.14)

где t₀ – момент окончания светового импульса L₀.

Инерция зрения позволяет серию импульсных вспышек экрана при определенных условиях воспринимать как слитное немелькающее изображение. Это поясняется рис. 1.6, из которого видно, что глаз оказывает на световые импульсы L₀ интегрирующее воздействие, уменьшая пульсации кажущейся яркости до уровня ∆ L< L₀. Если величина ∆ L/ L_max> К₀, где К₀ – временный пороговый контраст, наблюдаются мелькания, сильно утомляющие глаз. Очевидно, что с увеличением частоты световых импульсов (засветок экрана) величина ∆ L/ L_max уменьшается и при некоторой частоте f _кр, называемой критической частотой мельканий, мелькания экрана становятся незаметными.

Рисунок 1.6 – Кажущаяся яркость L(t) импульсного источника света L₀(t)

Критическая частота мельканий f _кр зависит от средней кажущейся яркости экрана L_ср, скважности световых импульсов T/t ₀ (см. рисунок 1.6) и длительности послесвечения люминофора кинескопа. Для сульфидных люминофоров со средним послесвечением (порядка 5 мс) эмпирическая формула для расчета f _кр имеет вид:

f _кр =9, 6·lg L_ср+26, 8, (1.15)

где L_ср вычисляется в соответствии с законом Тальбота:

. (1.16)

Вычисленная по формуле (1.15) f _кр для L_ср=100 кд/м ² составляет 46 Гц. При создании ТВ системы необходимо выбирать частоту вертикальной развертки, совпадающую с частотой вспышек экрана, исходя из соотношения:

f _кр ≤ f _п, (1.17)

где f _п – частота полей, которая всегда равна частоте вертикальной развертки. В России частота полей выбрана равной частоте сети переменного тока (50 Гц). По аналогичным соображениям в США f _п =60 Гц. Стандарт США по этому параметру предпочтительнее, так как позволяет увеличить яркость экрана, сохранив или даже уменьшив (по сравнению со стандартом России) уровень заметности мельканий.