Выбор сигналов передачи

Ранее уже отмечалось, что удобной для передачи по каналу связи является триада сигналов U_Y, U_R-Y, U_B-Y. Отмечены также два основных свойства цветоразностных сигналов. Однако остается неясным, в чем состоят преимущества триады сигналов U_Y, U_R-Y, U_B-Y перед триадой сигналов U_R, U_G, U_B. Дело в том, что таких преимуществ нет, если каждый из шести указанных сигналов передавать в полосе частот яркостного сигнала, т.е. 6 МГц. При этом независимо от используемой триады на экране воспроизводится цветное изображение, яркостная и цветовая четкость которого одинаковы и равны 600 строкам.

Такая система передачи данных не отвечает принципу совместимости и нуждается в модернизации путем сокращения объема передаваемой информации за счет устранения избыточной информации. Попробуем найти эту избыточную информацию и наметить пути ее устранения.

Прежде всего отметим, что трехкомпонентная теория цветового зрения справедлива лишь для сравнительно крупных деталей цветного изображения размером не менее 7δ ´ 7δ, где δ ´ δ – размер яркостного элемента. С уменьшением размера окрашенного фрагмента изображения его цветность воспринимается глазом со все меньшей точностью; вначале, при размере фрагмента 3δ ´ 3δ, перестает восприниматься глазом наименее яркая (синяя) компонента цвета и фрагмент становится двухцветным, а для окрашенной изолированной детали размером δ ´ δ ее цветность роли не играет, т.к. глаз воспринимает только яркость такой мелкой детали.

Точный учет этих особенностей цветового зрения при построении системы цветного телевидения связан с большими техническими трудностями. На практике поступают менее точно, но очень просто и эффективно: широкополосные (по 6 МГц) сигналы U_R, U_G, U_B пересчитывают в сигналы U_Y, U_R-Y, U_B-Y и ограничивают полосу частот цветоразностных сигналов U_R-Y и U_B-Y на уровне 1, 5 МГц. При этом широкополосный (6 Мгц) сигнал яркости содержит информацию о полной (600 строк) яркостной четкости цветного изображения, а цветовая четкость по горизонтали на уровне 150 строк передается двумя узкополосными (по 1, 5 МГц) сигналами цветности U_R-Y и U_B-Y. На языке современного цифрового телевидения такой стандарт обозначается 4: 1: 1 (на 4 цифровых отсчета яркостного сигнала приходится по 1 отсчету сигналов цветности). Отметим, что этот стандарт в настоящее время не является передовым. Международным консультативным комитетом по радио (МККР) для вновь развиваемых и модернизируемых систем рекомендован стандарт 4: 2: 2.