Digitálna televízia2013/14

Ing. Ľudmila Maceková, PhD., 26.sep.2013garant predmetu: prof. Ing. Stanislav

Marchevský, CSc.TU v Košiciach

História

1923 – V.K Zworykin – „otec elektronickej TV“ – patent ikonoskopu

1920 – Ch. F. Jenkins – prismatic rings

1884 – P. G. Nipkow – „Electric telescope“, Nipkowov kotúč

1925 – J.L. Baird – „televízia“

1890 - K. F. Braun – katódová trubica

1927 – P.T.Farnsworth – elektronický TV systém (kamera atď.)obr. - zdroj: Internet

3

História: od analógovej TV ku DVB 1923 - prvé televízne pokusy v USA –– Vladimir Zworykin – prenos obrazu pomocou elektróniek 1931 – prvé pokusné TV stanice v USA 1939 – začiatok hromadnej výroby televíznych prijímačov; prenos zo slávnostného otvorenia svetovej výstavy prezidentom F. D. Roosveltom pre niekoľko stovák TV divákov v New Yorku 1941 - vysielanie prvej obchodnej reklamy z WNBT (dnes NBC, New York) vojna a stagnácia 1945 – oživenie, 1946 – 6400 TV prijímačov v USA 1948 – začali prudko pribúdať nové TV stanice aj ďalší žiadatelia o licencie – muselo sa usporiadať frekvenčné spektrum z dôvodu vzájomného rušenia

4

História - pokračovanie

1962 – v USA 58 mil. zapojených TV prijímačov, v niektorých rodinách aj po dva a viac kusov, v každej izbe väčších hotelov, viac než telefónov 1953 – v bývalom Československu neexistovala samostatná inštitúcia, TV bola zaradená pod Čs. rozhlas, a mala za úlohu začať vysielať do 3 mesiacov – začalo sa 1.mája (socialistický Sviatok práce v Prahe) 1955 – spustenie 2. TV vysielača v Ostrave a činnosti 1. prenosového voza

. . . ďalší vývoj, zdokonaľovanie, rozširovanie 1993 – rozdelenie ČSFR na 2 samostatné štáty- vznik samostatných verejnoprávnych aj viacerých súkromných televízií 1999 – 1. pilotný projekt vysielania digitálnej pozemnej TV (DVB-T) v SR – Bratislave – stagnoval pre nezáujem politikov 2004 – boli vypísané ďalšie 3 pilotné projekty DVB-T (Bratislava, B. Bystrica a Zvolen, Košice a Prešov)Ukončenie analógového vysielania vo väčšine eur.štátov sa predpokladalo do r.2012 (v Eur. únii určite)

Fotometria

• Ľudské oko• Fotometrické veličiny• Kolorimetria

Obr. Pomerná svetelná účinnosť oka

http://www.lasershows.ro/laserpowercompairedtopraticleuse.htm

http://www.steves-digicams.com/news/finding_the_iso_of_the_human_eye.html

Ľudské oko a jeho vlastnosti ...

- tyčinky (citlivejšie,120 mil., jas) a čapíky (6 mil., farba, R,G,B) na sietnici

- videnie jasu za šera, a rýchlejšia reakcia na jas, oneskorený vnem, plastické („3D“) videnie

- niečo iné je pomerné energetické zloženie svetla z rôznych svetelných zdrojov (biele slnečné svetlo, biele normalizované C, izoenergetické svetlo, svetlá rôznych žiaroviek, atď.)

napr.

Fotometrické veličinySvetelný (žiarivý) tok = výkon žiarenia prenášaný žiarením a vnímaný a zhodnotený ľudským okom za 1 sekundu – jednotka lumen [1 lm]

Svietivosť [1 cd] = svetelný tok vyžarovaný do jednotkového priestorového uhla bodovým zdrojom.

Osvetlenie [1 lx] = podiel svetelného toku a plošného obsahu plochy ožiarenej týmto svetelným tokom

Φv =

IV =

ΕV =

Jas (merná svietivosť) = svietivosť zdroja vztiahnutá na jednotkový povrch zdroja. Jednotkou jasu je 1 candela/m2 [cd/m2] alebo 1 nit [nt]

Lv =

Schopnosti ľudského oka

- jas 0,0001 až 10 000cd/m2, ale nie naraz, prispôsobovanie sa priemeru jasu, vnímaný kontrast je tiež relatívny – viď obr.; prispôsobovanie sa je oneskorené a zrýchľuje sa pri stúpajúcom strednom jase

- citlivosť na malé zmeny jasu – lineárna pri geometrickom raste úrovne podnetov- farebný vnem – podľa energie zložiek, podľa zvyku a podľa jasu a farby okolia

skut

očný

jas

Schopnosti oka – pokračovanie:

- ostrosť – od zorného uhla medzi 2 bodmi s rôznym kontrastom(1/60)° vyššie, pri šere sa zmenšuje (súvis s pozorovacou vzdialenosťou od obrazovky...)

- zotrvačnosť vs. vnímanie blikania plynulý pohyb ~ 20 snímok za sec., pre nevnímanie blikania musí byť viac (80 snímok, resp. viacnásobná projekcia 1 snímky v kine resp. prekladané riadkovanie spolu s dobou dosvitu obr. bodov a menší pozorovací uhol, čiže dostatočná vzdialenosť pozorovania

Oko má integračné vlastnosti pri vnímaní jasových podnetov (τ ≈ 0,1 s), pri opakovaných s dostatočnou frekvenciou už blikanie nevníma... kritická frekvencia blikania = najnižšia, ktorú ešte oko vníma ako konšt. jas – Ferry-Porterov zákon

- farebná metaméria – vnem výslednej farby možno dosiahnuť zložením svetla zo základných zložiek (napr. R, G, B) vo vhodnom pomere

- farebná rozlišovacia schopnosť (vnímanie far. kontrastov) je menšie ako vnímanie jasového kontrastu, a líši sa pre rôzne farby (väčšie pre oranžové a modré f., menšie pre zelené a purpurové detaily)

KolorimetriaZákladné pojmy a veličiny

• Farba nie je fyzikálna veličina – má psychsenzorický a psychofyzikálny význam

• farba = chromatičnosť – pri svetle z primárneho svetelného zdroja alebo = kolorita – pri svetle odrazenom od pozorovanej plochy

• Farebné spektrum – rozsah vlnových dĺžok vnímateľných okom • TV kolorimetria = snaha definovať far. svetlo pomocou 3 veličín vhodných

pre TV prenos - väčšinou 2 „farebné“ + 1 „jasový signál• Farebný tón, odtieň – dominantná vlnová dĺžka pozorovaného far. svetlo• Sýtosť farby – stupeň „zriedenia“ sýtej farby (100%-nej) bielym svetlom

(0%-nú sýtosť má šedá farba). Medzi krajnými sýtosťami sú tzv. pastelové f.• jasnosť farby, jas - energetický obsah príslušného far. svetla vyhodnotený

citlivosťou oka – hovoríme o tmavých alebo svetlých f.tón, sýtosť a jas sa prenášajú pri inf. o farebnej scéne

teleso farieb (priestorové vyjadrenie veličín) viď ďalej

- veda a technológia pre kvantifikáciu a fyzikálny opis farieb

tónsýtosť

jasnosť

http://www.sccg.sk/~durikovic/projects/HDRSky/kolorimetria.html

Obr. Farebný priestor HSV

Miešanie farieb- sú farby, ktoré sa v spektre nevyskytujú (purpurové) - vznikajú miešaním, ale aj

iné farby môžeme získať miešaním dvoch alebo viacerých zložkových odtieňov

- subtraktívne- aditívne

- lokálne- priestorové- binokulárne

Metódy pre určenie farby neznámeho farebného svetla:

meranie teploty farbyspektrálne meraniejasová metódaporovnávacia metóda – princíp priameho kolorimetra:

...pri meraní izoenerg. bieleho svetla príslušné energ. hodnoty

zložiek R,G,B sá považujú za jednotky meraní. Nimi sa násobia príslušné súčinitele pre dosiahnutie ľub. farby. Teda pre bielu bude W=1(R)+1(G)+1(B)

Základné kolorimetrické princípy (Grassmanove zákony):1. Ľubovoľnú farbu je možné vyjadriť ako lineárnu kombináciu troch rôznych základných

farieb (Color Primaries, napr. RGB, CMY), pričom ani jedna z týchto troch farieb nesmie byť lineárnou kombináciou ostatných farieb.

Napr. C = Rc (R) + Gc (G) + Bc (B)2. Grassmanov zákon hovorí o miešaní dvoch farieb C1 a C2. Farebné zložky výslednej farby sa získajú súčtom odpovedajúcich farebných zložiek jednotlivých farieb. 3. Grassmanov zákon hovorí o tom, že pri zmiešaní dvoch farieb s rovnakým jasom sa vytvorí tretia s rovnakým jasom

Farebné priestory

- vektorové vyjadrenie farieb; zložky môžu byť všeobecne rôzne, ale je niekoľko štandardizovaných farebných priestorov pre rôzne účely

Commission Internationale d'Eclairage (CIE) – diagram farieb – štandardizovaný far. priestor

http://photo.net/photo/edscott/vis00020.htm