А.Я. Дмитриев, В.Б. Шиф

Методические указания к лабораторной работе

«Исследование особенностей получения цветов на телеэкране»

Новосибирск, 2009

Методические указания к лабораторной работе

«Исследование особенностей получения цветов на телеэкране»

Цель работы

Целью работы является исследование связи количественных соотношений сигналов основных цветов, сигнала яркости и цветоразностных сигналов с параметрами воспроизводимого на телеэкране цвета.

Подготовка к работе

По литературным источникам и конспекту лекций изучить раздел "Основы колориметрии". Проверить свои знания, сформулировав четкие ответы на контрольные вопросы, приведенные в данном описании.

Описание лабораторной работы

Лабораторная работа выполняется на ПК. В основу работы заложены модели реальных сигналов, обеспечивающих воспроизведение на телеэкране изображений трех горизонтальных (ГП1, ГП2, ГП3) и трех вертикальных (ВП1, ВП2, ВП3) полос от соответствующих генераторов. Структурная схема лабораторной работы представлена на рис. 1.

Рис.1 Структурная схема лабораторной работы

Генераторы могут работать как совместно, так и порознь. Выключение одного из генераторов позволяет получить на экране изображение либо горизонтальных полос (рис. 2а), либо вертикальных полос (рис. 2б) с возможностью независимого изменения цвета каждой полосы. При одновременной работе обоих генераторов изображения горизонтальных и вертикальных полос накладываются, и в местах наложения воспроизводятся суммарные цвета. Таким образом, на экране возможно получить до девяти различных цветов в секторах 1-9 (рис. 2в).

					ВП1	ВП2	ВП3			ВП1	ВП2	ВП3
ГП1	1	2	3		1	2	3		ГП1	1	2	3
ГП2	4	5	6		4	5	6		ГП2	4	5	6
ГП3	7	8	9		7	8	9		ГП3	7	8	9
		а)				б)					в)

Рисунок 2 Виды изображений на телеэкране

Особенности регистрации в отчете результатов работы (ознакомительная часть)

1. Включить компьютер. После загрузки ос на рабочем столе найти значок и активировать его двойным щелчком левой кнопки мыши. На экране компьютера появится рабочее поле (рис. 3)

Рисунок 3 Рабочее поле

Регуляторы уровня сигналов генератора горизонтальных полос (ГГП) расположены слева от экрана, а регуляторы уровня сигналов генератора вертикальных полос (ГВП) – под экраном.

Уровни сигналов RGB по каждой полосе могут плавно изменяться в пределах от 0 до 1. Текущее значение уровня сигнала показывает соответствующий цифровой индикатор.

В левой нижней части рабочего поля расположена панель управления, с помощью которой обеспечивается включение (выключение) генераторов полос, переключение экрана ВКУ на экран осциллографа, выбор сигналов передачи. Необходимая позиция включается однократным щелчком левой кнопки мыши по сигнальной кнопке.

2.а) Включить ГГП и создать на экране изображения трех горизонтальных полос основных цветов (красного, зеленого и синего) максимальной чистоты и яркости, установив с помощью регуляторов максимальные уровни сигналов.

В отчете следует зарисовывать условные спектрограммы – характеристики спектрального распределения мощности излучений люминофоров. Весь диапазон видимых излучений разбиваем на три зоны и считаем, что каждый люминофор цветного кинескопа излучает световые волны одинаковой мощности только в одной зоне (синей, зеленой или красной). Мощность излучения полагаем пропорциональной уровню сигнала.

На рис. 4а,б,в показаны такие условные спектрограммы для трех горизонтальных полос основных цветов. Ординаты, равные единице, соответствуют максимальным уровням сигналов. В процессе работы понадобится устанавливать и другие уровни сигналов (2/3, 1/2, 1/3). Такие уровни относительно максимального отображаются на спектрограммах ординатой соответствующей величины.

Рядом с каждой спектрограммой необходимо указывать номера секторов экрана, в которых создано данное излучение. Так, на рис. 4а, показывающем условный спектр первой горизонтальной полосы, цифры 1,2,3 определяют те секторы, где создан красный цвет. Цифры 7,8,9 на рис. 4в определяют секторы, в которых создан синий цвет и т.п.

б) Выключить ГГП и включить ГВП. Создать на экране изображения вертикальных полос желтого, пурпурного и голубого цветов при максимальных уровнях. Такие цвета создаются парами сигналов: зеленый и красный дают желтый, синий и красный-пурпурный, синий и зеленый-голубой. Их условные спектрограммы изображены на рис. 4г,д,е. Цифры у спектрограмм указывают секторы экрана, где создан данный цвет.

в) Условные спектрограммы полезны для суждения о параметрах цвета. Все полученные от ГГП и ГВП по п. 2а,б цвета имеют разный цветовой тон (доминирующую длину волны). Все цвета имеют одинаковую максимальную насыщенность (чистоту), поскольку отсутствует излучение, по крайней мере одной из зон спектра, а следовательно, нет примеси белого. Яркости полученных цветов различны, поскольку светлота (яркость) определяется видностью разных длин волн при заданном опорном белом.

г) Цифры, указывающие секторы, в которых создан данный цвет, полезны для самостоятельного выполнения спектрограмм излучений, получающихся при наложении на экране горизонтальных и вертикальных полос. Например, необходимо определить спектрограмму в секторе 5. Находим спектрограмму горизонтальной полосы для данного сектора (рис. 4б) и вертикальной полосы (рис. 4д), а затем рисуем суммарный спектр (рис. 4ж). Во всех трех зонах излучения здесь имеют одинаковую мощность (ординаты равны единице), что соответствует ахроматическому цвету. Точно такой же спектр получается в секторах 3 и 7, потому что суммируемые цвета в данных случаях являются дополнительными.

Включите одновременно ГГП и ГВП и убедитесь, что в секторах 3,5,7 цвета полос взаимно дополняют друг друга до ахроматического.

Рисунок 4 Условные спектрограммы