Журнал "Салон АВ"
2000 г.
№6
Николай Миловидов Валерий Самохин Уж сколько раз снимали миру. Аналоговые видеокамеры стоимостью $450-840Для видеокамер таким эталоном является упомянутая выше штриховая мира. Именно по ней определяется конечный результат работы аппарата - качество изображения. воспроизведенного с отснятой кассеты. Но это лишь конечный результат, а от чего он зависит и чем определяется - вот тема нашего сегодняшнего материала. Чтобы не повторяться, на сей раз не будем говорить о вкладе компаний в совершенствование видеотехники. а попробуем разобраться по существу с единственным из двух десятков параметров качества картинки, который фирмы публикуют для своих изделий. Речь пойдет о разрешающей способности. Напомним, что под ней понимается способность видеоаппаратуры обеспечивать визуально различимые изображения двух рядом расположенных точек. Очевидно, что эта способность зависит, прежде всего, от полосы пропускания видеоканала и параметров развертки изображения. Разрешающая способность и четкость картинкиДля систем PAL/SECAM телевизионный кадр содержит 625 строк, из которых 576 видимы на экране, а остальные приходятся на обратный ход кадровой развертки. Частота следования строк равна 1 5625 Гц. что соответствует продолжительности одной телевизионной строки в 64 мкс - из них 52 мкс содержит данные об изображении, а 12 мкс приходятся на обратный ход строчной развертки. Допустим теперь, что видеосигнал представляет собой прямоугольное колебание с частотой F (МГц) между уровнями черного и белого, т.е. строка несет информацию о чередующихся вдоль нее черных и белых точках, и любая пара рядом расположенных точек соответствует периоду видеосигнала 1/F. Тогда общее количество черных и белых точек, помещающееся на интервале 52 мкс, составит 52х2хF-104F. Если же под F понимать верхнюю частоту Fg полосы пропускания видеоканала, то разрешающую способность по горизонтали (вдоль строк) оценивается выражением М" = 104Fg. Что же касается допустимого спада АЧХ видеоканала, при котором точки еще различимы, то для определения Fg можно воспользоваться критерием Релея - известного английского физика XIX века. По его оценкам, спад яркости между двумя разрешаемыми точками должен быть не менее 26%. Поскольку при увеличении частоты F видеосигнала воспроизводимый уровень белого из-за частотных ограничений уменьшается, а уровень черного увеличивается. т.е. белые и черные точки на экране постепенно превращаются в серые (но разной яркости), можно показать, что Fg, согласно критерию. Релея соответствует спаду АЧХ видеоканала приблизительно до уровня -20 дБ. На наш взгляд, именно верхняя частота FB понятно и однозначно характеризует разрешающую способность видеотехники, в отличие от часто встречающихся в публикациях терминов Horizontal Resolution и TV Lines (телевизионные линии, твл). Дело в том, что телевизионными линиями называются только горизонтальные, и, следовательно, их количество М^. т.е. разрешение по вертикали, должно определяться пересчетом разрешения по горизонтали в соответствии с соотношением сторон кадра. В частности, для нормального кадра с соотношением сторон 4:3 четыре точки разрешения по горизонтали (вдоль строки) соответствуют трем точкам разрешения по вертикали, и именно к последнему приведены все цифры в телевизионных испытательных таблицах. С одной стороны, это удобно, так как легко позволяет сопоставить реальную разрешающую способность с числом строк телевизионного растра, но применительно к видеокамерам приводит к путанице, поскольку не всегда, особенно для рекламных проспектов, пересчет N в N при сохранении термина TV Lines фирмами выполняется. При известной верхней частоте F никакой путаницы не возникает, так как N = 104F соответствует N = 3N/4 = 78F. Заметим также, что часто используемый термин "четкость изображения" по смыслу отличается от "разрешающей способности", так как характеризует субъективную различимость границ у фрагментов экранного изображения. Обратимся теперь к полученным при испытаниях амплитудно-частотным характеристикам канала изображения. В качестве примера мы взяли участвующую в данном тесте видеокамеру JVC GR-SMX26EG и цифровую GR-DVL9800EG. представленную в №5/2000. Особенностью GR-SMX26EG является работоспособность в нескольких форматах аналоговой видеозаписи: VHS, S-VHS и даже S-VHS ET. Поэтому характеристики этих камер дают полное представление о современном подходе компании JVC к поставленной в нашей статье проблеме. Из них следует, что наилучшей разрешающей способностью (572х429 точек) обладает цифровая GR-DVL9800EG (стандарт mim'DV), причем как при записи, так и при воспроизведении. GR-SMX26EG обеспечивает самую высокую разрешающую способность (512х414) при проигрывании тестовой записи, т.е. полученной не путем съемки вертикальной штриховой миры. а после записи на S-VHS-видеомагнитофоне соответствующего сигнала от генератора. Далее на Рис. 1 следует АЧХ камерного канала GR-SMX26EG, полученная при визировании и масштабировании занимающей весь кадр вертикальной штриховой миры. Как показали испытания. эта АЧХ не зависит от формата. Разрешающая способность 480 х 360 точек после съемки уменьшается до 440 х 330 по форматам S-VHS и S-VHS ET и до 320 х 240 при воспроизведении собственной записи VHS. Наконец, с несколько лучшим разрешением GR-SMX26EG передает тестовую запись VHS (340 х 255 точек). Отсюда и следует, что реальная разрешающая способность видеокамер может оказаться существенно меньшей, чем у встроенных в них видеомагнитофонов. Другими словами, рекламируемые фирмами разрешения 240 или 400 твл для VHS и S-VHS соответственно могут относиться только к видеомагнитофонной части аппарата без учета частотных характеристик оптико-электронной. Наши тесты показали, что аналогичное несоответствие наблюдается и среди "восьмерок", хотя форматы Video 8 и Hi8 и были созданы специально для видеокамер с целью привлечь к магнитной видеозаписи большую армию кинолюбителей, снимавших на некогда популярной 8-миллиметровой пленке. Эти камкордеры формально превосходят "полудюймовочки" по разрешающей способности в цвете из-за более широкой полосы пропускания канала цветности. Она составляет 1,2 МГц и 2 МГц для Video 8 и Hi8 по сравнению с 1,0 МГц и 1,6 МГц для VHS и S-VHS соответственно. На практике разрешение в цвете 100 твл для бытовой техники считается превосходным, хотя при этом оно существенно уступает показателям вещательного телевидения SECAM (у которого полоса частот канала цветности - 3 МГц, разрешающая способность - 240 твл). Наш сегодняшний материал, по существу, дополняет результаты тестирования аналоговых видеокамер в апрельском номере. так как в нем участвуют даже внешне очень похожие разновидности новых моделей тех же производителей и форматов. Поэтому для получения дополнительной информации читателям рекомендуется пролистать страницы 38-48 в №4/2000 или же держать его под рукой. Однако не будем углубляться далее в весьма непростые вопросы инструментальной оценки качества цветного изображения и перейдем непосредственно к результатам тестирования еще одной пятерки новых моделей аналоговых видеокамер. Другие статьи раздела
|
|