4.1.2.1. Phương pháp phân tích ảnh màu
Dụng cụ cơ bản trong hệ thống quang học để phân tích ảnh màu thành cá c ảnh đơn sắc là bộ lọc màu. Bộ lọc màu thực hiện việc hấp thụ hoặc phản xạ một đoạ n quang phổ của chù m tia tớ i, đoạ n quang phổ còn lạ i thì cho qua. Có thể chia ra 2 loạ i bộ lọc màu : loạ i hấp thụ và loạ i giao thoa.
• Bộ lọc loạ i hấp thụ: Là những tấm bản mỏng bằng thủy tinh màu hoặc bằng cá c chất nhựa trong suốt nhuộm màu (Hình 4.3).
• Bộ lọc giao thoa: Dựa vào hiện tư ợ ng cộng hoặc trừ cá c tia sá ng có quã ng đư ờng đi khá c nhau do đó pha của chúng khá c nhau (Hình 4.4).
Hình 4.4. Hệ thống lọc màu loạ i giao thoa
Như đã biết, tia sá ng tớ i gặp bề mặt giớ i hạ n giữa hai môi trư ờng chiết xuất khá c nhau thì bị phản xạ một phần và phần nă ng lư ợ ng còn lạ i thì đi qua bề mặt đó. Đ ể có thể phân tích ảnh màu phức tạ p ra cá c ảnh màu cơ bản, có thể sử dụng ba bộ lọc màu hấp thụ, chúng đư ợ c xếp trư ớ c cá c ống phá t như hình 4.3. Phư ơng phá p này đư ợ c á p dụng trong kỹ thuật truyền hình màu. Cá c gư ơng bá n lă ng kímh trong suốt cho chù m tia sá ng xuyên qua một phần và phần còn lạ i bị phản xạ . Cá c gư ơng phản xạ toàn phần dù ng để quay hư ớ ng chù m tia sá ng. Chù m tia sá ng sau khi đư ợ c tá ch làm ba sẽ đi qua cá c bộ lọc màu. Sau bộ lọc màu chúng ta thu đư ợ c cá c ảnh màu cơ bản. Đ ể điều chỉnh cá c ảnh màu cơ bản, ngư ời ta dù ng thêm cá c bộ lọc trung tính. Nó chỉ làm thay đổi độ chói của cá c ảnh màu cơ bản mà không làm thay đổi đặc tính màu sắc của chúng.
Hình 4.5. Lă ng kính lọc màu FG 1 2 3 Kính lọc màu R Kính lọc màu G Kính lọc màu B FE FR
Hình 4.5 là bộ lọc màu dù ng lă ng kính ghép, có tá c dụng như cá c gư ơng lọc màu kiểu giao thoa và gư ơng phản xạ toàn phần. Mặt trư ớ c của cá c lă ng kính cho xuyên qua cá c tia tớ i và phản xạ toàn phần cá c tia phản xạ từ cá c lớ p mỏng chất trong suốt quay về. Mặt sau cá c lă ng kính có phủ cá c lớ p mỏng trong suốt có hệ số chiết xuất khá c chiết xuất của thủy tinh dù ng làm gư ơng lọc kiểu giao thoa.
4.1.2.2. Hệ thống thu - phát tín hiệu màu cơ bản 1. Hệ thống phát tín hiệu màu cơ bản
Hình 4.6. Sơ đồ khối hệ thống phá t tín hiệu mà cơ bản
Sơ đồ khối của hệ thống phá t tín hiệu màu cơ bản đư ợ c thể hiện trên hình 4.6. Một thấu kính thu nhận á nh sá ng đầy đủ màu sắc thực tế của cảnh vật đư ợ c đư a tớ i kính lư ỡ ng sắc 1.
- Kính lư ỡ ng sắc 1 Phản chiếu tia B và cho qua cá c tia R, G. - Kính lư ỡ ng sắc 3 phản chiếu tia R và cho qua tia G.
Khuyếch đạ i B Đ iều chế fB Khuyếch đạ i G Đ iều chế fG Khuyếch đạ i R Đ iều chế fR + Má y phá t fo v đè n quay B đè n quay G đè n quay R B G R 1 2 3 4
- Kính lư ỡ ng sắc 4 cho qua tia R - Kính lư ỡ ng sắc 2 cho qua tia B.
Cả ba thành phần R, G, B đư ợ c đư a qua 3 kính lọc màu (ứng vớ i kính lọc nào thì sẽ cho màu đó qua còn cá c màu khá c bị hấp thụ). Đ è n quang điện có nhiệm vụ biến đổi quang điện, tức là biến đổi ba màu R, G, B thành cá c tín hiệu điện tư ơng ứng là ER, EG, EB, qua bộ khuyếch đạ i R, G, B , rồi vào bộ khuếch đạ i điều chế biên độ fR, fG, fBta đư ợ c 3 tín hiệu này như sau:
- DR là dải phổ của tín hiệu R - DG là dải phổ của tín hiệu G - DB là dải phổ của tín hiệu B
Cả ba tín hiệu này đều có giải phổ là 6 Mhz. Nếu ta dành thêm khoảng cá ch giữa cá c giải phổ là 1MHz thì giải thông (phổ của toàn bộ tín hiệu màu) sẽ l à:
D = 6 MHz.3 + 1 MHz = 19 MHz
Tín hiệu này ở đầu ra của bộ cộng đư ợ c đư a tớ i má y phá t. Má y phá t có nhiệm vụ tạ o ra tần số sóng mang hình fOV và thực hiện điều chế biên độ tần số sóng mang fOV vớ i cá c thành phần tín hiệu tổng hợ p của kênh truyền hình, rồi đư a tớ i anten và phá t đi.
2. Hệ thống thu tín hiệu truyền hình màu
Hình 4.7. Sơ đồ khối hệ thống thu tín hiệu truyền hình màu
Lọc fR KĐ R Tá ch sóng R Lọc fG KĐ G Tá ch sóng G Lọc fB KĐ B Tá ch sóng B KĐ . RF KĐ .IF DET Antena -R -G -B fR fG fB Thấu kính Đ è n hình Screen
Anten má y thu nhận đư ợ c tín hiệu cần thu có tần số sóng mang fOV qua cá c tầng khuyếch đạ i cao tần, đổi tần, khuyếch đạ i trung tần và tá ch sóng ta lấy đư ợ c ra dải tần của cả 3 tín hiệu màu R, G, B. Tín hiệu này đư ợ c đư a tớ i bộ lọc dải để lấy riêng ra tần số mang màu đã điều chế fR, fG, fB rồi đư a ra bộ tá ch sóng để lấy ra 3 tín hiệu R, G, B riêng biệt. Ba tín hiệu này đư ợ c khuyếch đạ i và đư a ra điều chế ba Cathode đè n hình màu (Hình 4.7).
*Nhận xét
Hệ thống truyền hình màu ở trên không có đư ờng truyền tín hiệu độ chói (Y) riêng biệt do đó không đá p ứng đư ợ c khả nă ng thu chư ơng trình đen trắng. Dải thông của tín hiệu màu khá rộng (19 MHz), do đó không phù hợ p vớ i tiêu chuẩn truyền hình đen trắng đang có sẵn. Vì vậy để thực hiện đư ợ c tính kết hợ p giữa hệ thống truyền hình màu và truyền hình đen trắng ta phải tạ o ra đư ợ c đư ờng truyền có độ chói riêng biệt và nén dải thông của tín hiệu màu xuống còn 6 Mhz để phù hợ p vớ i dải thông của tín hiệu truyền hình đen trắng.
4.1.2.3. Tính kết hợp giữa truyền hình màu với truyền hình đen trắng
Trên phư ơng tiện thông tin đạ i chúng, truyền hình màu ra đời khi truyền hình đen trắng đang phá t triển mạ nh mẽ . Hàng triệu cá c má y thu đen trắng đã đư ợ c sản xuất và đang đư ợ c phá t triển. Vì thế việc phá t triển truyền hình màu phải làm sao không gây ảnh hư ởng cho truyền hình đen trắng đang hoạ t động mà chỉ làm cho công tá c truyền hình thêm sinh động, phong phú mà thôi. Yêu cầu đặt ra là truyền hình màu phải đảm bảo đư ợ c tính kết hợ p vớ i truyền hình đen trắng.
Như vậy má y thu hình đen trắng ngoài việc thu đư ợ c hình ảnh đen trắng từ má y phá t hình đen trắng đã có sẵn, còn phải thu đư ợ c hình ảnh đen trắng từ má y phá t hình màu. Má y thu hình màu thì không những thu đư ợ c hình ảnh màu từ má y phá t hình màu mà còn thu đư ợ c cả hình ảnh đen trắng từ má y phá t hình đen trắng (trong trư ờng hợ p ở khu vục đó chư a có đài phá t màu).Theo định nghĩa trên, để hệ thống truyền hình màu phối hợ p đư ợ c vớ i truyền hình đen trắng thì phải thỏa mã n cá c điều kiện sau:
- Cá c tham số quét ( tần số quét dòng, tần số quét mành, xung đồng bộ...) phải giống như truyền hình đen trắng.
- Cá c tín hiệu (tin tức) cần truyền của hệ thống truyền hình màu phải thích hợ p vớ i hệ thống truyền hình đen trắng.
- Dải tần của hệ thống truyền hình màu phải nằm trong kênh quy ư ớ c của hệ thống truyền hình đen trắng.Sự phối hợ p này đư ợ c mô tả trên hình 4.8.
Hình 4.8. Tính kết hợ p giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng
-Đ ư ờng (1) là cá i đã có sẵn, đài phá t đen trắng chỉ truyền đi tín hiệu chói (EY). ởmá y thu đè n hình đen trắng sẽ tạ o hình đen trắng bằng cá ch đư a tín hiệu EY có cực tính âm vào katốt đè n hình (hình 4.9a).
- Đ ể thỏa mã n đư ờng (2) má y phá t màu bị á p đặtngoài việc truyền đi cá c tin tức về màu sắc còn phải truyền đi tín hiệu EYnhư má y phá t đen trắng để má y thu đen trắng vẫn thu đư ợ c tín hiệu đen trắng từ má y phá t màu.
Hình 4.9. Đ è n hình đen trắng và đè n hình màu A (c.) -EY -EY -EY -EY -EB -EG -ER K G1G2 G3 K G1G2G3 K G1G2 G3 A (b.) A (a.) Đ ài phá t đen trắng Đ ài phá t màu Má y thu đen trắng Má y thu màu Tạ o hình đen trắng Tạ o hình màu 1 3 2 4 Screen Screen
- Đ ể thỏa mã n đư ờng (3) má y thu hình màu cũng phải thiết kế mạ ch xử lý tín hiệu chói để có thể thu đư ợ c hình đen trắng khi không thu đư ợ c tín hiệu của đài phá t màu. Trong trư ờng hợ p này cả 3 katốt đều đư ợ c đư a vào cù ng một tin tức -EY. Cư ờng độ ba tia bắn ra bằng nhau, làm ba điểm R, G, B trên màn ảnh sá ng đều cho ta cảm giá c đen trắng ở mỗi điểm “ tam” (hình 4.9b).
- Đ ể thỏa mã n đư ờng (4) thì ngoài tin tức đen trắng còn phải có cá c tin tức của màu sắc. Ba katốt của đè n hình màu phải đư ợ c kết nối sao cho cư ờng độ của ba tia bắn ra phải tỷ lệ vớ i 3 tin tức R, G, B. Muốn thế 3 tin tức đư a đư a đến 3 ka tốt tư ơng ứng sẽ phải là 3 tin tức của điểm màu ban đầu ER, EG, EBvớ i cực tính âm (hình 4.9c).
Như vậy do yêu cầu phải phối hợ p vớ i truyền hình đen trắng, ngư ời ta không thể trực tiếp truyền đi 3 tin tức đầu tiên của điểm màu (ER, EG, EB) mà phải truyền đi 4 tin tức gồm 1 tín hiệu chói EY và 3 tín hiệu hiệu màu ER-Y, EG-Y, EB-Y. Thực tế để tiết kiệm bă ng tần chỉ cần truyền đi 2 tín hiệu hiệu màu, má y thu có thể suy ra tín hiệu màu còn lạ i từ 3 tin tức đã có. Việc lựa chọn 2 tín hiệu sắc nào để truyền sẽ đư ợ c phân tích sau.