彭莉 3582 字 5個月前

清晰度

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在垂直方向排列的這種水平線條的最大數量,是電視的垂直清晰度;在水平方向排列的這種垂直線條的最大數量,是電視的水平清晰度。

可見,清晰度是在確定電視圖像的掃描線數和像素數之前就提出來了的一個重要概念和物理量,而與“水平像係×垂直像素”所表示的分辨率概念和物理量完全不是一個東西。分辨率對圖像信號來說也好,對顯示器材的屏幕像素來說也好,都是固定不變的,而清晰度卻是可變的。雖然圖像信號分辨率的高低對電視機圖像清晰度有影響,但信號分辨率並不是人們看到的圖像清晰度;顯示設備的像素對圖像清晰度也有影響,但它也並不是人們看到的圖像清晰度。圖像信號分辨率是源頭,最終顯示的圖像清晰度是結果;從數量上來說,清晰度永遠小於分辨率。同一分辨率的圖像信號,通過不同的傳輸渠道和不同的顯示設備,最終得到的圖像清晰度是各不相同的。因此,分辨率與清晰度之間並沒有直接換算關係。如果說有換算關係的話,也隻能是“自己與自己”換算,而不能進行源頭與結尾、源頭與中間以及中間與結尾之間的換算。有關這方麵的問題,我們以後將要談到。

PAL製電視圖像分辨率的由來

1、概念介紹

從上麵的介紹已經知道,將處在同一垂線上的所有水平掃描點(水平像素)從垂直方向連接起來,可以構成垂直方向的許多線條;將每一條水平掃描線的所有掃描點(水平像素)從水平方向連接起來,可以構成許多水平線條。那麼,如果已經有458條水平掃描線和610條垂直線條將屏幕布滿,這些線條是否就可以再現出上麵計算出來的458線垂直清晰度和610線水平清晰度來呢?回答是否定的,因為這牽涉到“孔闌效應”和掃描線的有效性問題。

2、孔闌效應

所謂孔闌效應,是指當掃描電子束光點尺寸小到與實物細節或圖像細節光點尺寸相同和相近時,會造成對應尺寸的圖像細節模糊的現象,也就是圖像清晰度受電子束孔徑(直徑)大小限製的現象。這種現象既存在於攝像過程中,也存在於顯像過程中。以攝像為例,具體說來是這樣的:由於掃描電子束光點的電信號是被攝取的實物細節光點所具有的麵積內的平均值,當掃描電信號光點與實物細節在尺寸上差不多時,如果掃描電子束在掃過兩個黑白相鄰的實物細節時,電子束正好掃在實物細節光點上,那麼就能真實地重現黑、白光點的突變邊界,保持了高的水平清晰度;相反,如果掃描電子束掃過的不是兩個黑白相鄰的光點本身,而是它的邊緣,這時,就不能重現出光點黑白突變的邊界,而是重現出一個明暗過渡的邊界,從而使圖像細節變得模糊,使圖像水平清晰度下降,其下降的程度為50%。從統計規律來說,剛好掃在光點上和剛好掃在光點的邊界上各有50%的可能性。這樣一來,對整幅圖像來說,有50%麵積維持了原有的清晰度;有50%麵積的清晰度隻有原來的一半,即還保留了原圖像總清晰度的25%。因此,整幅圖像最後50%和25%的清晰度加起來,得到了相當於原來75%的清晰度。

在垂直方向上的掃描線也與孔闌效應有相類似的情況。當掃描線的寬度與線條的寬度相當時,如果正好掃在黑白線條上,則能夠保持原有的垂直清晰度;如果掃描線正好掃在黑白線條之間,則重現的黑白線條是灰的,黑白線條邊界變得模糊,清晰度降低,使這一條掃描線的有效率降低到50%,垂直清晰度相應也降低到50%。根據統計學的道理,正好掃在黑白線條上和正好掃在黑白線條之間的情況各占50%的幾率,所以同樣也可以得到最後顯示的圖像垂直清晰度隻有掃描信號所具有的垂直清晰度的75%的結果。

3、掃描情況

需要說明的是,我們在這裡所說的“正好掃在線條上”或“正好掃在線條間”,是一種簡化的說法,實際還有無數中間狀態,但在中間狀態時清晰度下降的比例不同,沒有50%這麼大,但各種狀態對清晰度影響的綜合效果,與簡化為“正好掃在線條上”或“正好掃在線條間”的效果是相同的,即整幅圖像最後隻相當於原來75%的清晰度,孔闌效應的綜合情況也是如此。

因此,為了保證複原100%的清晰度,就應當增加垂直和水平掃描線,也就是在上麵所計算出的垂直清晰度458線上需要乘以一個係數K,這個係數K稱為有效係數,這個係數一般取1.3~1.4。乘以有效係數以後,所得到的掃描線數肯定大於458線。

4、掃描計算

如果不采用乘以有效係數的辦法,我們姑取就以上麵計算出的75%的總有效率來計算,也可以反推出要還原出100%的清晰度時應當具有的掃描線的行數m:

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m=458÷0.75=611(行)

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