2.9. Принципы цветовой передачи

Передача цвета заключается в одновременной передаче яркостных и цветовых составляющих цветного изображения. Сигнал яркости Y передается точно так же, как монохромный сигнал. Что касается цветовой составляющей, то она сначала «очищается» удалением яркостной составляющей из каждого основного цвета; в результате получаются так называемые цветоразностные сигналы:

R-Y, G-Y, B-Y.

Поскольку сигнал яркости есть Y = R + G + B, нужно передавать только два цветоразностных сигнала R-Y и B-Y. Третий цветоразностный сигнал G-Y можно восстановить на приемной стороне по трем переданным составляющим Y, R-Y и B-Y. Учитывая, что Y = R + G + B, получим

R = (R - Y) + Y, B = (B - Y) + Y, G = Y – R - B.

Остается только решить, каким образом добавить эту дополнительную информацию, R-Y и B-Y, в монохромный сигнал, не вводя никаких помех. Для этого используется квадратурная амплитудная модуляция (КАМ) на отдельной несущей частоте 4,43 МГц.

2.10. Квадратурная амплитудная модуляция

Две несущие 4,43 МГц, 0V и 0U, располагаются под прямым углом (квадратура) друг к другу (рис. 2.5). Для модуляции этих несущих используются два цветоразностных сигнала: R-Y модулирует 0V, B-Y модулирует 0U. Как и при обычной амплитудной модуляции, каждая модулируемая несущая дает две полосы боковых частот, по одной с каждой стороны от несущей. Сами несущие частоты не содержат информации и поэтому подавляются; остаются только боковые частоты (рис. 2.5). Пары боковых частот VR1, VR2 и UB1, UB2 дают результирующие цветоразностные векторы E(R-Y) и E(B-Y).

Между этими цветоразностными векторами сохраняется угол П/2, или квадратурная угловая разность, вследствие того, что для обеих несущих используется одна частота 4,43 МГц. Два цветоразностн ых сигнала R-Y и B-Y дают результирующий вектор цветности 0С. Хотя несущая подавляется, результирующий вектор имеет ту же частоту, что и подавленная несущая. Этот вектор цветности соответствует вектору в цветовом треугольнике, его длина соответствует насыщенности, а угол О – тону. Ширина полосы частот световой информации ограничивается примерно 1 М Гц с каждой стороны цветовой несущей, которая в данном случаи называется поднесущей.

2 Рис. 2.5. Графическое представление квадратурной модуляции .11. Полный цветовой tv-сигнал

Модулированная поднесущая добавляется в яркостный монохромный сигнал и образуется полный цветовой TV-сигнал (рис. 2.6). Модулированная поднесущая показана как синусоидальная волна, наложенная на монохромный сигнал; она изменяется по амплитуде и по фазе. Амплитуда поднесущей характеризует насыщенность цвета. Таким образом, полностью насыщенный цвет представляется максимальной амплитудой поднесущей, а черные и белые цвета – её нулевой амплитудой. Тон представляется фазовым углом поднесущей.

Рис. 2.6. Полный цветной телевизионный сигнал

Для уверенного приема фазы передается пакет примерно из 10 периодов исходной поднесущей, служащей эталоном для приемника. Этот сигнал цветовой синхронизации располагается на задней площадке импульса строчной синхронизации. Фаза модулированного цветового сигнала сравнивается с фазой регенерированной поднесущей для измерения фазового угла и, следовательно, тона. Отсутствие сигнала цветовой синхронизации свидетельствует о черно-белой передаче.