A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Sistemas de Telecomunicações Sistema Visual Humano (SVH) Imagens são focadas na retina. Retina Retina: arranjo bidimensional de células fotoreceptoras.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Sistemas de Telecomunicações Sistema Visual Humano (SVH) Imagens são focadas na retina. Retina Retina: arranjo bidimensional de células fotoreceptoras."— Transcrição da apresentação:

1 Sistemas de Telecomunicações Sistema Visual Humano (SVH) Imagens são focadas na retina. Retina Retina: arranjo bidimensional de células fotoreceptoras (luz impulsos eléctricos) Acuidade visual Acuidade visual: depende da densidade de células fotoreceptoras (Exemplos: Homem – 0.5 min; Falcão – 0.2 min) Cones Dois tipos de células fotoreceptoras: Cones (sensibilidade à cor) Bastonetes Bastonetes (sensibilidade à luminância) no. de cones (visão diurna ou fotópica) no. de bastonetes (visão nocturna ou escotópica) Gama de intensidades visíveis (mas de cada vez)

2 Sistemas de Telecomunicações Acuidade visual A B Para conseguir distinguir A de B é necessário que > min ~ 0.5 minutos. é possível reproduzir uma imagem através de um número finito e contínuo de linhas, suficientemente próximas. Acuidade visual: V=1/ min Acuidade visual: V=1/ min

3 Sistemas de Telecomunicações Sensibilidade do SVH aos vários comprimentos de onda

4 Sistemas de Telecomunicações TELEVISÃO MONOCROMÁTICA

5 Sistemas de Telecomunicações Sensibilidade Média do Sistema Visual Humano Um mau rendimento é consequência do espectro de potência da radiação emitida ter apenas uma pequena fracção da potência no espectro visível. Intensidade luminosa J L = d /d = = 1380/4 = = cd potência em W

6 Sistemas de Telecomunicações Acuidade Visual versus Número de Linhas A acuidade visual é a capacidade do olho distinguir ou resolver detalhe (informação espacial) numa imagem. Mede-se com a ajuda de imagens especiais, designadas miras. A acuidade visual determina o número mínimo de linhas que a imagem deve ter para que o observador colocado a uma dada distância não as distinga ou seja tenha uma sensação de continuidade espacial. O número máximo de linhas que o sistema visual humano consegue distinguir numa mira de Foucault é dado por N máx ~ 3400 h / d obs Para d obs /h ~ 8 tem-se N máx ~ 425 linhas tg =d min /d obs N=h/d min

7 Sistemas de Telecomunicações A Cintilação O fenómeno da cintilação ou flicker torna indispensável a adopção de uma frequência de imagem superior à frequência crítica. Para os écrans de TV usuais, a variação da luminância no tempo é exponencial decrescente, com constantes de tempo entre 3 e 5 ms.

8 Sistemas de Telecomunicações Fracção útil dos varrimentos horizontal e vertical Número total de linhas: N T =N 1 +N 2 +N 3 +N 4 Número total de linhas: N T =N 1 +N 2 +N 3 +N 4 Número útil de linhas: N U =N 1 +N 3 Número útil de linhas: N U =N 1 +N 3 Fracção útil do varrimento vertical: V = N U / N T Fracção útil do varrimento vertical: V = N U / N T V típicos: 0.91 a 0.94 Duração total da linha: T L Duração total da linha: T L Duraração útil da linha: T U Duraração útil da linha: T U Fracção útil do varrimento horizontal: H = T U / T L Fracção útil do varrimento horizontal: H = T U / T L H típicos: a TuTu TLTL linhas=N 1 linhas=N 2 linhas=N 3 linhas=N 4

9 Sistemas de Telecomunicações Número total de linhas acuidade visual Atendendo à acuidade visual: N u =425 (linhas úteis) N u = V N´ T ; com V [0.91,0.94] fracção útil do varrimento vertical se V =0.92 N´ T =462 se V =0.92 N´ T =462 (número total de linhas sem considerar o factor de Kell) factor de Kell Devido ao factor de Kell (K ~ 0.7), N T = N´ T /K se N´ T =462 N T =660 se N´ T =462 N T =660 (número total de linhas) Nos sistemas standard N T =625 (Europa: PAL, SECAM) N T =625 (Europa: PAL, SECAM) N T =525 (América: NTSC) N T =525 (América: NTSC)

10 Sistemas de Telecomunicações Sincronismo Horizontal e Vertical retornos horizontal e vertical Devido às limitações dos dispositicos usados, é necessário que decorra algum tempo entre o final de cada linha e o início da linha seguinte e entre o final de uma campo e o início do campo seguinte -> retornos horizontal e vertical. sincronismo horizontal e vertical Estes retornos são assinalados pelos pulsos de sincronismo horizontal e vertical, respectivamente.

11 Sistemas de Telecomunicações Sincronismo Horizontal e Vertical (cont.) O sincronismo vertical é bastante mais complexo e longo que o horizontal, necessitando de garantir o entrelaçamento adequado dos 2 campos de cada imagem. Retorno Horizontal Retorno Vertical

12 Sistemas de Telecomunicações Correcção do Factor Gama A correcção do factor gama é introduzida para compensar o facto das câmaras e dos tubos de raios catódicos serem dispositivos não lineares. Sendo Y orig a luminância da cena original, a câmara produz à saída uma tensão V 1 = K 1 Y orig 1 ( 1 ~ ) Por outro lado, a luminância reproduzida pelo tubo de raios catódicos tem uma variação semelhante Y TV = K 2 V 1 2 ( 2 ~ 2 - 3) ou seja a luminância original e reproduzida relacionam-se por Y TV = K 2 K 1 2 Y orig 1 2 Para obter um gama do sistema ( 1 2 ) entre 1 e 1.3, introduz-se um dispositivo não linear à saída da câmara que faz a correcção do factor gama com 1 2 cor ~ 1.3 Cena real Luminância (Y orig ) Luminância (Y TV ) Tensão (V 1 ) Tensão (V 2 ~V 1 )

13 Sistemas de Telecomunicações O Sinal de Vídeo Composto sinal de vídeo composto Designa-se por sinal de vídeo composto o sinal de vídeo incluindo os sinais de sincronismo

14 Sistemas de Telecomunicações Largura de Banda do Sinal de Vídeo TUTU Na hipótese de iguais resoluções na horizontal e na vertical, R V =R H, tem-se: N u = V K A N T (número de elementos de imagem distinguíveis na horizontal) V K N T - número de elemento de imagem distinguíveis na vertical A - relação largura altura do écran Período da sinusóide: T s =2 T U /N u = 2 H T L /N u = 2 H /(f L N u )= 2 H /(FN T N u ) Se R V =R H, T s =2 H /(F V K A N 2 T ) LB vídeo ~1/T s =AK V F N 2 T / (2 H ) (F: frequência de imagem)

15 Sistemas de Telecomunicações O Sinal de Luminância na Frequência A modulação escolhida para o sinal de luminância foi a modulação de amplitude Vestigial Side Band (VSB) por ser bastante eficiente espectralmente e permitir esquemas simples de desmodulação como a detecção de envolvente. A modulação VSB é obtida nos emissores a partir da sinal modulado em amplitude (Double Side Band - DSB), por meio de filtragem adequada. O sinal de áudio é modulado noutra portadora, em AM ou FM (tipicamente FM). VHF: MHz UHF: MHz

16 Sistemas de Telecomunicações TELEVISÃO POLICROMÁTICA

17 Sistemas de Telecomunicações Adição e Subtracção de Cores Primárias RGB (Monitores a cores; Câmeras de vídeo) CMY (Impressoras a cores) (Supondo cores normalizadas no intervalo [0,1] )

18 Sistemas de Telecomunicações Relembrar... sensibilidade do SVH aos vários comprimentos de onda

19 Sistemas de Telecomunicações Utilização dos primários RGB em TV

20 Sistemas de Telecomunicações ColorímetroColorímetro O colorímetro é um aparelho de medida utilizado na análise das cores. O observador regula a intensidade dos primários R,G e B, até equilibrar a cor C, i.e., até observar a mesma cor e o mesmo brilho nas duas metades do alvo. Na calibração, escolhe-se C=W (branco de referência) e, na situação de equilíbrio, considera-se R W =G W =B W =1 C

21 Sistemas de Telecomunicações Conceitos Básicos de Colorimetria Seja C 1 uma cor tal que: C 1 =R 1 +G 1 +B 1 R 1, G 1, B 1 coeficientes tri-estímulos R 1, G 1, B 1 são designados por coeficientes tri-estímulos de C 1 Lei de Grassmann Lei de Grassmann C 1 =R 1 +G 1 +B 1 C 2 =R 2 +G 2 +B 2 Se C 1 =R 1 +G 1 +B 1 e C 2 =R 2 +G 2 +B 2 então: C 1 + C 2 =(R 1 + R 2 ) + (G 1 + G 2 )+(B 1 +B 2 ) C 1 + C 2 =(R 1 + R 2 ) + (G 1 + G 2 )+(B 1 +B 2 ) Tricromáticas Coordenadas Tricromáticas (r,g,b) C=R+G+B Seja C=R+G+B; definindo r=R/(R+G+B) r+g+b=1 g=G/(R+G+B) r+g+b=1 b=B/(R+G+B)

22 Sistemas de Telecomunicações Triângulo das cores r+g+b=1

23 Sistemas de Telecomunicações Diagrama de Cromaticidade Cores espectrais puras

24 Sistemas de Telecomunicações Diagrama de Cromaticidade da CIE PAL, SECAM NTSC

25 Sistemas de Telecomunicações Os Vários Primários Primários ideais Vermelho ( ~ 700 nm) com x ~ 0.74 e y ~ 0.27 Verde ( ~ 520 nm) com x ~ 0.06 e y ~ 0.84 Azul ( ~ 430 nm) com x ~ 0.17 e y ~ 0.1 Primários NTSC Vermelho com x ~ 0.67 e y ~ 0.33 Verde com x ~ 0.21 e y ~ 0.71 Azul com x ~ 0.14 e y ~ 0.08 Primários PAL Vermelho com x ~ 0.64 e y ~ 0.33 Verde com x ~ 0.29 e y ~ 0.60 Azul com x ~ 0.15 e y ~ 0.06

26 Sistemas de Telecomunicações A Síntese da Imagem (cont.) A dimensão dos triângulos de luminóforos é tal que, à distância normal de visão, se verifica a fusão dos estímulos visuais.

27 Sistemas de Telecomunicações No Tempo: Do Preto e Branco à Côr

28 Sistemas de Telecomunicações E na frequência, quem bem arruma... f l – frequência de linha f sc – frequência da sub-portadora de cor é necessário que f sc =(2n+1)/2 f l Espectro da luminância Espectro da crominância

29 Sistemas de Telecomunicações Como se impede a visibilidade da sub- portadora de cor nos receptores monocromáticos? Como f sc =(2n+1)/2 f l T l = (2n+1)/2 T sc crominância em oposição de fase em linhas consecutivas valor médio da crominância observada 0 linha n linha n+1

30 Sistemas de Telecomunicações O SISTEMA NTSC

31 Sistemas de Telecomunicações Sensibilidade a Desvios de Côr O olho humano não é igualmente sensível a variações de côr em todas as direcções. Elipses de Mac Adam (representam as áreas de igual percepção à variação da cor) Direcções de máxima e mínima sensibilidade > LB I (~ 1.3 MHz) > LB Q (~ 400 kHz)

32 Sistemas de Telecomunicações O SISTEMA PAL

33 Sistemas de Telecomunicações Trocando misturas de cor por erros de saturação N R =N.e j P R =P.e j U R =Re(N R +P R )/2=Ucos V R =Im(N R -P R )/2 = Vcos ´=arctg(U R /V R )= arctg(U/V)= mesma matiz ! A´=sqrt(U R 2 + V R 2 )=A cos cor menos saturada ! U V P N PRPR NRNR U V P N A N=Ae j = Acos + jAsin P=Ae- j = Acos - jAsin U=Re(N+P)/2=Acos V=Im(N-P)/2=Asin


Carregar ppt "Sistemas de Telecomunicações Sistema Visual Humano (SVH) Imagens são focadas na retina. Retina Retina: arranjo bidimensional de células fotoreceptoras."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google