При выборе параметров отдельных звеньев телевизионной системы важно установить, к какому идеалу верности цветовоспроизведения следует стремиться. Качество телевизионного изображения, как и любой репродукции, определяется степенью соответствия этой репродукции оригиналу. Вопрос о точности воспроизведения изображения оригинала детально рассмотрен Н.Д. Нюбергом, который предложил три критерия точности соответствий изображения оригиналу:
- физическая точность, при которой спектральные составы и мощности излучения оригинала и изображения одинаковы;
- физиологическая точность, при которой зрительные ощущения, вызываемые оригиналом и его репродукцией, одинаковы;
- психологическая точность, при которой изображение оценивается наблюдателем как высококачественное, хотя физиологическая точность не соблюдается.
При воспроизведении ЦТ изображения стремиться к выполнению физической точности нет необходимости, так как одинаковые ощущения цвета могут быть получены при воздействии различных спектральных составов; требование точности изображения оригиналу не может быть в полной мере выполнено в телевизионной системе из-за ограничений, наложенных синтезирующим воспроизводящим устройством, которые обусловлены двумя основными причинами:
а) диапазон абсолютных значений яркостей Yи, воспроизводимых синтезирующим устройством, не может быть столь велик, как диапазон абсолютных значений яркости Y0 передаваемых объектов, т.е. телевизионное воспроизводящее устройство не может практически воспроизвести столь большие абсолютные значения яркости, какие имеют место на объекте;
б) телевизионное устройство не может воспроизвести цветности, находящиеся вне треугольника его первичных цветов.
При разработке вещательных систем цветного телевидения следует иметь в виду, что ЦТ изображение имеет меньшие размеры деталей, чем объект, заключено в ограничивающую рамку, которой нет в передаваемом объекте, яркость фона, окружающего изображение, обычно мала по сравнению с яркостью изображения. В этих условиях важную роль играют адаптация глаза и относительность наших зрительных оценок, что и позволяет не воспроизводить абсолютное значение яркостей отдельных элементов изображений, соответствующих оригиналу, и сохранить лишь соотношение между яркостями отдельных элементов изображения и цветности.
Вышеизложенное позволило ввести в телевизионном вещании понятие колориметрической тождественности изображения оригиналу, которое означает выполнение следующих условий:
- цветность каждого элемента изображения не должна отличаться от цветности элемента оригинала, т.е. хи=х0; уи=у0; zи =z0;
- отношение яркостей соответствующих элементов изображения и оригинала должно быть величиной постоянной для всех цветностей, т.е. Yи=nY0, где n=const при любой цветности.
Необходимо отметить, что требование колориметрически точного воспроизведения цветности выполнимо лишь в пределах треугольника первичных цветов воспроизводящего устройства. Цветности оригинала, лежащие вне треугольника, будут воспроизведены с искажениями насыщенности и цветового тона. Для качественной оценки допустимости цветовых искажений относительно оригинала пользуются критерием; психологической точности цветного изображения. При этом учитывают, что. восприятие цветности знакомых предметов(кожи лица и рук, волос, воды, листьев, травы, хорошо известных цветов фруктов и овощей, мяса, различных белых поверхностей и др.) является более критичным, чем восприятие цветности малознакомых предметов. Эти особенности широко используются при выборе параметров отдельных звеньев телевизионной системы.
Колориметрические требования справедливы для однородно окрашенных цветовых полей при восприятии их углом зрения 2°. При переходе к меньшим углам зрения цветовые свойства глаза существенно меняются. Так, при уменьшении угловых размеров предметов до 10...25° их цвета воспринимаются как цвета смеси оранжевого и голубого цветов. Полная потеря ощущения цветности происходит при углах зрения 6...10°. Учитывая, что телевизионное изображение обычно воспринимается в пределах угла ясного зрения (12...15°), детали, меньшие, чем 4–6 элементов, могут воспроизводиться в черно-белом виде. Учет этих особенностей, как будет показано ниже, позволяет уменьшить ширину требуемой полосы частот канала связи.