Consideraciones generales sobre la calidad de imagen.

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Manuel Padilla Contreras
hace 7 años
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1 1 Cosieracioes geerales sobre la calia e image. amaño. a efiició aecuaa e las imesioes e ua image se basó iicialmete e las experiecias e la ciematografía, e que la image tiee 3 uiaes verticales por 4 uiaes horizotales. Esto se esiga como relació e aspecto y suele escribirse como 4/3 o 4:3. Se emostró ampliamete que estas imesioes so aecuaas para ver bie ua image a ua istacia e que el águlo vertical subteio por el espectaor es el ore e 15º. Este águlo permite lograr ua impresió más o meos simultáea el coteio total e la image y el exame etallao e sus iversas zoas, simplemete co el movimieto e los ojos. Es ecir, si movimieto e la cabeza. a istacia aecuaa e visió para ua image co relació e aspecto e 4:3 se sitúa etre cuatro y ocho veces la altura e la image. Se etiee que a la istacia míima, es ecir 4, el observaor o aprecia las líeas e barrio e la image y la percibe como ua image cotiua. rillo. El brillo es la meia perceptual e la lumiacia, es ecir e la catia e eergía lumiosa emitia o reflejaa por u objeto o image y, e el caso e televisió, e la eergía lumiosa emitia por ua patalla e televisió. Es ifícil asigar u valor óptimo el brillo a la image e fució e su tamaño, ya que la percepció el brillo es, e buea meia, subjetiva y epee el observaor. Así, e térmios cualitativos, puee ecirse que el brillo e ua image ebe ser suficiete como para que ésta puea apreciarse satisfactoriamete e u recito moeraamete ilumiao y percibir si esfuerzo toa la iformació visual coteia e la image. Se ha ecotrao que, por ejemplo, para lectura o visualizació a istacias relativamete pequeñas, es eseable u ivel e ilumiació e 10 bujías pie 1. Esto sigifica que ua superficie blaca, por ejemplo ua hoja e papel, ebe teer u brillo e 8 a 9 foot lamberts. Debio a que los receptores e televisió fucioa por lo geeral e lugares e que la ilumiació ambiete es relativamete alta y ésta tiee a reucir el cotraste e la image, es eseable que el brillo proucio por la patalla sea algo superior a los valores ateriores. Se ha estimao que el brillo promeio e ua patalla e televisió o ebe ser iferior a 10 foot lamberts para coseguir u rago suficiete e cotraste y permitir la aecuaa visibilia e los etalles e la image. os valores pico el brillo ebe poer alcazar valores hasta e 40 foot lamberts o más 3. El rago iámico e iveles que puee percibir el ojo es muy grae; el ore e 10 8 si iterviee tato la visió fotópica como la escotópica. Para la visió fotópica solamete, este rago es mucho meor, el ore e Si embargo, e la práctica, el rago e 1 a bujía pie es ua uia e ilumiació utilizaa extesamete e el pasao y se icluye aquí para familiarizar al estuiate co esta termiología. Es igual a la ilumiació proucia sobre ua superficie e u pie cuarao sobre la que icie uiformemete u flujo lumioso e 1 lume. ambié es igual a la ilumiació e ua superficie e la que toos los putos se ecuetra a u pie e istacia e ua fuete putual y uiforme e 1 caela. Es igual aproximaamete a lux. El foot-lambert es ua uia e lumiacia o brillo fotométrico muy utilizaa, igual a 1/π caela por pie cuarao, o bie, a la lumiacia uiforme e ua superficie perfectamete ifusora que emite o refleja luz a razó e 1 lume por pie cuarao y es igual, aproximaamete, a it. Se esiga tambié como bujía pie equivalete. 3 Zworyki,.K. a Norto, G. A. elevisio. he Electroics of Image rasmissio i Color a Moochorome.. E. Joh Wiley a Sos, Ic

2 variació el brillo e ua escea raras veces es superior a 10 3 y, para muchas imágees pocas veces alcaza u valor e 100. E fotografía u rago e 30 se cosiera como aceptablemete bueo. E televisió, puee cosierarse completamete satisfactorio u rago e 100 y aú ragos e 30 puee cosierarse como o muy bajos para lograr buea reproucció e u receptor e televisió. E esto es importate que el ivel e luz ambiete sea moerao y que la luz o icia irectamete sobre la patalla. Cotraste. El cotraste e u objeto co respecto a su etoro se efie como: Cotraste = 0 S S Doe 0 es el brillo e la image y S el el etoro. Si 0 y S ifiere poco, etoces se tiee que, si para u rago amplio e valores e s se satisface la relació siguiete, se tiee la misma sesació perceptual e brillo. = costate a expresió aterior se cooce como ley e Fecher. Esta relació, usaa e Fisiología, establece que la itesia e ua sesació proucia por u estímulo, varía irectamete segú el logaritmo el valor umérico e icho estímulo. Resolució. Por resolució, e televisió, se etiee la capacia e u sistema para reproucir co fielia los etalles fios y las trasicioes etre las partes obscuras e ilumiaas e ua image. Dese el puto e vista perceptual, es la capacia el ojo humao para resolver o istiguir os elemetos e image ayacetes o os líeas cotiguas y epee e la istacia al observaor. E televisió suele efiirse la resolució como el máximo úmero e líeas que puee iscerirse sobre la patalla a ua istacia igual a la altura e ésta, si bie se cosiera como istacia míima e visió la e 4, e que es la altura e la patalla. Para fies e cálculo, se estima que u observaor promeio o puee istiguir os líeas sucesivas si el águlo que subtiee co el ojo como vértice, es iferior a 1.5 miutos e arco para iformació e lumiacia o brillo. E el caso e señales cromáticas este águlo es bastate mayor y o está claramete efiio. El cocepto e resolució es relativamete simple cuao las imágees so e estructura graular regular pero se vuelve más complejo e imágees cotiuas. De acuero a lo aterior, es eviete que el grao, e térmios fotográficos, o los elemetos e image e televisió, ebe ser suficietemete pequeños e moo que el ojo humao o sea capaz e resolver o iscerir los elemetos iiviuales. Sea os líeas sucesivas como se muestra e la figura siguiete:

3 3 Observaor θ íea 1 íea / 4 Para que u observaor ormal sea capaz e iscerir las os líeas ayacetes es ecesario que: θ 1.5' o bie θ 0.75' = 0.015º omao el valor máximo e θ, se tiee que: ta θ = = = Co lo que: = 573 líeas U úmero meor e líeas requerirá, e las coicioes el cálculo aterior, istacias e visualizació mayores a 4. Evietemete, la istacia aecuaa e visualizació epee el tamaño e la patalla. E televisió suele hablarse e os tipos e resolució: vertical y horizotal. Numerosos experimetos ha permitio etermiar que el ojo promeio o puee resolver os putos separaos ua istacia e que el águlo subteio es e 1 seguo e arco. E alguos casos excepcioales e agueza visual, alguas persoas puee iscerir os putos cuao el águlo es e meio seguo. Si embargo, es comú que muchos observaores o puee resolver separacioes e os seguos. El valor e 1.5 es razoablemete aecuao para satisfacer a la mayor parte e los observaores. Resolució vertical. Depee úicamete el úmero e líeas horizotales y el tamaño el puto exploraor. Es u parámetro fijo el sistema y la aturaleza el caal e comuicació o juega igú papel e su etermiació Resolució horizotal. Más propiamete, resolució horizotal equivalete. Represeta el úmero e elemetos e image a lo largo e ua líea. Este parámetro epee el acho

4 4 e baa el caal y tambié e los circuitos electróicos que cofigura el sistema e televisió. Depee tambié el tamaño y la forma el puto exploraor e la cámara y e la patalla. Número total e líeas e ua image e televisió. El úmero total e líeas puee expresarse como: N = Na + Ns + Nrv oe: Na = Número e líeas activas Ns = Número e líeas e sobrebarrio o iactivas Nrv= Número e líeas cosumio e el retoro vertical. Por lo geeral, el úmero total e líeas iactivas es el ore el 7% el úmero e líeas activas, es ecir, Ns + Nrv = 0.07 Na Co lo que, para u águlo e resolució e 1.5 el úmero total e líeas por cuaro es e: N = = 613 El valor aterior, como puee verse, es muy cercao al utilizao por los sistemas e 65 líeas. Factor e Kell. Si se esea que las resolucioes vertical y horizotal sea iguales, ebe cumplirse que: = = 4 = Re lació e aspecto 3 E los sistemas e barrio etrelazao, la resolució vertical real es iferior a la teórica y se efie el factor e Kell 4 como: Resolució real k = Re solució teórica El factor e Kell epee tambié e iversos factores subjetivos y sus valores usuales e la práctica se sitúa etre 0.6 y 0.9. El valor geeralmete aoptao e los sistemas e barrio etrelazao es e 0.7, e tato que e los sistemas e barrio progresivo este valor es 1. Para los sistemas e D e barrio etrelazao el factor e Kell es el ore e Kell, R. D., efor, A.. a Freeall, G.. A Determatio of Optimum Number of ies i a elevisio System. RCA Review. ol. 5, pp

5 5 Otra forma e estimar el acho e baa empleao el factor e Kell. De acuero a lo tratao e el puto aterior, la resolució vertical estará aa por: = k (N NR) NR, el úmero e líeas cosumias por el retoro vertical, es e aproximaamete 5 e los sistemas e 65 líeas y e 1 e los e 55. El úmero e líeas activas, por otra parte estará ao por: A = N NR NS Si se supoe ua señal e víeo e forma seoial y frecuecia máxima fmax =, la image resultate sería ua sucesió e putos blacos y egros separaos meio ciclo e el setio horizotal, e moo que el úmero e elemetos horizotales será: = ( R) Doe es el tiempo total e uració e ua líea y R, el tiempo e retoro horizotal. De la relació aterior, = ( R ) pero como = Y, co los valores e k = 0.7 y / = 4/3, el acho e baa, para ua resolució e elemetos horizotales o líeas verticales equivaletes, está ao por: 0.67 = R N = 0.47 N R R z Es claro que la expresió aterior es vália sólo para ua señal e víeo e forma seoial que, e cierta forma represeta u caso extremo e variació máxima etre elemetos e image sucesivos. E geeral, el acho e baa e imágees reales puee ser iferior al valor ao por la aplicació e la expresió aterior.

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