УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМНИКА ПРИ ПОЯВЛЕНИИ В ИЗОБРАЖЕНИЯХ ВРЕДНЫХ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ МЕЛЬКАНИЙ

Устройство для автоматического выключения телевизионного приемника при появлении в изображениях вредных для здоровья пользователей мельканий.
Полезная модель относится к устройствам, повышающим комфортность зрительного восприятия телевизионного изображения.
Зрительная система человека чрезвычайно чувствительна к световым мельканиям, что определяется функциональными свойствами фотоцентров, нервных структур в сетчатке глаза и зрительных центрах мозга.
Временный отклик (быстродействие) зрения не является высоким, поскольку реакция на свет светочувствительных элементов сетчатки и обработка сигнала нервной системой осуществляются на базе химической реакции. Если свет мигающий, то на нижних частотах чувствуется мерцание. На высоких частотах мерцание не заметно и свет воспринимается как непрерывный. Частота, на которой мерцание уже не чувствуется, называется критической частотой слияния мерцаний. Чувствительность к восприятию мерцаний зависит от размеров и яркости объекта. На рис. приведены примеры измерений. На частоте 60 Гц даже при плохих условиях зрения изображение воспринимается без мерцаний, однако на частоте порядка 30 Гц возникают мерцания и смотреть становится тяжело.
Мелькания при определенных частотах не только неприятны для наблюдателей, но и могут оказывать отрицательное воздействие на человека, учитывая как прямое, так и определенное экологическое воздействие электронного изображения, о чем уже говорилось ранее (гл. диссертации).
Очень ясно высказывается по данному вопросу видный американский ученый Дж.Ллойд в книге Системы тепловидения (Изд. Мир, М. 1969г.)
Н04 N 5/66
боль, утомление глаз и тошноту. Особенно важно устранить мелькания в диапазоне альфаритма (-3-10 Гц), поскольку они могут вызвать конвульсии или возбудить симпатические ритмы в мозгу с неочевидными последствиями. Ясно, что мелькания являются серьезным дефектом, и их нельзя допускать в системе.
Мелькания на экране индикатора изображающего устройства были впервые исследованы Энгстремом, пионером телевидения. Энгстрем варьировал скважность импульсов, кадровую частоту и освещенность экрана индикатора прямоугольными импульсами. Оптический индикатор с белым экраном имел размеры 300x400 мм и рассматривался с расстояния 1,5 м при окружающей освещенности  10 лк. Трубка
индикатора была заперта Энгстрем установил, что Fgp зависит от углового размера изображения на экране индикатора, яркости поля адаптации и закона изменения яркости. Данные, приведенные на фиг. F показывают, что в определенных пределах пропорциональна логарифму пика освещенности. Энгстрем повторил эксперименты на кинескопе с экраном, имеющим длительное послесвечение, чтобы показать эффект накопления, а Шаде экстраполировал данные Энгстрема на случаи других констант экспоненциального затухания люминесцентных экранов.
Видимая яркость мигающего поля при частоте мельканий, превышающей Ркр, описывается законом Тальбота, рассмотренным в книге, а также Дэвсоном. Если яркость меняется со временем как L (t) и время кадра равно Tf, то эквивалентная воспринимаемая яркость стационарной картины L по закону Тальбота будет равна:
(t}dt
Это значит, что, если частота превышает FKp видимая яркость равна усредненной по времени яркости. По Люксембургу и Кюну, отклонения от этого закона при экспериментальных проверках никогда не превышали 0,3%. S о
Важный эффект, часто ошибочно не учитываемый при проектировании систем, зависимость -FKp от расположения мелькающего источника в поле зрения. Таким образом, периферическое зрение более чувствительно к мельканиям, чем центральное зрение. Нередко приходится иметь дело с системой, в которой увеличение выбрано из соображений согласования с разрешающей способностью глаза без учета мельканий и в которой мелькания на краю поля зрения действуют раздражающе. Отсюда следует вывод, что для индикатора большого размера нужно обеспечивать высокую кадровую частоту, либо оставлять экран индикатора малым при сравнительно низкой частоте мельканий. С восприятием мельканий связан стробоскопический эффект, благодаря которому передаваемая последовательностью кадров движущаяся картина воспринимается как непрерывное движение, пока глаз не замечает мельканий.
Сказанное выше ставит вопрос о необходимости обеспечения экологической безопасности телевещания путем исключения тех частот мельканий в изображениях, которые могут оказывать вредоносное воздействие на потребителя. К вышеприведенным высказываниям Дж.Ллойда следует добавить уже отмечавшиеся в разных странах известные факты неадекватных и патологических реакциях (особенно детей) при появлении не экране телеприемника мельканий в сочетании с высоким яркостным и цветовым контрастом.
Ближайшим аналогом заявленной полезной модели является патент Франции № 2315459 НО4 №5/66 3/16 Телевизионная система с уменьшенной видностью мелькания строчной развертки, содержащая блок индикации сигнала мельканий и блок автоматического выключения телевизионного приемника.
Заявленная цель достигается тем, что введены фотоприемник, оптически соединенный с экраном телевизионного приемника, выход фотоприемника соединен со входом анализатора частот, выход которого подключен ко входу блока автоматического отключения.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства отключения телевизионного приемника при возникновении мельканий изображения, которая содержит:
1- блок автоматического отключения;
2- фотоприемник;
3- анализатор частот.
В целях обеспечения экологической безопасности вещания и учитывая, что упомянутые частоты мельканий могут содержаться в уже отснятых ранее сюжетах (видеореклама, видеоклипы и другие виды телепередач) и поэтому могут присутствовать в передачах на разных каналах, предлагается автоматическая система - устройство для выключения телеприемника в случаях появления на экране вредоносных для здоровья мелькания и последующее включение при их прекращении.
Устройство работает следующим образом:
Рядом с экраном телеприемника (сбоку, не мешая восприятию) располагается электронный приемник-датчик (фотоэлемент), который наблюдает за изображением и анализирует его, выявляет наличие определенных частот в общем изображении, или его элементах.
При появлении в изображении частот мельканий в диапазоне 3-10 Гц, устройство автоматически выключает телеприемник на время сохранения данных мельканий, обеспечивая тем самым экологическую безопасность для пользователя.
Применение частотного анализатора может найти широкое применение в быту в целях сохранения здоровья особенно детей, которые (как, впрочем, и родители) часто даже не подозревают о существовании вредоносного воздействия определенных частот на организм человека.
9WG&25
1.Патент Франции № 2515459 НО4 № 5/66, 3/16.
2.Дж. Ллойд Системы тепловидения, Мир, 1969 г.
3.W087/02537 НО4 № 5/66 Система коррекции мерцаний
Литература