Основне принципи на телевизията


Категория на документа: Други


 T1.2.ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ НА ТЕЛЕВИЗИЯТА

1. ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПРЕДАВАНЕ НА ИЗОБРАЖЕНИЕ

Предаването на звук и предаването на изображения по електрически път имат помежду си много общо, но и големи разлики. Известно е, че звукът се чува благодарение на звуковите трептения, които се разпространяват по въздуха и въздействат на слуховия орган - ухото. За да се предаде звук на разстояние, той трябва да се преобразува в електрически сигнал. За целта се използва микрофон (фиг.1 а). Електрическият сигнал от микрофона се предава по съединителна линия (канал за връзка) и се подава на възпроизвеждащо устройство - слушалка или високоговорител.

Фиг. 1.

Предаване на изображение на разстояние.

Предметите, намиращи се около нас, се виждат благодарение на излъчваната или отразена от тях светлина. По аналогия с предаването на звука, за предаване на изображение трябва да се използва преобразувател на светлинната енергия в електрическа - "светлинен микрофон" (например фотоклетка), канал за връзка и преобразувател на електрическата енергия в светлина - например електрическа лампа (фиг.1.б). С подобна схема обаче изображение не може да се получи. Единствено може да се предаде информация за средната яркост на предметите, към които е насочен фотоелементът (по такава схема са осъществени фотоекспонометрите). Причината е в разликата на възприемане на звука и на изображението от човека. При възприемането на звука, колкото и да е сложно звуковото трептение, то предизвиква във всеки момент само едно определено налягане върху тъпанчето на ухото, докато при зрението само пряко попадналите в окото светлинни лъчи образуват върху ретината изображението на окръжаващата среда. Следователно, за да се пренасят изображения, трябва за всяка точка от обекта, който се изобразява върху ретината, да се предава информация за яркостта и цветността. Ако се предава информация само за яркостта, изображението ще се получи черно-бяло. С други думи, изображението трябва да се раздели на отделни елементи (точки) и за всеки от тях да се осъществи схемата на (фиг.1.б). В граничния случай броят на елементите трябва да е равен на броя на колбичките в ретината на окото.

Кратки исторически сведения.

Естествено е, че едно от първите предложения за предаване на изображения на разстояние по електрически

Фиг.2
път, направено от Дж. Кери през 1875 г., почива на описания по-горе принцип (фиг.2). За целта Кери използва табло от селенови елементи, върху което се проектира изображението. Всеки от елементите чрез отделен проводник се свързва с електрическа лампа, разположена на съответното място във възпроизвеждащото табло. Телевизионната система на Кери следователно е с паралелно пренасяне на информацията за всеки елемент от изображението. Това е голям недостатък, който прави подобни системи практически неосъществими, тъй като за предаването на реално телевизионно изображение е необходим огромен брой канали за връзка. Единственото решение е да се премине към последователно предаване на информацията от всеки елемент на изображението. Подобна система била предложена от Де-Пайва през 1878 г. В нея приемникът и предавателят се съединяват с един канал за връзка, през който се предава последователно сигналът от отделните елементи. Предаването на всички елементи се е предполагало да става за 0,1 s, след което започва нов цикъл за предаване на елементите.

И така Кери предложил разделяне на изображението на отделни елементарни площадки, наричани елементи на изображението, а Де-Пайва- последователното поелементно предаване на изображението.

Проекти за телевизионни системи били създадени и от редица други учени. Но не всички били (а и не биха могли да бъдат) реализирани, тъй като техните автори не са вземали предвид инертността на развиващите механични устройства и инертността на използваните преобразуватели на светлината в приемното и предавателното устройство. Интерес представлява телевизионната система, предложена от Н. Нипков през 1884 г., която била впоследствие реализирана благодарение на безинертните фотоелементи с външен фотоефект, на практически безинертните газоразрядни лампи и на усилвателите с радиолампи. В тази система развивката се осъществявала с тънък въртящ се диск, известен под името диск на Нипков.

Дискът на Нипков (фиг.3.а) има отвори, разположени по архимедова спирала. Размерът на отворите е равен на размера на един елемент от изображението, а техният брой съответства на броя на редовете, на които се разлага изображението. Предаваното изображение се проектира с помощта на обектив върху диска на Нипков чрез ограничаваща рамка (фиг.3.б). Отворите в диска са така разположени, че зад ограничаващата рамка при всяко положение на диска може да се намира само един отвор. По този начин всеки отвор при движението на диска "описва" по един ред от изображението.

Зад диска срещу ограничаващата рамка се поставя фотоелемент. Светлинният поток, който попада във фотоелемента и се преобразува в електрически ток, носи информация за яркостта на този елемент от

Фиг.3.
изображението, който се намира срещу отвора на диска. Сигналът от фотоелемента се усилва и предава от предавател. В приемника приетият и усилен сигнал се подава на газоразрядна лампа, на която размерите на катода са малко по-големи от размерите на ограничаващата рамка. Дискът в приемника има същия брой отвори, както и дискът в предавателя, и същия формат на ограничаващата рамка. Изображението се наблюдава през отвора на ограничаващата рамка.

Повърхността на катода на газоразрядната лампа свети с равномерна яркост, която във всеки момент е пропорционална на светлинния поток, попадащ в отвора на диска в предавателната част. При условие, че дисковете - на приемника и в предавателя се движат синхронно, то във всеки момент в окото на наблюдателя се създава изображението на този елемент, който се предава. Благодарение на инертността на зрението наблюдателят "вижда" слято цялото предавано изображение.

Първите сполучливи предавания с диск на Нипков са били направени през 1925 -1926 г. Първоначално в телевизионните предавания се е използвала развивка с 30 реда и с 12,5 кадъра в секунда. Естествено е, че изображението било с твърде ниско качество. Но тези опити показали, че единственият път на развитие на телевизията е използването на усилватели, изпълнени с електронни елементи.

През 1907 г. Б. Л. Розинг предложил в приемника да се използва електроннолъчева тръба. Тази идея била реализирана в 1911 г. и представлява новата стъпка към съвременната електронна телевизия. През 1931 г. руският изследовател В. Зворикин, работил в САЩ, създал първата предавателна тръба от съвременен тип и от този момент започнало по- нататъшното усъвършенстване и развитие на електронната телевизионна система.

2. РАЗВИВКА НА ТЕЛЕВИЗИОННОТО ИЗОБРАЖЕНИЕ

2.1.ТЕЛЕВИЗИОНЕН РАСТЕР

В съвременната разпръсквателна телевизионна система е прието последователно предаване на елементите на изображението. Процесът на предаване на изображението по елементи се нарича развивка на телевизионното изображение. Съществуват различни развивки - радиална, спирална, синусоидна и др. В телевизията се използва развивка, при която елементът на развивката се премества хоризонтално и ред по ред описва цялото изображение (фиг.4). Всеки един от редовете на развивката се нарича ред на телевизионното изображение. Телевизионното изображение, получено от всичките редове, се нарича кадър. Равномерната структура на редовете (т.е. всичките редове, подредени един под друг), формирана в процеса на развивката, образува телевизионния растер.

За да се предава телевизионно изображение, е необходимо развивката в предавателната и в приемната страна да протича синхронно и синфазно, т.е.

Фиг.4.

Фиг.5
както в предавателната, така и в приемната страна, развиващият елемент във всеки момент трябва да се намира в една и съща точка на растера. За осигуряване на синхронно възпроизвеждане на изображението в приемната страна с развиване на изображението в предавателната страна паралелно с видеосигнала (сигнала на предаваното изображение) се предава и специален синхронизиращ сигнал (фиг.5).

Телевизионен растер се получава, когато развиващият елемент извършва две движения - сравнително бързо хоризонтално движение и многократно по- бавно вертикално движение (фиг.4.а). Първото движение се нарича редова развивка, а второто - кадрова развивка. При движението на развиващия елемент в хоризонтална посока и при достигането си до десния край на растера, същият бързо се връща в левия край и започва развиването на следващия ред. Скоростта на кадровата развивка е избрана така, че при преместване на развиващия елемент в хоризонтална посока на един ред вертикалното изместване да се равнява на разстоянието между редовете. След развиването на всичките редове от растера, т.е. след завършване на кадъра, развиващият елемент бързо се премества от долния край на растера в началото и се започва развиването на следващия кадър.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Основне принципи на телевизията 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.