ТЕЛЕВИДЕНИЕ. Превращение картинки

ТЕЛЕВИДЕНИЕ. Превращение картинки

Принципиально телевизионная передача не отличается от уже знакомого нам фототеле­графа. И в том и в другом случае участ­ки «картинки», имеющие различную яркость, создают электрические сигналы разной силы, которые и передаются на большие расстояния.

В месте приема, наоборот, электрические сигна­лы создают светящиеся точки различной яр­кости и таким образом воспроизводят перво­начальное изображение.(см вкладку)

Основное различие между двумя системами электросвязи — фототелеграфом и телевидением — в скорости передачи. Фототелеграмму можно передавать сравнительно медленно, постепенно воспроизводя точку за точкой. Со­всем другое дело в телевидении. Здесь нужно каждую секунду передавать 25 кадров, кото­рые, так же как и в кино, позволят получить движущееся изображение. Такую высокую ско­рость передачи могут обеспечить только радио­электронные приборы. Изобретатель электрон­ного телевидения — русский инженер Б. Л. Розинг. В 1907 г. он впервые предложил, а в 1911 г. практически осуществил электронную систему передачи изображений.

Говоря о телевидении и его значении, нужно помнить, что телевидение — это не только те передачи, которые мы смотрим у себя дома. В нашей стране выпускаются и широко исполь­зуются различные типы промышленных теле­визионных установок (ПТУ). Их применяют на заводах, на транспорте, в медицинских кли­никах. В таких установках от передающей камеры к приемнику сигнал идет по кабелю. Камеры могут работать без оператора и благо­даря этому помогают заглянуть на дно океана, контролировать работу цеха-автомата, показы­вать большой аудитории студентов-медиков редкую хирургическую операцию.

Превращение «картинки»

Путь телевизионного сигнала начинается с передающей камеры, оптическая часть которой напоминает обычный фотоаппарат. Только здесь объектив проецирует изображение не на фотопленку, а на светочувствительный фото­катод передающей трубки. Передающие трубки бывают разных типов, но мы рассмотрим лишь один из них — иконоскоп.

Фотокатод — это довольно большая (обычно размером с папиросную коробку) пластинка изолятора, на которую нанесено несколько миллионов крупинок светочувствительного ве­щества, например цезия. Каждая такая кру­пинка — это микроскопический фотоэлемент; под действием света в ней накапливаются элек­троны. Чем ярче свет, падающий на крупинку— фотоэлемент, тем больше ее электрический за­ряд. Таким образом, на фотокатоде появляется своеобразная электрическая «картинка», копия передаваемого изображения. Теперь нужно осуществить развертку этой «картинки», после­довательно передать в линию сигналы с каждого ее элемента. Это осуществляется с помощью электронного луча.

В иконоскопе, как и в любой электронной лампе, есть еще и обычный катод, испускающий свободные электроны. Из них с помощью вспо­могательных электродов — «электронной пуш­ки» — формируется тонкий луч, направленный в сторону фотокатода. Специальная система отклонения позволяет перемещать электронный луч по «картинке».

Существуют два способа отклонения элек­тронного луча — электростатический и магнитный. В первом случае внутри трубки располагают две пары металли­ческих пластин. Меняя напряжение, подводи­мое к пластинам, можно перемещать луч вверх-вниз (вертикальное отклонение) и вправо-влево (горизонтальное отклонение). Электронный луч — это своего рода проводник с током, по­этому его можно отклонять также с помощью магнитных полей. В этом случае используются расположенные поверх трубки катушки горизон­тального и вертикального отклонения, по кото­рым пропускают ток. Имеется отдельная ка­тушка для фокусировки луча. Горизонтальные линии, прочерченные электронным лучом, назы­вают строками, а полностью заполненную строками «картинку» — кадром.

Попав в крупинки фотокатода, электронный луч выбивает из них лишние, появившиеся под действием света, электроны. Они сразу же устремляются к своеобразному аноду — метал­лическому кольцу, на которое подано положи­тельное напряжение. По мере того как элек­тронный луч движется по картинке, ток в цепи анода (кольца) повторяет все изменения яр­кости, поочередно «запоминает» все элементы картинки.

Диаметр электронного луча значительно больше фоточувствительных крупинок, и они целыми группами участвуют в формировании электрического сигнала. Отсюда ясно, что, чем тоньше луч и чем больше строк он прочерчивает на фотокатоде, тем более точно будут переда­ваться мелкие детали изображения, тем выше его четкость. В советских телесистемах кадр состоит из 625 строк, т. е. почти из 500 тыс. отдельных элементов.

Итак, иконоскоп осуществил электрическую развертку изображения, записал его в виде пульсирующего тока сложной формы. Ну, а как произвести обратную операцию? Как превра­тить этот сложный ток в «картинку»? Здесь при­ходит на помощь приемная телевизионная труб­ка — кинескоп.

Приемная трубка очень похожа на пере­дающую, только место фотокатода в ней зани­мает экран — нанесенный на стекло слой ве­щества, которое светится под действием элек­тронной «бомбардировки». Электронный луч, попадая в какую-либо точку экрана, заставляет ее светиться, причем яркость свечения тем боль­ше, чем сильнее ток луча.

Пилообразные импульсы строчной и кадро­вой развертки, быстро перемещая электронный луч, создают на экране растр — светящееся поле, состоящее из ярких строк. На этом растре можно получить нужную «картинку», если ток луча повторит здесь все изменения тока в пере­дающей трубке. Для этого в кинескопе есть управляющая сетка, которая действует точно так же, как и в обычном триоде. Значительно труднее заставить оба электронных луча — в передающей и приемной трубках — двигаться синхронно и одновременно попадать в одну и ту же точку картинки. А ведь только при этом условии на экране кинескопа будет та же картинка, что и на фотокатоде иконоскопа.

Как в передающей трубке, так и в приемной развертка осуществляется двумя ламповыми генераторами. На передающей стороне в видео­сигнал «замешивают» импульсы от генераторов развертки, а на приемной стороне с помощью фильтров выделяют эти синхронизирующие им­пульсы, и они «навязывают» свой ритм генера­торам развертки приемника.