Что такое электроника? Принципы работы
радиоустройств, радиокомпоненты, принципиальные схемы, электрические
колебания и связь, цифровое ТВ, интегральные схемы и многое другое...
Дата обновления
06.06.2016
Посвящение в радиоэлектронику, массовая радио-библиотека
поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
А как передать движущееся изображение?
Братья Люмьер, изобретатели кинематографа, вряд ли могли
представить себе бурное развитие своего детища в нашем веке. И тем
более трудно было представить, что у кино появится очень сильный
конкурент-телевидение.
Принцип кино состоит в частой смене изображений. Экран в кинотеатре
вспыхивает 48 раз в секунду благодаря обтюратору (затвору),
открывающему световой поток, и столько же раз гаснет. Во время
каждых двух вспышек с кинопленки проецируется один кадр изображения.
Человеческий глаз не способен заметить эти мелькания время его
реакции на свет составляет около 0,1 с, поэтому максимальная частота
мерцаний, еще замечаемых глазом, не превосходит 10.. .12 Гц. Каждый
последующий кадр воспроизводит ту же сцену, но движущиеся предметы
на нем уже слегка переместились. Эти небольшие перемещения при
быстрой смене кадров и воспринимаются как непрерывное движение.
Теперь становится ясно, как можно передать на расстояние движущееся
изображение. Надо передавать не менее 10... 12 кадров в секунду
(принцип кино). Но каждый кадр надо еще преобразовать в
последовательность сигналов, соответствующих элементам изображения
(принцип развертки)!
Именно таким путем и шли первые изобретатели телевидения, и
принципы, заложенные ими, сохранились до настоящего времени.
Изменилась только техника передачи и приема движущихся изображений.
В первых опытах использовали механическую развертку изображения.
Вот, например, диск П. Нипкова немецкого инженера, получившего в
1884 году в Германии патент на "оптико-механическое устройство". В
диске по спирали Архимеда просверлен ряд отверстий. Диаметр
отверстий соответствует размеру элемента изображения. А само
изображение сцены проецируется объективом на верхнюю часть диска с
ограничительной рамкой. Ширина кадра соответствует расстоянию между
соседними отверстиями, а высота-шагу
спирали. Кадр, ограниченный рамкой, изображен в верхней части диска.
Строки в этом кадре горизонтальны, как и в современном телевидении,
но применялись системы и с вертикальными
строками.
Диск Нипкова
Рамка в этом случае располагалась на боковой стороне диска, как
показано на рисунке штриховыми линиями. Если диск быстро вращать, то
первое отверстие прочерчивает первую строку, и, когда оно выходит за
кадр, второе отверстие развертывает другую строку, и так далее, пока
не будет развернут весь кадр.
Теперь посмотрим, как устроена система механического телевидения
30-х годов. Объектив проецирует изображение сцены на рамку и
вращающийся позади нее диск, а за диском установлен фотоэлемент. Ток
фотоэлемента пропорционален освещенности данного элемента
изображения, и на выходе фотоэлемента при развертке появляется так
называемый видеосигнал, напряжение которого пропорционально
освещенности.
Развертка изображения осуществлялась всего на 30 строк. Столько же
отверстий было и в диске Нипкова. Строка содержала 40 элементов.
Следовательно, изображение кадра разбивалось всего на 1200
элементов. Видеосигнал модулировал несущую телевизионной станции по
амплитуде и излучался в эфир. В приемнике, выполненном так же, как и
радиовещательный, сигнал усиливался и детектировался.
Продетектированный видеосигнал (он точно такой же, как и после
фотоэлемента в передатчике) поступал на неоновую лампу с плоским
катодом, освещавшую экран, за которым вращался точно такой же диск
Нипкова. Вращение дисков на радиостанции и в приемнике строго
синхронизировалось. С этой целью в паузах между кадрами передавались
синхронизирующие импульсы, управляющие вращением мотора в приемнике.
Впечатление от первых телевизионных опытов было огромным.
Представьте себе большой корпус (ящик, как тогда говорили) с
экранчиком величиной со спичечную коробку. Включили. Взревел мотор,
набирая обороты, гудение стало выше тоном, и вот уже, набрав
номинальные обороты, высоко запел мотор и зашелестел быстро
вращающийся диск. Вы с волнением прильнули глазом к оранжевому
окошечку-экрану. Сначала вы ничего не различаете, кроме мелькающих
полос: это мотор еще не вошел в синхронизм - в ряде приемников
синхронизма добивались вручную, нажимая пальцем на вращающийся диск
сквозь специальное окошко в корпусе. Затем движение полос
замедляется, останавливается и вы различаете какую-то смутную тень -
человека! Он шагнул, поднял руку. Вы все видите. Это ли не чудо?!
Вероятно, так и воспринимались первые телевизионные передачи из
Москвы в конце 30-х годов. Вы удивитесь, вероятно, если узнаете, что
велись они на длинных волнах и принимать телепередачи можно было за
многие сотни, а то и тысячи километров. "Но как же это
возможно?"-спросите вы. Чтобы ответить на вопрос, почему возможно
длинноволновое телевидение и почему его теперь нет, давайте немного
посчитаем. Ничего, кроме знания арифметики и тех начал теории
информации, о которых вы уже читали в этой книге, нам не потребуется.
