Принцип передачи телевизионного изображения

В современных телевизионных системах изображение объекта проецируют на фотомишенъ - светочувствительную мозаику из частиц серебра, нанесенных на слюдяную пластинку-изолятор, обратная сторона которой металлизирована. В результате фотоэффекта на каждой частице мозаики образуется электрический заряд (видеосигнал). Сила видеосигнала соответствует яркости отдельного элемента изображения объекта.

Электронный луч, создаваемый электронной пушкой, передвигается по поверхности мозаики слева направо и сверху вниз, считывая видеосигналы каждой строки. Передвижением луча управляет электрический ток пилообразной формы, подаваемый на электромагниты отклоняющей системы ЭЛТ. На каждый отдельный элемент фотомишени падает пучок электронов диаметром всего 0,02 мм. Это обеспечивает возможность считывать 820 элементов в каждой строке. Согласно стандарту, принятому в нашей стране в 1948 г., один кадр изображения на телевидении содержит 625 строк, передаваемых с частотой 25 кадров/с. От количества строк развертки зависит четкость изображения. Частота строк, принятая в других странах: в Великобритании - 405, США и Канаде 525, в Западной Европе - 819.

Полученные видеосигналы поступают на видеоусилитель, где после усиления они смешиваются с синхронизирующими импульсами, обозначающими начало и конец каждой строки и кадра. Таким образом формируется полный телевизионный сигнал, поступающий затем на радиопередатчик телецентра для передачи в эфир.

Телевизионное вещание традиционно ведется на метровых волнах -с первого по пятый канал на частотах 48,5 - 100 МГц (6,2 - 3 м); затем во избежание ТВ-помех в близко расположенных к телецентру городах было добавлено семь каналов в диапазоне частот 174 - 230 МГц (1,7 - 1,3 м). В настоящее время 12 ТВ-каналов оказалось недостаточно и к ним добавили 20 каналов на дециметровых волнах в диапазоне 470 - 630 МГц (64 - 47 см), исходя из того, что чем выше частота канала, тем шире полоса ТВ-сигнала. Для передачи изображения, содержащего 625 строк с частотой 25 кадров/с, нужен спектр частот около 8 МГц. Это и есть полоса частот одного ТВ-канала.

В телевизионном приемнике принятый из эфира сигнал усиливается и подается на кинескоп. Из ТВ-сигнала выделяются синхроимпульсы, управляющие работой генераторов строчной и кадровой развертки. Экран кинескопа покрыт люминофором, который светится при попадании на него луча электронного прожектора. Движущийся с большой скоростью по строчкам кадра электронный луч вызывает свечение отдельных точек экрана. Вследствие инерции зрения это создает иллюзию свечения всего экрана. Так создается изображение кадра. Звуковое сопровождение передается по отдельному частотно-модулированному каналу.

Для передачи цветного изображения в полный ТВ-сигнал добавляют сигналы цветности. Для этого цветное изображение объекта раскладывают на три одноцветных изображения (красного, зеленого и синего цветов), которые передают три ЭЛТ. Соответственно, в ТВ-приемнике предусмотрены три электронных прожектора, лучи которых, проходя через отверстия в маске, вызывают свечение люминофоров красного, зеленого и синего цветов. Маска представляет собой тонкий металлический лист, имеющий 550 тыс. отверстий диаметром 0,25 мм. Люминофор цветного кинескопа содержит 1,5 млн. зерен люминофоров красного, зеленого и синего свечения, расположенных точно напротив отверстий группами по три зерна каждого цвета. Три луча от трех ЭЛТ, сведенные в одну точку, падают в каждый отдельный момент времени на одну группу люминофоров, при этом каждый луч вызывает свечение одного зерна люминофора «своего» цвета. При развертке лучи перемещаются к следующему отверстию в маске, что позволяет совместить на экране сигналы трех одноцветных изображений.