5. Класифікація, параметри, асортимент телеприймальної апаратури

Сучасне телебачення - це галузь науки, техніки, культури, яка пов'язана з передаванням та прийомом сигналів чорно-білого та кольорового зображення і звукового супроводження

В основу телебачення покладено три основних фізичних процеси: перетворення оптичного зображення в електричні сигнали, передача електричних сигналів на відстань каналами зв'язку, прийом електричних сигналів та їх перетворення в оптичне зображення. Перші два процеси здійснюють телевізійні станції, останній -телевізійні приймачі (телевізори).

5.1. Основні принципи передачі сигналів телевізійного зображення

Перетворення оптичного зображення в електричні сигнали здійснюється за допомогою передавальних телевізійних камер, важливою частиною яких є передавальна телевізійна трубка.

Принцип дії передавальних трубок різних типів має багато спільного. Зорова інформація чорно-білого телебачення через об'єк­тив передавальної телевізійної камери проектується на світлочутливу мозаїку передавальної трубки. Під впливом світла з окремих ділянок мозаїки вибиваються електрони і набувають позитивного заряду. Дуже освітлені ділянки (чарунки) мозаїки втрачають більше електронів і набувають значно вищий позитивний потенціал. Внаслі­док цього на мозаїці передавальної трубки утворюється потенці­альний рельєф, величина заряду кожної точці якого пропорційна яскравості відповідних точок оптичного зображення.

За допомогою електронного променя, який утворюється електронною гарматою передавальної трубки чарункам мозаїки послі­довно компенсуються недостаючі електрони і вони розряджаються. При цьому утворюються електричні імпульси, амплітуда коливань яких пропорційна яскравості відповідних точок оптичного зобра­ження. Аналогові електричні імпульси і є електричним сигналом зображення (відеосигналом).

Відеосигнали - це електричні сигнали, які утворюються передавальній трубці телеві­зійних камер і несуть інформацію про зобра­ження.

У телебаченні використовують дві важливі особливості зору людини - порівняно низьку роздільну здатність ока людини та інерційність зору.

Роздільна здатність ока - це вміння розрізняти дрібні предмети чи окремі деталі предмета. Людина здатна розрізняти з відстані одного метра точки, що розташовані на відстані 0,3 мм одна від одної. Якщо дивитися на ці точки з великої відстані, то вони зливаються в єдине ціле. Ця особливість зору людини дозволяє розкласти зображення на визначену кількість рядків (за стандартом, що прийнятий в СНД, передбачається розкладання зображення на 625 рядків). Крім того, кожен рядок складається з відокремлених точок, кількість яких може досягати 780 в одному рядку. А все зображення розбивається приблизно на 500 тис. елементів.

Інерційність зору - це відсутність здатності занадто швидко реагувати на зміну світлових імпульсів. Якщо діяти на око світловими імпульсами з великою частотою, то в якийсь момент око перестає розрізняти ці імпульси, людині буде здаватися, що джерело світла випромінює їх безперервно. Це дозволяє зчитувати растр, який складається з точок різного кольору та яскравості з такою швидкістю (інтервали між імпульсами менші ніж 0,1 с), щоб око людини сприймало його, як єдине ціле зображення.

Відповідно до вимог телевізійного стандарту зображення, яке проектується на мозаїку передавальної трубки, розбивається на 625 рядків, які утворюють кадр (поле) зображення. Спочатку перетворю­ється в електричний імпульс перший елемент мозаїки верхнього рядка зображення. Потім послідовно, елемент за елементом, рядок за рядком, все зображення перетворюється в ланцюг послідовних імпульсів. Після "зчитування" першого кадру електронний промінь повертається до рядків другого кадру і т. д. При частоті кадрів 25 Гц, передається 250 000 елементів зображення. При цьому промінь "пробігає" 25 кадрів за секунду. Однак для запобігання мерехтіння зображення на екрані телевізора необхідно, щоб промінь "пробігав" 50 кадрів за секунду. Тому повна кількість рядків одного кадру передається в два прийоми - напівкадрами: за 1/50 с передаються парні рядки, а за інші 1/50 с - непарні рядки зображення.

Керують складним рухом електронного проміння (по вертикалі й горизонталі) електромагнітним способом за допомогою двох пар відхильних систем - рядкової і кадрової, розташованих на зовніш­ньому боці катодної частини передавальної трубки. Прямий хід про­меня по горизонталі здійснюється сигналом рядкової (горизонтальної) розгортки, а по вертикалі - кадрової розгортки (вертикальної). Переведення променя із крайньої правої точки в крайню ліву точку наступного рядка (протилежний хід променя по горизонталі) та із крайньої правої позиції останнього рядка в крайню ліву позицію першого рядка (зворотний хід променя по вертикалі) здійснюється спеціальними сигналами зворотного ходу. Ці сигнали не несуть інформацію про зображення і проявляються у вигляді перешкод на екрані телевізора (тонкі похилі світлі лінії). Для усунення цих перешкод на момент зворотного ходу розгортки електронний промінь повинен бути погашений. Це здійснюється спеціальними сигналами гашення. Таким чином, для формування чорно-білого зображення необхідні сигнали:

• сигнал, який пропорційний яскравості передаваного зображення (сигнал яскравості);

сигнали, необхідні для синхронізації горизонтальної і вертикальної розгортки (рядкові та кадрові синхронізуючі імпульси);

♦ сигнали гашення по вертикалі і горизонталі (рядкові та кадрові гасильні імпульси).

Робота систем рядкової і кадрової розгортки керується синхро­нізуючими імпульсами, які виробляє синхрогенератор. Цей же гене­ратор виробляє гасильні рядкові та кадрові імпульси для запирання передавальної та приймальної трубок на момент зворотних ходів електронних променів. Синхронізуючі та гасильні імпульси потрапля­ють одночасно в радіопередатчик сигналів зображення, туди ж потрапляє попередньо підсилений електричний сигнал зображення (відеосигнал). У радіопередатчику вони модулюють за амплітудою несучу частоту, утворюючи повний (складний) телевізійний сигнал, який підводиться до антени і у вигляді електромагнітних коливань (радіохвиль) передається через ефір до приймального пристрою (телевізора).

При телевізійному мовленні одночасно з передачею зображення передається і звукове супроводження. Для передачі звука на телецентрі використовують окремий передавач, в якому відбувається модуляція сигналу по частоті. Передача звукового супроводження здійснюється за допомогою тієї ж антени, що і передача сигналів зображення. Щоб ці сигнали - звуковий та телевізійний - могли бути прийняті телевізором, несучі частоти передавачів вибирають близькими один до одного.

У СНД телепередачі ведуть відповідно до телевізійного стандарту, який передбачає такі параметри: кількість рядків розкладання - 625; формат кадру - 4:3 (відношення ширини до висоти); система розгортки - черезрядкова, зліва направо, зверху вниз; кількість напівкадрів за секунду - 50; смуга частот, яку займає сигнал зображення разом з сигналом звукового супроводження -8 МГц; різниця несучих частот зображення і звука - 6,5 МГц; модуляція сигналу зображення - амплітудна, сигналу звукового супроводження - частотна.