Радио и телевидение?.. Это очень просто!
Шрифт:
Л. — Нет, так как считают, что каждый элемент может передаваться одним полупериодом видеосигнала. При этом каждый из периодов сигнала способен передать два элемента.
Н. — О, мне легче дышать! Значит, 6,5 миллионов периодов в секунду могут обеспечить передачу кадров с разложением на 625 строк.
Л. — На практике довольствуются шириной полосы в 6 МГц.
Телевизионная
Н. — Поскольку частота несущей волны должна в определенное количество раз превышать ширину передаваемой полосы частот, я предполагаю, что в телевидении должны использоваться еще более короткие волны, чем в радиовещании с частотной модуляцией.
Л. — Не всегда. Действительно, существуют телевизионные передатчики, работающие на метровых волнах с частотами от 41 до 68 МГц, а также от 162 до 230 МГц. Но построенные в последнее время передатчики работают на дециметровых волнах в полосе частот от 470 до 582 МГц.
Н. — Волны, соответствующие этим последним частотам, имеют длину немногим меньше 30 см. Я не сомневаюсь, что реальная дальность действия передатчика на подобной частоте не должна быть очень большой.
Л. — Действительно, в лучшем случае она достигает 50 км. Вот почему каждая сеть телевизионных станций, передающих ту или иную программу, должна иметь довольно большое количество ретрансляторов. Последние соединяются с главным передатчиком волноводами (это линии из металлических труб, по которым распространяются сантиметровые волны) или радиорелейными линиями. В этих линиях также используют очень короткие волны, которые направляют в виде узкого пучка на приемные антенны.
Чересстрочное разложение изображения
Н. — Итак, ты дал мне общую идею о том, каким образом передаются телевизионные изображения. Теперь мы могли бы перейти к изучению конкретных используемых аппаратов.
Л. — Пока еще нет, так как я не рассказал тебе об одном из основных аспектов телевизионной техники: о чересстрочном разложении изображения.
Н. — Что ты понимаешь под этим термином? Какую цель это разложение преследует?
Л. — Если передавать 625 строк каждого кадра последовательно от первой до последней, как я объяснил тебе вначале, то возникает риск, что передаваемое изображение будет колебаться, как морские волны. Дело в том, что, несмотря на сохранение зрительных ощущений, интервал в 1/25 с до появления на этом же месте новой строки несколько велик. Создается впечатление мерцания.
Н. — Какое же решение следует принять?
Л. — Оно заключается в переплетении строк. Вместо последовательной передачи всех строк передают сначала все нечетные строки, что занимает 1/50 с, а затем за следующие 1/50 с передают все четные строки (рис. 174).
Рис. 174. Чересстрочная развертка при передаче кадров. Сначала передаются нечетные строки (сплошные линии), затем — четные (пунктирные линии), после чего весь цикл возобновляется.
Н. — Одним словом, сначала просматривают строки 1, 3, 5, 7, 9 и т. д. до 625, а затем строки 2, 4, 6, 8, 10 и т. д. до 624. Правильно ли я тебя понял?
Л. — Ты совершенно правильно воспринял мои объяснения. Каждое
Основные принципы телевидения
Н. — Совсем неглупо! К счастью, чересстрочный метод не принят выпускающими книги типографиями; в противном случае чтение превратилось бы в сложное занятие: сначала читать нечетные строки, а потом четные…
А теперь я попытаюсь догадаться, как изображения преобразуются в передаваемые сигналы и как в приемнике производится восстановление изображений. Твой дядюшка объяснял мне, что имеются полупроводники, чувствительные к свету. Поэтому я предполагаю, что при передаче используют полупроводниковый фотоэлектрический элемент, на который поочередно проецируют элементы изображения. В зависимости от яркости этих элементов получают большие или меньшие токи и таким образом формируют видеосигналы. В приемном устройстве эти сигналы, вероятно, воспроизводят свет, яркость которого изменяется в зависимости от амплитуды сигналов. Модулированный таким образом световой луч направляется на экран телевизора, по которому он движется синхронно с разложением изображения на строки в передатчике.
Прав ли я? Верны ли мои гипотезы?
Л. — Огорчен, но мне придется тебя разочаровать. Передача и прием происходят не так. Чтобы передать 625 строк 25 раз в секунду, пришлось бы заставить световой луч совершить в секунду 15625 путешествий туда и обратно. Такие быстрые прогулки как в передатчике, так и в приемнике совершают электронные лучи, перемещающиеся в вакууме электронно-лучевой трубки. Мой дядюшка объяснит тебе, как устроены и как работают такие трубки. А сейчас лишь прими к сведению, что на стороне передатчика электронный луч просматривает поверхность, на которую объектив проецирует передаваемое изображение. Будучи выполненной из фотоэлементов, эта поверхность изменяет интенсивность электронного луча в зависимости от яркости каждого из элементов изображения. Таким образом создаются видеосигналы (рис. 175).
Рис. 175. Передаваемое изображение с помощью объектива проецируют на светочувствительную поверхность передающей электронно-лучевой трубки (а). Телевизионный приемник оснащен электронно-лучевой трубкой с люминесцентным экраном (б).
В приемнике электронный луч совершает такой же путь, а его интенсивность управляется принятым от передатчика видеосигналом. Электроны ударяют о люминесцентный экран и порождают на нем свет, пропорциональный интенсивности луча. Вот в чем заключается основной принцип телевидения.