Телевізійна техніка

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

Класифікація, телевізорів дана в табл.5

Таблиця 5

Класифікація телевізорів

За видом зображення	За розміром екрана	За видом живлення	За типом активних елементів
Чорно-білого зображення	стаціонарні	Від джерел змінного струму	На напівпровідникових приладах
Кольорового зображення	переносні	Від джерел постійного струму	На інтегрально-напівпровідникових приладах
	автомобільні	З універсальними живленням	На лампово-напівпровідникових приладах

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.

Параметри телевізорів

Основними параметрами телевізорів є розмір зображення, кількість каналів, роздільна здатність, яскравість світіння екрана, контрастність, частотна характеристика, чутливість, вихідна та споживана потужність, габарит і маса.

Параметри залежать від конструктивних особливостей прин­ципової схеми, якості комплектуючих виробів, технології і якості складання телевізорів. Параметри нормуються окремо для стаціо­нарних і переносних телевізорів. Зручність експлуатації телевізорів забезпечується наявністю в них різних додаткових пристроїв таких, як АРИ (автоматичне регулювання підсилення), АПХ (автоматичне підстроювання частоти), АРЯ (автоматичне регулювання яскравості), АГТУіФ (автоматичне підстроювання частоти і фази рядків), ПДУ (пульт дистанційного управління) та широким переліком функціональних можливостей.

Розмір зображення повністю визначає тип кінескопа і виражається розміром діагоналі його екрана, який зазначається в маркуванні кінескопа. Чим більше зображення, тим крупніші його деталі й тим більша кількість глядачів одночасно може дивитися

передачу.

У сучасних типів кінескопів діагональ екрана може бути від 16 до 72 см та більше. Під час перегляду передач необхідно, щоб відстань від екрана дорівнювала п'ятикратній довжині його діагоналі. У телевізорах зарубіжного виробництва діагональ екрана виражають в дюймах (1дюйм=2,54 см). Існує умовний поділ телевізорів залежно від діагоналі екрана: від 14 до 16 дюймів (35^0 см) для "кухні", від 20-25 дюймів (51-64 см) для "вітальні", від 25 дюймів (більше 64 см) для "апартаментів".

Роздільна здатність або чіткість зображення характеризує можливість розрізняти на екрані дрібні деталі зображення, що прийнято. Цей показник визначає роздільна здатність кінескопа.

Кількість каналів (програм, що приймаються) традиційно у більшості телевізорів була від 12 до 31 програм (12 у метровому і 19 у дециметровому діапазонах). Необхідність збільшення кількості каналів виникла внаслідок розширення телевізійної мережі. У сучас­них телевізорах цей показник може бути, у середньому, від 60-100.

Діапазон частот, що приймаються, зазначається в мегагерцах, у супутниковому діапазоні в гігагерцах. Телевізійний приймач приймає всі канали метрового (48,5... 100; 174...230 МГц) і дециметрового (470... 1000 МГц) діапазонів вітчизняного стандарту наземного аналогового і кабельного телебачення, а при використанні відповідного устаткування і конвертера - канали супутникового аналогового телебачення сантиметрового діапазону. Визначається сіткою частот телевізійного мовлення, прийнятою в тій чи іншій країні.

Чутливість - це здатність телевізора приймати сигнали міні­мальної величини напруги на вході телевізора, та відтворювати нормальне зображення і звук. Чутливість телевізорів буває від 55 до 110 мкВ. Чим вища чутливість телевізора, тим на більшу відстань від телецентру можливий прийом передач.

Яскравість світіння екрана визначає яскравість кінескопа і величину анодної напруги, яку подають на кінескоп. Вимірюється, як і у кінескопів, у кд/м².

Контрастність зображення - це відношення яскравості найсвітлішої до яскравості найтемнішої частин зображення. Відно­шення світлих частин до темних повинно становити у чорно-білих телевізорах від ПО: 1 до 150:1, у кольорових 80:1. Номінальною контрастністю для правильно настроєних телевізорів вважають контрастність 60:1. При цьому в градаційних оптичних клинах випробувальної таблиці, розташованих у центрі круга, повинні бути розрізнені 6-8 градацій яскравості. Показники яскравості та контрасту пов'язані між собою. Від контрасту залежить природне зображення, тому важливий не тільки перепад яскравостей, але й кількість переходів від світлих частин до темних. Чим їх більше, тим ближче зображення до природної передачі кольорів.

Вибірність визначає здатність телевізійного приймача виділяти корисний сигнал і ефективність "заглушення" інших сторонніх сигналів і каналів. Вибірність визначається у відносних одиницях як десятковий логарифм відношення напруги корисного сигналу до перешкоди. Вибірність може бути:

• по сусідньому каналу. Визначає ефективність роботи високо­частотного блоку телевізора по заглушенню перешкод від сусіднього каналу при прийомі обраного. Сусіднім каналом називається канал, що безпосередньо прилягає до обраного каналу з лівої і правої сторони його смуги пропускання. В ідеальному випадку ця перешкода повинна дорівнювати нулю, але тому що одержати таку характеристику смугового фільтра не вдається, то існує імовірність поліпшення частоти сусіднього каналу при прийомі обраного. Перешкода від сусіднього каналу повинна ефективно заглушуватися на частотах -1,5 і +6,5 МГц стосовно несучої частоти обраного каналу. Заглушення повинно бути максимально можливим, але допускається вибірність на рівні 30...40 дБ;

• по дзеркальному каналу. Визначає ефективність заглушення сигналу від каналу, що має несучу частоту, що відрізняється від частоти гетеродину на величину проміжної частоти, але зі знаком мінус. Небезпека цієї перешкоди полягає в тім, що вона утворює з частотою гетеродину сигнал проміжної частоти, що дорівнює проміжній частоті корисного сигналу, і буде оброблятися в телевізорі так само, як корисний сигнал. Ефективність заглушення цієї перешкоди повинна бути вища, ніж по сусідньому каналу. Оптимальна величина повинна бути у межах 40...60дБ;

• по проміжній частоті. Визначає ефективність заглушення сигналу з частотою, що дорівнює проміжній частоті зображення і звука. Відповідно до міжнародних угод не існує каналів, що передають на проміжних частотах, але в ефірі можуть з'явитися сигнали гармонійних складових і перешкод з цією чи частотою близькою до неї. Ця величина повинна бути не менше 40 діб.

Вибірність встановлюється технічними умовами на продукцію фірм з урахуванням рекомендацій Міжнародного комітету по телебаченню і радіомовленню.

Вихідна потужність визначає гучність звучання телевізорів і становить у середньому, для різних моделей від 0,15 до 8 Вт, у зарубіжних телевізорах з діагоналлю екрана від 28 дюймів цей показник може бути від 10 Вт і більше.

Споживана потужність характеризує економічність телеві­зорів. Для сучасних телевізорів вона становить 17-250 Вт. Споживана потужність переносних телевізорів, у яких використовуються джерела постійного струму, становить 8-20 Вт.

Споживана потужність не може мати стандартизованої величини, тому що цей параметр залежить від розміру екрана і виконуваних телевізійним приймачем функцій. Як орієнтир можна навести таку цифру: при розмірі екрана не більше ніж 25 дюймів (61 см) потужність не повинна перевищувати 65 Вт. Загальний підхід такий: чим менша споживана потужність (при однаковому розмірі екрана), тим надійніший і якісніший апарат. Вимірюється у ватах. Установлюється технічними умовами (ТУ).

Похибка зведення трьох променів вимірюється на краях осьових ліній при повному зведенні променів у центрі. Залежить від розміру кінескопа і визначається як відношення відстані між незведеними лініями і розміром діагоналі екрана. Виміри здійснюють на відстані 5 см від краю екрана. Ця величина не повинна перевищувати 0,5% для маленьких екранів і 0,2% для великих екранів. Установлюється відповідно до рекомендацій Міжнародного комітету по телебаченню і радіомовленню.

Габарити і маса - це взаємозалежні показники, які залежать від типу телевізора, компанування і розмірів комплектуючих деталей, художньо-конструкторського оформлення.

Сервісні функції підвищують зручність експлуатації, до них відносять таймер увімкнення/вимкнення (81еер-таймер), телетекст, гральний режим, зміна формату зображення, попередня установка зображення (можливість регулювання кольорового відтінку зобра­ження залежно від зовнішнього освітлення), захист від несанкціоно­ваного доступу (захист від дітей), меню на різних мовах, автоматичне відключення після закінчення мовлення, спец ефекти (стробування, стоп-кадр, 200М мозаїка, фотофініш), швидкий перегляд каналів, універсальний пульт ДУ, різноманітні функції (два екрани, РІР - Рісшге іп Рісшге) та ін.

Крім цих загальних параметрів для чорно-білих і кольорових телевізорів є специфічні параметри якості кольорового зобра­ження: чистота кольору, баланс білого, кольорова насиченість.

Чистота кольору - це рівномірне забарвлення зображення на екрані відповідним кольором без плям інших кольорів. Неодно­рідність кольору світіння екрана може бути викликане не точним попаданням електронних променів на визначені люмінофори внаслідок неякісного юстування відхильної системи та системи зве­дення. На чистоту кольору, крім того, може впливати намагнічування тіньової маски і металевих деталей кінескопа, які знаходяться біля нього. В сучасних телевізорах намагніченість частин кінескопа усувають завдяки розмагнічуванню під час вмикання телевізора в електричну мережу. Вплив зовнішніх магнітних полів коректують магнітами, які розташовано на горловині кінескопів.

Баланс білого - це відсутність забарвлення чорно-білого зображення залежно від різних рівнів яскравості. У кольоровому зображенні баланс білого визначається відсутністю зміни кольорового фону при зміні яскравості зображень, тобто при зміні яскравості зберігається його нейтральний тон. Хороший баланс білого буде тільки у тому випадку, коли буде добра чистота кольору.

Кольорова насиченість - це міра свободи певного кольору від домішків білого. При незмінних яскравості і контрастності вона визначається величиною розмахів кольорорізницевих сигналів та якістю люмінофорів. Якщо насиченість недостатня, то колір буде тьмяним. При надлишковій насиченості колір занадто підкреслений