Телевидение

Шиф Владислав Борисович

Литература: телвидение . джаконни В.Е.

Система ЦТ СЕКАМ. Кодер и декодер. Дмитриев А.Я.

История и основные принципы телевидения.

Телевидение - область современной электроники, которая занимается передачей и приемом движущихся и неподвижных изображений предметов, расположенных в пространстве, электрическими средствами связи в реальном и измененном масштабе времени.

Конечным звеном телевивионной системы в абсолютном большинстве случаев служит глаз.

Поэтому телевизионная система должна строиться с учётом свойств зрительного органа.

В основе телевидения лежат три физических процесса: преобразование световой энергии в электрический сигнал, передачаих по каналу связи и прием электрических сигналов, преобразование сгналов в оптическое изображение.

В 1875 году были открыты или изобретены все основные элементы для создания систем передачи изображения на расстояние.

1832 - электромагнитный телеграф П.Л. Шиллинг

1858 - газоразрядные трубки Г.Гейслер. в отличие от ламп накаливания они безинерционные.

Основоположники телевидения: Джон Керри, Герберт Айвс (США), Кемпбелл Суинтон, Джон Бэрд (Англия), Дикман, Шретер (Германия), А.ДЕ ПАЙВА (Португалия), Б.Л.Розинг, П.И.Бахметьев (Россия).

1875 - Джон Керри предложил идею создания системы передачи изображений, копирующую газ.

Система предполагала на передающей стороне наличие панели с мозайкой фотоэлементов, на которую проектировалось изображение.

Ценность проекта заключается в том, чтооптичское изображение разбивается на элементарные элементы и сигнал от каждого элемента передавался отдельно.

В отличие от одновременной системы появилась система последовательной передачи сигналов изображения. Проект интересен тем, что была предложена по очередная, поэлементная передача сигналов изображения по одному каналу связи.(Бахметьев)

В этом заключается второй основной базовый принцип - последовательная передача сигналов от каждого элемента изображения. (Первый принцип - пространственная дискретизации, второй - времнная.)

Практическое решение проблемы последовательной передачи сигналов от элементов изображения было осуществлено в 1884 году в проекте П. Нипкова, создавшего оптики механическое устройство, получившее название диск Нипкова.

Первые практические системы телевидения появились в 1925 году в Англии (Дж.Берд) и в США(Ч.Ф.Дженкинс), а в 1926 - в СССР. (Л.С.Термен)

Начало электронного телевидения было положено профессором Питербургского университета Б.Л.Розингом, впервые продемонстрировавшем простейшие изображения на экране катодно лучевой трубки и изобретением передающей телевизионной трубки типа иконоскоп (С.И.Катаев СССР, В.К.Зворыкин США)

В становление теневизонной науки и техники в её развитие внесли большой вклад видные отечественные учёные: профессора П.В.Шмаков, С.И.Катаев, Я.А.Рыфтин, Г.В. Брауде, С.В. Новаковский, М.И. Кривошеев и др.

Строение глаза и характеристики зрения

Оконечным устройством, воспринимающий ТВ изображение является зрительная система. Для рационального построения ТВ систем необходимо учитывать свойства и характеристики зрения.

Характеристики зрения

Спектральная чувствительность определяется кривой водности. В соответствие с этой кривой изменяется восприятие яркости разных цветов.

Разрешающая способность - это способность глаза различать мелкие детали. Она определяется как величична , обратная минимальному разрешающему углу, при котором две светящиеся точки наблюдаются раздельно. Угловой размер стандартного глаза - 1 угловая минута.

Контрастная чувствительность - общий диапазон яркостей объекта, отношение максимальной яркости объекта к минимальной.

К = Lmax/Lmin

Ко - минимальная величина относительного приращения яркости, различается глазом.

Ko = (L1-L2)/L1

L1 и L2 - яркости двух полей, едва различимых по яркости.

Инерционность - способность глаза сохранять зрительные ощущения в течение некоторого времени после прекращения его воздействия.

Для яркости теле и кино экранов, равной 60-100кд/м2, fкр = 46-48Гц

Восприятие цвета может быть получено при соответствующем возбуждении всех трёх типов колбочек. При одинаковом возбуждении возникает ощущение белого цвета.

Лекция 3 Особенности видеосигнала

Видеосигнал - это сигнал изображения, имеющий ряд особенностей, которые позволяет отличить ТВ передачу от других видов связи:

1. Сигнал изображения униполярен и имеет пост.сост. пропорциональную средней яркости передаваемого изображения

2. Мелким деталям изображения соответствуют ВЧ компоненты спектра сигнала.

3. Сигнал изображения реальных сюжетов имеет невысокую детальность, измеряемую количеством переходов от одного уровня к другому.

4. Статистические связи между соседними элементами изображения проявляются в том, что при квантования сигнала на m уровней (градации яркости) вероятность того, что за уровнем i следует уровень j мала.

Рнов ~=0,1

Из этого можно сделать предварительный вывод о возможности сокращения полосы пропускания.

5. Сигнал изображения носит случайный характер.

Спектр телевизионного сигнала

1. Спектр видеосигнала является дискретным или линейчатым.

2. Спектры различных изображений отличаются друг от друга только амплитудами спектральных составляющих(справедливо при заданном стандарте разложения)

3. Дискретность спектра ТВ сигнала создаёт возможность его уплотнения. Для этого необходимо, чтобы составляющие первичного спектра дополнительного сигнала размещались в промежутках между частотами спектра исходного сигнала.

Полный телевизионный сигнал

ПТС включает в себя см гнал изображения (видеосигнал), сигналы гашения(гасящие импульсы) и сигналы синхронизации(синхронизирующие импульсы весте с дополнительтными сигналами: врезками и уравнивающими импульсами).

Характеристики птс

- полярность(негативная, позитиаия)

- размах сигнала синхронизации составляет 30% в общем размахе

- между уровнем чёрного и уровнем гашения защитный интервал 3-5%, чтобы исключить попадание видеосигнала в область синхронизации.

Временные и численные хар-ки ПТС задаются соответствующим ГОСТ.