УДК 621.397 (075)

Косарский Ю.С. Телевидение и видеотехника. Часть 2: Учебное пособие. -СПб.: изд.СПб ГУКиТ, 2005.- 76 с. ISBN 5-94760-067-6

Во вторую часть учебного пособия вошли три раздела дисцип­лины «Телевидение и видеотехника». В разделе (главе) 4 рассматри­ваются устройства воспроизведения ТВ изображения. Глава 5 по­священа аналоговым методам коррекции и обработки ТВ сигналов. В следующей главе изложены аналоговые системы передачи цветно­го ТВ сигнала, включая системы NTSC, PAL, SEC AM.

Рецензент: А.А.Хромов, к.т.н., доцент

Рекомендовано к изданию в качестве учебного пособия Методическим советом факультета приборов и систем

кино и телевидения. Протокол № 4 от 27.12.2004 г.

Издано при содействии Регионального некоммерческого фонда поддержки и развития петербургской науки и культуры

Редактор Н.Н. КАЛИНИНА

Изд лиц. ИД № 02558 от 18.08.2000 г.

Подписано r печать 31 01 05 г Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Объем 4.75 печ. л. Уч.-изд. л. 4,5.

Тираж 130 экз. Заказ /3 .

Редакционно-издательский отдел СПбГУКиТ. ISBN 5-94760-067-6 192102. Санкт-Петербург, ул. Бухарестская, 22.

© СПб ГУКиТ, 2005 г. ~

©лг -\г\г^ оппс Подразделение оперативной полиграфии СПбГУКиТ.

Косарский Ю.С., 2005 г. _{шш Сан}£._{ПетербурГ; ул} Бу_{Харестская}, ₂2.

4. Устройства воспроизведения телевизионных изображений

4.1. Кинескопы

Кинескоп - приемная электронно-лучевая трубка - является преобразователем электрических сигналов в оптическое изображе­ние. Кинескопы подразделяются на устройства прямого наблюде­ния и проекционные (в том числе для "бегущего луча"), а также на черно-белые (монохромные), одноцветные (монохроматические) и цветные.

4.1.1. Черно-белые кинескопы

Перечисленные элементы имеются у любого черно-белого и одноцветного кинескопа. Промышленность выпускает много раз-

Изображение в кинескопе создается на люминофорном экране с помощью сканирующего сфокусированного электронного пучка, модулированного по интенсивности видеосигналом. Схематически устройство кинескопа показано на рис. 4.1. Внутри стеклянной колбы расположены: катод К - источник электронного пучка ЭП; модулятор М, управляющий током пучка; ускоряющий электрод У; фокусирующий электрод Ф; анод А с продолжением в виде внут­реннего проводящего покрытия колбы; накальная нить Н; люмино-форный экран ЛЭ. Снаружи колбы расположены бандаж Б и от­клоняющие катушки ОК с элементами коррекции положения пучка.

новидностей таких кинескопов, отличающихся электрическими ха­рактеристиками и конструктивными параметрами. Например, мо­жет отсутствовать внешнее графитовое покрытие, или бандаж. Вместо электростатической фокусировки иногда применяют маг­нитную (катушка на горловине). На горловине колбы размещают также магниты корректировки формы растра, его центровки и ино­гда магнит ионной ловушки. На том же рисунке показано устрой­ство экрана черно-белого кинескопа. На переднее стекло 1 нанесен слой люминофора 2. Электронный пучок 3, попадая на люминофор, вызывает его свечение. Световые лучи из возбужденной точки рас­пространяются по всем направлениям. Полезными являются только лучи 4, идущие в сторону зрителя. Лучи 5, отражаясь от внешней поверхности стекла, возвращаются в сторону люминофорного эк­рана. Поэтому, если развертка выключена, вокруг точки попадания пучка можно видеть светящееся кольцо - ореол. Ореол снижает контраст изображения, т.е. это явление вредное. Лучи 6 также вредные. Хотя они уходят внутрь колбы, но, отражаясь от ее внут­ренних стенок, снова попадают на экран и снижают контраст изо­бражения. Для уменьшения внутренней засветки в современных кинескопах люминофор изнутри покрывают тонкой (0,1 мкм) плен­кой алюминия 7. Электроны почти без потерь проходят через нее и возбуждают люминофор. За счет этой пленки устраняются лучи 6 и увеличивается число лучей 4 и 5. Улучшается также проводимость люминофора. Его потенциал становится равным анодному. Пленка алюминия хорошо защищает люминофор и от отрицательных ио­нов, в небольшом количестве испускаемых катодом, и вызывающих потемнение центра экрана. Снижение контраста за счет внешней засветки устраняется в основном применением дымчатого, серого и даже темно-серого стекла. Такое стекло снижает общую яркость свечения люминофора до 50%, но в большей степени ослабляются внешние лучи и лучи 5.

Аналогичный вид имеет и яркостная характеристика кинескопа Ь_э (ее начальный и средний участки):

Модуляционная характеристика кинескопа - это зависимость тока катода 1_К от напряжения на модуляторе и_мод:

Результирующий показатель степени у = yfy₂ = 2,6...3,3. Посто­янные коэффициенты А_п, А_л и А_к характеризуют соответственно свойства прожектора, люминофора, кинескопа в целом и обычно измеряются при U_a = 10 кВ и 1_К = 80...200 мкА. Спектральные свойст­ва излучения определяются химическим составом люминофора.

Так, стандартный люминофор БМ-5 представляет собой смесь сульфида цинка, активированного серебром и цинком, и сульфида кадмия, активированного серебром: ZnS:[Ag,Zn]-47% -+ CdS:[Ag]-53%.

Время, в течение которого яркость экрана уменьшается до 0,01 от своего максимального значения, называется временем послесве­чения. Для отдельных компонент люминофора кривая нослесвече-

ния может быть выражена экспонентой, т.е.

где L _max - максимальная яркость под пучком,

t - текущее время,

т- постоянная времени какой-либо компоненты люминофора. Результирующая кривая свечения люминофора (комплексного вещества) практически гипербола. Допустимая величина остаточ­ной яркости (послесвечения) к началу следующего кадра < 5%.

4.1.2. Кинескопы для телекино проекции

В системах телекинопроекции, работающих по принципу бегу­щего луча (см. ТВ и ВТ, часть 1, п. 3.2.1), светящееся пятно разверты­вающего кинескопа должно иметь большую яркость для обеспечения достаточно высокого отношения сигнал / шум и малую длительность послесвечения.

Здесь используются специальные типы проекционных кинеско­пов, имеющих плоский экран с яркостью свечения до 400...500 кд/м² (например, 18ЛК17Т, 18ЛК22Т и др.). Однако такие трубки требуют высоких анодных напряжений (15...25 кВ).

Спектр излучения проекционных кинескопов в цветных систе­мах бегущего луча должен быть достаточно широким. В случае использования люминофора типа К-56 (окись цинка, активирован­ная цинком ZnO:[Zn]) максимум излучения находится в области = 510 нм. Цвег излучения имеет зеленый оттенок, но в спектре есть синие и красные компоненты. Длительность послесвечения этого люминофора (1) составляет т = 2,5 мке (рис. 4.4).

В черно-белых системах применяют трубки с люминофором из геленита (2). Его химическая формула - 2CaO-Al₂O3-SiO₂:[Cl]. Мак­симум излучения этого люминофора около 400 нм, а послесвечение составляет г = 0,4...0,9 мкс.

Из-за относительно большого времени послесвечения светящееся пятно как бы вытягивается вдоль строки, что вносит в сигнал датчика специфические искажения. В связи с этим от проекционных кинеско­пов для систем бегущего луча требуют минимально возможного вре­мени послесвечения.

Влияние инерционности возбуждения и спада свечения на из­менение яркости элемента изображения во времени сходно с воз­действием интегрирующих цепей на прямоугольные электрические импульсы. Поэтому коррекция инерционности осуществляется применением дифференцирующей цепи в усилителе видеосигнала (рис.4.5). Переменным резистором на этой схеме регулируется глубина коррекции при смене проекционной трубки.