Общая структурная схема спи.

СПИ в общем случае имеет следующую структуру:

РИСУНОК 1

В общем случае структура содержит типовые блоки: преобразователь сообщения (в данном случае распределение света) в эл. сигнал (иногда его называют светоэл. или фотоэл. преобразователь), канал связи, преобразователь сигнала в свет (для ТВ-системы) или устройство записи для факсимильной связи. В состав СПИ обязательно должен входить еще один основной блок. Оптич. система, которая собирает и фокусирует лучи от каждой точки объекта. Максимальное соответствие изображения объекту достигается когда каждая его точка изображается точкой. В общем случае объекты в ТВ трехмерные, а в ФС двухмерные. Совокупность точек, оптич. изображение которых можно получить с помощью оптич. системы (ОС), образует пространство или плоскость объектов 1, а совокупность точечных изображений этих точек - пространство изображений 2. Т.к. в ТВ обычно расстояние до объекта во много раз больше фокусного расстояния ОС, то вх. изображение 2 оказывается практически плоским и располагается в задней фокальной плоскости ОС. На приемной стороне ТВ-системы на экране преобразователя сигнал-свет (напр., кинескопа) образуется вых. изображение 3, которое рассматривается зрителем. В кач-ве преобразователя свет-сигнал в ТВ используется передающая ТВ-трубка (видикон или артикон), которая вместе с ОС входит в состав ТВ-камеры. Передающие ЭЛТ, используемые в вещательном ТВ должны быть чувствительными к видимому свету эл/м волн. Особенностью систем прикладного ТВ является возможность делать видимыми те объекты, которые сами испускают или облучаются невидимыми лучами с длинами волн от 0,1 до 1 нм (рентгеновские, ультрафиолетовые, инфракрасные лучи, микроволновые радиоволны) и для которых хар-но основанное на волновых свойствах излучений формирование оптич. изображений с помощью ОС. Для этого в зависимости от назначения применяются передающие трубки, чувствительные к соответствующим участкам спектра эл/м волн. Для наблюдения же изображений на приемной стороне как в вещательном , так и в прикладном ТВ используются преобразователи сигналов в свет, т.е. видимое излучение. 1-ое октября 1931 официально считается началом ТВ-вещаний в СССР. В то время использовалась система ТВ с механической разверткой, которой свойственны след-щие недостатки: плохая четкость, малые размеры и слабая яркость воспроизводимого изображения, низкая чувствительность преобразователя свет-сигнал. Последний недостаток присущ всем системам мгновенного действия, в которых мгновенное значение фототока  освещенности передаваемого в данный момент элемента изображения, а световые потоки от остальных элементов не используются. Создание ТВ-систем с высоким кач-вом изображения стало возможным только с появлением электронных разверток. Преобразователем свет-сигнал в настоящее время служит передающая трубка (ПТ), в которой могут использоваться внешний и внутренний фотоэффект (в вакуумных ПТ) и приборы с зарядовой связью (в безвакуумных ПТ). Принцип работы ПТ с внешним фотоэффектом состоит в след-щем:

Оптич. изображение создается объективом на расположенной в вакууме светочувствительной поверхности в фотокатоде ПТ, который можно представить состоящим из совокупности элементарных фотоэлементов и конденсаторов (по числу элементов N_k в кадре). В зависимости от величины светового потока, падающего на каждый фотоэлемент, в них образуются соответствующие фототоки, которые заряжают «свой» конденсатор до величины,  току. При этом распределение зарядов и соответственно напряжение на конденсаторах создает потенциальный рельеф - электронное изображение. Преобразование последнего осуществляется электронным лучом, который под действием поля, f.e. магнитного, отклоняющим катушки ОК, перемещается по фотокатоду и считывает накопленные на нем заряды. Протекающий при этом по нагрузке R_н ток образует сигнал изображения U_из. Накопление зарядов происходит в течение периода считывания, называемого кадром, а считывание за время считывания _Э одного элемента. Поэтому ток сигнала в такой системе на много больше чем в системах мгновенного действия с мех. разверткой. На приемной стороне для воспроизведения ТВ-изображений в основном применяется ЭЛТ-кинескоп, экран которого покрыт люминофором. Принятый сигнал изображения подается на катод или модулятор кинескопа и изменяет плотность электронного потока. Одновременно с этим луч отклоняется по экрану магн. полем отклоняющих катушек, через которые протекает ток пилообразной формы строчной и кадровой частоты. В рез-те возбуждения электронным лучом люминофора каждый его участок,  диаметру луча, светится с яркостью,  величине тока, и на экране кинескопа создается двухмерное изображение. Построение растра производится след-щим образом: отклонение луча в ПРД-щих и ПРМ-ых ТВ-трубках производится одновременно по осям x и y (рис.3) и обеспечивается пилообразными сигналами строчной (рис.4, а) и кадровой (рис.4, б) разверток.

(РИСУНКИ 3абв)

При электростатическом отклонении пилообразную форму должно иметь напряжение, а при эл/м - ток. За время прямого хода развертки по строке t_П.Х.С. луч отклоняется слева направо, а за счет действия отклоняющего поля по вертикали смещается вниз на шаг развертки , обычно равную диаметру луча d. Луч движется практически по горизонтали, т.к. число строк z в отечественном стандарте =625. Во время обратного хода t_О.Х.С. луч быстро отклоняется к началу след-щей строки. В течение этого времени на ПТ и кинескоп подаются строчные гасящие импульсы, поэтому ПТ не передает изображение в течение t_О.Х.С., а на экране кинескопа не видны линии обратного хода луча. Обратный ход практически горизонтален, т.к. t_О.Х.С. на много меньше t_П.Х.С. и ток i_к за t_О.Х.С. не изменяется. Когда луч пройдет все z строк и будет передано изображение одного кадра он должен быстро возвратится в исходное положение для передачи изображения следующего кадра. Во время обратного хода по кадру t_О.Х.К. оба вида трубок закрываются путем подачи кадровых гасящих импульсов. В примере на рис.3, а это время примерно равно 0, а в примере на рис.3, б и в - двум периодам строк Т_с. Строчные и кадровые гасящие импульсы для ПРМ-ых трубок передаются в составе ТВ-сигнала в его свободных интервалах, соответствующих времени обратных ходов в ПТ. Указанные интервалы времени используются и для подачи строчных и кадровых синхро-импульсов, необходимых для синхронизации строчной и кадровой разверток в телевизорах.