В телевидении, как и в фототелеграфии, применяют принцип последовательной передачи сигналов, характеризующих яркость элементов изображения, т е развертку изображения Для создания впечатления непрерывности движения необходимо передать достаточное количество отдельных изображений (кадров) в секунду. Качество изображения зависит от числа строк в кадре В СССР принят стандарт, характеризующийся 625 строками в кадре, при этом обеспечивается четкость изображения свыше 95% При последовательной передаче отдельных кадров, фиксирующих мгновенные положения движущегося объекта, используют свойство инерционности глаза Опыт кино показал, что для создания эффекта плавного движения необходимо передавать не менее 25 кадров в секунду. Однако при такой передаче глаз воспринимает смену общей освещенности как мерцание экрана Для устранения этого эффекта в кино каждый кадр подсвечивается дважды При последовательной развертке кадра число кадров для устранения мерцания должно быть не менее 50 Поэтому применяют чересстрочную развертку, при которой сначала передаются все нечетные строки кадра, а затем все четные. В этом случае экран освещается дважды за все время передачи кадра, частота мерцания в 2 раза выше частоты смены кадров и можно ограничиться передачей 25 кадров в секунду.

Принцип телевизионной передачи заключается в следующем. Световые лучи, отраженные от передаваемого изображения, через оптическую систему поступают в передающую электронно-лучевую трубку, в которой световые колебания преобразуются в электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются и вместе с синхронизирующими импульсами приходят на модулятор передатчика, а с его выхода излучаются.

Для синхронизации движения луча в приемной трубке с движением луча в передающей трубке с передающего пункта посылаются синхронизирующие импульсы в конце каждой строки и после каждого полукадра Сигналы звукового сопровождения модулирует второй передатчик. Для получения изображения в пункте приема необходимо принятые электрические сигналы преобразовать в световые Для этой цели применяют электронно-лучевую трубку (кинескоп) с магнитной или электростатической фокусировкой электронного луча и магнитным отклонением его (аналогичную передающей) Принятые телевизионные сигналы, пропорциональные яркости отдельных элементов передаваемого изображения, после детектирования по даются на катод кинескопа и управляют его электронным лучом. Луч движется по поверхности флюоресцирующего экрана кинескопа по такому же пути, как и в передающей трубке. Свечение каждой точки экрана пропорционально интенсивности электронного луча и в разных точках экрана различно в соответствии с передаваемым изображением.

Телевизионный приемник должен разделить и направить в отдельные тракты схемы видеосигнал с импульсами синхронизации и сигнал звукового сопровождения; отделить сигнал синхронизации от сигнала изображения, а затем сигнал строчной и кадровой синхронизации и синхронизировать ими местные генераторы строчной и кадровой разверток.

Рассмотрим принцип действия передающей трубки (рис 24.1). Отраженный от изображения световой поток падает на поверхность внутри трубки. Эта поверхность состоит из большого количества фотокатодов К (фотосопротивлений) с общими анодами А. Под действием светового потока, который поступает на каждый катод от соответствующего элемента изображения, при обегании электронным лучом фотокатодов К через фотосопротивления проходят токи и заряжают конденсаторы С, напряжения на которых пропорциональны яркости отдельных элементов изображения. При помощи коммутатора В конденсаторы поочередно разряжаются через резистор /?, создавая на нем падение напряжения.

В реальной трубке используют мозаичный фотокатод (рис. 24.2), представляющий собой пластинку диэлектрика 2, на одну сторону которой нанесен сплошной слой металла 3, выведен наружу и через резистор В соединен с землей. Со стороны, обращенной к изображению, диэлектрик покрыт большим числом изолированных друг от друга зерен серебра 1, обработанных цезием, которые представляют собой фотоэлементы и выполняют роль обкладок конденсаторов. Второй обкладкой всех конденсаторов является пластина 3. При проектировании изображения на фотокатод на поверхности мозаики возникает распределение электрических зарядов, представляющее собой потенциальное «электрическое» изображение.

Роль коммутатора В выполняет электронный луч, создаваемый электронным прожектором, который состоит из нити накала, катода 4, управляющего электрода 5 (сетки), ускоряющего анода 6 и фокусирующей катушки 7. Для отклонения электронного луча применяют две катушки, создающие два взаимно перпендикулярных магнитных поля. Изменением магнитного поля одной пары катушек электронный луч движется вдоль строки, а второй пары - по вертикали. Для движения луча с постоянной скоростью изменение магнитного поля должно происходить пропорционально времени, следовательно, токи в отклоняющих катушках должны изменяться по пилообразному закону (рис. 24.3, а). Здесь 1\ - период времени развертки строки; Тс, Т" - соответственно время прямого и обратного хода луча; Тк - период кадра; Т'к, Г"- соответственно время прямого и обратного хода развертки. Луч проходит по всем нечетным (или четным) строкам и после продвижения вдоль последней нижней строчки отклоняется в верхнее положение (на рис. 24.3, б штриховой линией показан обратный ход луча). Но он попадает не в исходную точку, а сдвигается на половину строки. Чтобы во время возвратных движений луч не разряжал конденсаторы, на управляющую сетку в этот период подается большое отрицательное запирающее напряжение, благодаря чему электронный луч не поступает на фотокатод. Таким образом, при обегании луча по строкам на сопротивлении Н (см. рис. 24.1 и 24 2) выделяются сигнальные импульсы изображения, которые подаются на усилитель и затем на модулятор телевизионного передатчика. Пока электронный луч обегает все строки, на пластине вновь образуется «электрическое» изображение, соответствующее следующему кадру Этот процесс развертки изображения продолжается непрерывно.

Приемная трубка состоит из электронного прожектора, отклоняющих катушек, коллектора и экрана. Экран покрыт люминофором, способным светиться под действием электронной бомбардировки. Видеосигналы с выхода телевизионного приемника воздействуют на управляющий электрод, изменяя интенсивность электронного луча, а следовательно, яркость каждой точки экрана в соответствии с яркостью данной точки объекта, изображение которого передается.

Схема. поясняющая принцип действия передающей трубки
Рис 24 1 Схема. поясняющая принцип действия передающей трубки
Трубка с мозаичным фотокатодом
Рис 24 2 Трубка с мозаичным фотокатодом

Электронный луч приемной трубки должен точно так же очерчивать строки, только в этом случае из отдельных элементов различной яркости будет составлено неискаженное изображение. Для этой цели сигналы кадровой и строчной синхронизации передаются одновременно с видеосигналом. Максимальная частота видеосигнала для черно-белого изображения 6,5 МГц, а цветного - 8,5 МГц.

Железнодорожные телевизионные установки должны обеспечивать: обзор общим планом больших площадей 1000X300 м2 и просмотр отдельных участков этой территории крупным планом; при обзоре общим планом отчетливую видимость на всей территории отдельных вагонов и «окон» между ними; при просмотре крупным планом видимость положения стрелки пути, дальность передачи телевизионной информации от передающей камеры до приемного устройства не менее 2 км; телеуправление передающей камерой из пункта наблюдения, обеспеч ивающее повороты по горизонтали и вертикали, а также оптические регулировки для просмотра территории при изменении освещенности; работу аппаратуры на территориях станций в различных климатических условиях; минимальную стоимость аппаратуры.

Линии связи | Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте | Цветное телевидение

Рекомендуемый контент: