Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. - Теория оптических систем (1060803), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Развертка может быть построчной и чересстрочной. При построчной развертке электронный луч последовательно обегает строку за строкой слева направо, начиная сверху так, что весь кадр развертывается за 1~25 с, а при чересстрочной развертке он обегает вначале все нечетные строки за 1/50 с, а затем — все четные также за 1~50 с. Последний способ наиболее распространенный. Полная развертка в обоих случаях осуществляется за 1/25 с, это время называется периодом кадровой развертки. В приемном телевизионном устройстве принятые по линии связи электрические сигналы преобразуются на экране приемной трубки кинескопа в световые импульсы, Электронный пучок кинескопа под действием синхронизирующего и развертывающего генераторов в точности повторяет движения электронного пучка передающей трубки, а интенсивность пучка кинескопа изменяется пропорционально видеосигналу.
Под действием электронного пучка, диаметр поперечного сечения которого равен высоте строки развертки, люминофорный слой кинескопа светится и воспроизводит изображение предмета. Развертка характеризуется числом строк г„, которое в различных странах составляет: в Великобритании 405, в США и 269 илаглал Рис. 2!6. Принципиальная схема телевидения Японии 525, по Европейскому стандарту 625, во Франции 819 строк. В эти числа строк, называемые номинальными, входит число активных строк г„в действительности образующих разложение изображения, а также некоторое число строк (около 7,5 ... 8%) для возвратного хода электронного луча.
В нашей стране приняты а„= 625 и аа = 577. Передающая телевизионная трубка является электровакуумным прибором, фотокатод которого совмещается с плоскостью изображения, образованного объективом. В передающих трубках используется или внешний фотоэффект (суперортиконы, супер- иконоскопы), создаваемый в результате' эмиссии электронов под действием светового излучения, или внутренний фотоэффект (видиконы). Рассмотрим устройство и работу передающей трубки на примере видикоиа (рис. 217), состоящего из колбы 1, на передний внутренний торец которой наносится фотореэистор 2 через прозрачный слой металла 3, играющий роль сигнальной пластины, соединенной с нагрузкой !с„, с которой снимается видеосигнал.
Толщина фоторезистора составляет 1 ... 2 мкм, а сопротивление в поперечном сечении в темноте — около 1У Ом/сма. Электронный луч формируется пушкой б, аноды 4 и 5 осуществляют динамическую фокусировку развертывающего луча. На трубку надеваются также фокусирующая н отклоняющая системы. Если фотокатод не освещен, то его сопротивление в поперечном сечении одинаково во всех точках. Развертывающий электронный луч создает на внутренней поверхности фотопроводника потенциал, близкий к потенциалу катода. Если на фотокатоде объективом создано изображение предмета, то проводимость освещенных участков слоя не будет одинаковой.
В фоторезисторе возникает ерельеф проводимости», соответствующий рельефу яркости передаваемой сцены. Электронный луч при развертке доводит потенциал внутренней поверхности всех участков фотопроводника до потенциала фотокатода. Токи дозаряда, возникающие при развертке, протекая через нагрузочный резистор )7„, создают напряжение видеосигнала. Видиконы — это малогабаритные высокочувствительные передающие трубки. Так как в видиконах используется внутренний фотозффект, то они более инерционны по сравнению с суперортиконами.
Передающие телевизионные трубки должны быть высокочувствительными, способными правильно воспроизводить световые 270 Рнс. 217. Схема передакгщей телевизионной трубки-внднкоиа 40 л ла го га 6 4 34 ° до 6,'6 Да Ог о г о ЦОО2 Оаг 004 Ог 0,2 ао г г 4 6 Оа,ал кли хл , 4 х, х Рнс. 218, Спектральная характери- стика вндикоиа Рис. 219. Световые характернстккн суперортнконов: г — ЛИ-ггег 2 — ЛИ-215; 3 — ЛИ-20П 4— ли.2га; 6 — ли.гга. 6 — ли-гг 271 градации в широком диапазоне изменения яркостей предметов, обладать хорошей разрешающей способностью н иметь высокое отношение сягнал/шум.
Рассмотрим основные оптические характеристики передающих телевизионных трубок. 1. Чувствительность фотокатода — зто зависимость вндеоснгнала от длины волны падающего излучения. Ее обычно представляют в виде графика изменения относительной спектральной чувствнтельностн зьо в зависимости от длины волны (рнс.
218). Прн оценке спектральной характернстякн учитывают длину волны Х, для которой светочувствнтельность имеет наибольшее значение, н граничные длины волн 156 я Х,. Спектральные характернстнкн трубок в основном соответствуют спектральным харак. тернстнкам фотокатодов. 2. Световая характеристика показывает завнснмость фото- тока га в микроамперах от освещенности фотокатода ЕЬ в люксах (рнс. 2!9). Прн оценке световой характеристики учитывают: мнннмальную Е' 1„, максимальную Е' „освещенность; ширину световой характеристики, т, е. диапазон освещенностей Е',„— Е' ы, в котором действует трубка; наклон световой характеристики, определяющий скорость изменения значения видеосигнала в завнснмостн от освещенности н показывающий возможность полу- Е„= (4Е; (1 — Растр (РЯт).
(387) Передающие трубки также характеризуются чувствительностью, под которой понимают величину, обратную минимальной освещенности, необходимой для передачи стандартной таблицы с заданной четкостью при определенном размахе видеосигнала и заданном отношении сигнал/шум. Для супериконоскопов — это освещенность, равная 1О ... 30 лк, для суперортиконов 1 ... б лк, для виднконов 5 ...
1О лк. Например, если объектив с К = 2 и т = 0,8 изображает с увеличением р = — 0,014 на фотокатоде с Ие —— 24 мм предмет высотой 1,7 м, имеющий средний коэффициент диффузного отражения р = 0,6, то на предмете должна быть создана освещенность (не менее): 1000 лк при использовании в качестве передающей трубки супериконоскопа; 200 лк прк использовании суперортикона; 350 лк прн использовании видиконов. Для повышения чувствительности передающих телевизионных трубок между их фотокатодом и фокальной плоскостью объектива помещают усилители яркости. В качестве усилителей яркости используют ЭОП и устройства хс со вторичной электронной прос водимостью (ВЭП) ° 0,В 3.
Разрешающая способность телевизионных передающих трубок оценивается удельной р а з реш а щей способностью, 04 равной Об Асс =- да7Иф, где Иэ — высота фотокатода. Разрешающая способность трубок определяется в основном качеством фокусировки развертывающего электронного луча, а также фокусировки пуч- 0 700 400 б00 7 Рис. 220. Апертурная характеристика передающей трубки: ! — супсрортикон', и — видиков: и— стпсриканосион чения в телевизионном изображении соотношений яркостей, имеющихся на передаваемом объекте. Минимальная освещенность Еэ ы на фотокатоде ограничивается его шумами. Для обеспечения на фотокатоде указанной освещенности необходима определенная освещенность Е,р на передаваемом предмете.
Если р — коэффициент отражения деталей предмета, Р— линейное увеличение, с которым оптическая система, имеющая относительное отверстие !7уг' и коэффициент пропускания т, изображает предмет, то, пользуясь формулами (224) н (227), можно получить следующее соотношение: ков лучей, переносящих электроняое изображение. Разрешающая способность передающих трубок более точно определяется зависимостью г, = / (1,) (рис.
220), которую называют апертурной характеристикой, являющейся своеобразной ФПМ трубки и показывающей, что высокие пространственные частоты передаются меньшими видеосигналами 1,. 4. Габаритные размеры фотокатода: высота йв и ширина Ьв обусловливают угловое поле объектива: 1й м' = 1'/7' или (а а' = Г/а', где 1' = з Ь'+ Ь'/2 — половина диагонали фотокатода. 5. Отношение сигнал/шум.
Сила тока, возникающего в передающей трубке, не является строго постоянной. Постоянным остается среднее ее значение, мгновенные же изменения силы тока происходят непрерывно и хаотически. Такие изменения тока называют флдктуачилми. С уменьшением силы тока его флуктуации становятся заметнее. Ток на выходе передающей трубки можно рассматривать как бы состоящим из двух компонентов— тока сигнала 1„ пропорционального падающему на фотокатод световому потоку, и тока флуктуацнонной помехи 1, сила которого хаотически изменяется.
Отношение сигнал/шум ф = 1,/ь',, Практика показала, что для получения достаточно хорошего изображения значение должно быть не менее 20. Использованкем фотопроводящих слоев из различных материалов удалось создать видиконы для рентгеновского излучения (селеи и окись свинца), ультрафиолетового излучения с Х „= = 200 нм (аморфный селен) и инфракрасного излучения с 3 = 2000 нм (РЫ). Передающие трубки с построчной системой развертки — диссекторы — применяют как трубки мгновенного действия с кратким временем светового импульса (ЛИ-60!). Некоторые оптические характеристики ряда отечественных передающих телевизионных трубок приведены в табл. !О. Приемные электронно-лучевые трубки, или кинескопы, оснащены люминесцирующими экранами, на которых воспроизводятся телевизионные изображения.
Электронный луч на внутренней поверхности стеклянной трубки, покрытой люминесцирующим составом, образует изображение строчного вида, связанное скнхронно и синфазно с разверткой изображения в передающей трубке. Приемные телевизионные трубки разделяют на кинескопы прямого видения телевизоров, кинескопы прямого видения видео- контрольных устройств н видоискателей передающих камер, проекционные кинескопы, кинескопы телевизионных систем с бегущим лучом, кинескопы для электронных фототелеграфных систем и кинескопы для фотографирования изображений с экрана. 1В заказное н. п. 273 Табанил 10 Оптические характеристики передави!их трубок Ввдвяввм вв о ь в,, Хврввтврвствкв Формат фотокатода ЛХЬ, мм !5Х 20 9,5Х 24Х 24 Х 12,7 24Х 32 4,5Х 6 625 625 625 350 Номинальное число строк а„ 5т7 577 320 Число активных строк гв Удельная разрешающая способность, мм в 61 39 24 71 0,014 ~ 0,026 0,0165 0,04! Высота строки, мм 580 ~ 500 580 ~ 500 570 Л, нм 40 ~ 50 375 ...
750 380 ... 350 ... 750 700 Лв Лв нм 40 40 39 0,01 ~ 5 Ения 2 ~ .в 5 15...!О !00 Рабочая освещенность фотокатода, лк Основными оптическими характеристиками приемных телевизионных трубок являются размер экрана, цвет свечения, спектральная характеристика, яркость изображения, контраст изображения, послесвечение, светоотдача, илн световая эффективность, которая определяется отношением светового потока к мощности возбуждающего потока электронов, Выражают светоотдачу в люменах на ватт (лм/Вт). Ее можно также характеризовать отношением силы света экрана кинескопа к подведенной мощности в канделах на ватт (кд/Вт). Цвет свечения и спектральная характеристика зависят от состава люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность экрана (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
