Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Таким образом, к последнеИ четверти Х!Х в. были созданы предпосылки для разработки телевизионных устройств. Непосредственным толчком к их созданию явилось изобретение А. Беллом (1847- 1922) в 1876 г. телефона, в котором многие увидели электрический аналог слуха. От него пере>пли к поискам электрического аналога зрения. Может быть поэтому одна из первых систем телевидения, предложенная американцем Дж. Кери, копировала сетчатку глаза.
Система предполагала наличие на передающей стороне панели с мозаикой фотоэлементов, на которую проецировалось изображение. Фотоэлементы соединялись проводами с источниками электрического света на приемноИ стороне, а количество соединительных проводов было равно количеству фотоэлементов. Каждый фотоэлемент давал информацию о яркости одного элементарного участка изображения. Причем четкость передаваемого изображения была тем выше, чем больше было таких участков. По проекту Кери сигналы от всех элементарных участков передавались отдельно и одновременно. Но практически данная система не могла быть реализована при достаточно большом количестве элементов. Отметим, что в современном телевидении изображение состоит примерно из полумиллиона элеь>епгов, для одновременноИ передачи которых потребовался бы кабель певообрж>имой толщины.
В 1878-1880 гг. появилось несколько проектов с поочередной передачей сигналов изображения. Среди авторов проектов были пор- тугальскиИ физик А. де Пайва (1847-1907), французский адвокат К. Сенлек (1843 — 1934), русский студент ПЗЕ Бахметьев (1860 — 1913). Их проекты интересны предложением устройств для передачи сигналов изображения по одному каналу связи. Возмо>кность синтеза изображения при последовательном приеме отде.пьных элементов основана на инерционности зрительного аппарата человека.
Оказывается, глаз воспринимает прерывистый свет как непрерывный при более 10 мельканий в секунду. Последовательная передача сигналов элементов изображения— один из основных принципов, лежащих в основе современного телевидения. Его мо;кно реализовать с помощью коммутаторов на передаю- щеИ и приемной сторонах телевизионноИ системы. Вторым главным принципом телевидения является синхронная и синфазная коммутация элементов изображения. О третьем фундаментальном принципе телевидения — накоплении зарядов элементов за время кадра речь пойдет ниже.
<<ведение Вырез рамки чнтельная амка таерстие а днске Ограничительная Рис. В.1. Диск Ниикоаа Практическое решение проблемы развертки изображения было предложено в 1884 г. немецким инженером П. Нипковым (1860 — 1940). О<:нову запатентованного им оптико-механического устройства под названием «электрическиИ телескоп» составлял непрозрачный диск «ольшого диаметра, около внешнего края которого располагались отигрстия но спирали Архимеда.
Диаметр отверстия определял размер <лемента. Каждое отверстие было смещено по радиусу к центру диска относительно предыдущего на диаметр отверстия (рис. В.1). Пер< д диском устанавливалась ограничительная рамка, определяющая <г шмер изображения. Высота рамки равна расстоянию по вертикали мшкду началом и концом спирали, а ширина — расстоянию между и< перстнями в диске. При вращении диска отверстия внутри рамки иг ремещаются по дуге, при этом в поле рамки оказывается только одиг ~ отверстие. Каждое отверстие соответствует строке, и число строк развертки изображения равно числу отверстий в диске.
Количество гш ментов, на которое будет разбито изображение при одинаковой высоте и ширине рамки, равно п, где п — число отверстий в диске. г чш один оборот диска передаются все элементы изображения, Идея системы Нипкова казалась настолько простоИ, что в течеиг<г 40 лет привлекала изобретателей многих стран. Однако только иигзи', изобретения в 1906 г, американским инженером Ли де Форе- ~ гим (1873-1961) аудиона — усилительной электронноИ лампы и ее ютширшенствования в последующие годы появилась реальная вози нк ность создания систем телевидения. Основанные на диске Нип<ниш системы практически были реализованы лишь в 1925 г.
Дж, Бэ! шгм в Великобитании, Ч. Дженкинсом в США, И.А. Адамяном и и шиисимо Л.С. Терменом в СССР. В 1926 г. Дж. Бэрд начал опыте.и телевизионные передачи с четкостью 30 строк через радиостаниия1 вблизи Лондона. В Германии в 1929 г. концерн «Телегор АГ» и < ~и<<ге с Д. Михали вышел в эфир с передачами в стандарте 30 <<нн, 12,5 кадров в секунду. <! Москве в апреле 1931 г, коллектив лаборатории телевидении <<ш союзного электротехнического института под руководством <<<! Архангельского <1898-1981) и П.В. Шмакова (1885 †19) осуин ~иил ткспериментальную радиопередачу сигналов изображения в П! Введение 4 б Приемник 1 Рис.
В.2. Укрупненная структурная схема системы с диском Нипкоеа Ленинград, а с 1 октября 1931 г, начались регулярные передачи изобраясения по немецкому стандарту на волне 379 м и звука на волне 720 м. Передающая аппаратура действовала по принципу бегущего луча. Через вращающийся диск Нипкова на передаваемый объект направляли свет от кинопроекционной лампы, и световое пятно как бы обегало передаваемый объект точка за точкой, строка за строкой.
Отрэлсенный объектом свет улавливался калиевыми фотоэлементами, которые давали электрический сигнал изображения, поступа!ощий через усилитель на передатчик. Телевизионные передачи из Москвы принимались в Ленинграде, Одессе, Харькове, Н. Новгороде, Томске и других городах. На рис. В.2 показана укрупненная структурная схема системы с диском Нипкова. Изображение передаваемой сцены с помощью объектива фокусируется в плоскости диска 1, пройдя через ограничительную рамку в. За диском устанавливается фотоэлемент Я. При вращении диска каждое его отверстие по очереди пропускает световой поток от отдельных участков изображения, образуя на выходе фотоэлемента последовательность электрических импульсов, пропорциональных световому потоку.
прошедшему через отверстие. Далее сигнал поступает на передатчик. В приемном устройстве сигнал усиливается и поступает на плоскую газосветную лампу 4 вызывая изменение яркости свечения. Между лампой и зрителем располагается диск 5 с рамкой 5, аналогичный диску на передающей стороне. Диски на приемной и передающей сторонах идентичны, поэтому при их синхронном и синфазном вращении в каждый момент и!н ан пп положение отверстий на них будет одинаковым. Световой шнок, прошедший через отверстие приемного диска в !сютсдый момент щн ан нн будет соответствовать яркости элементов передаваемого н~обрюксния.
При высокой скорости вращения дисков совокупное п, лниукущихся светящихся точек будет восприниматься как елн пни и тображспие. П~н ~н ннслрспня оптико-механического телевидения стали очевидны ого |ндостатки. низкая четкость, малый размер экрана, слабин нрхогзь изображения. Предпринятые усилия улучшить качесз ы~ н и~б!нокення путем использования для развертки вращающихся прн вь н ркпльных винтов и барабанов, а так.ке увеличения числа Введение развертывающих элементов (отверстий диска) оказались неэ<)>фективными, так как чувствительность системы резко падала с увеличением числа элементов разложения вследствие того, что эти системы генерировали сигнал только во время прохождения светового потока через развертывающий элемент, не накапливая его при коммутации других элементов в течение кадра. Принцип накопления зарядов был осуществлен М.А. Бонч-Бруевичем (1888 — 1940) в его «радиотелескопе», изготовленном в Нижегородской радиолаборатории в 1921 г, и ныне хранящемся в Центральном музее связи им.
А.С. Попова. Устройство радиотелескопа напоминало систему Дж. Кери с панелями из 200 фотоэлементов (20х10) и такого же количества источников света, с той разницей, что передача сигнала производилась последовательно по паре проводов благодаря использованию коммутаторов.
К каждому из 200 фотоэлементов был подключен небольшой конденсатор. В опубликованном описании устройства М.А. Бонч-Бруевич не отметил указанной принципиальной особенности радиотелескопа, что позволило Ч. Дженкинсу в 1928 г. взять патент в США на подобную систему механического телевидения с накоплением заряда. Следует отметить, что только в системах матричного типа (с панелями фотоэлементов) имелась возможность реализации принципа накопления.
Однако увеличение поверхности панелей этих систем ограничено оптикой. В системах с единичным фотоэлементом реализовать принцип накопления невозможно, что показывает их бесперспективность. Недостатки механических систем телевидения были видны и раньше, но состояние техники сдерживало развитие альтернативной электронной или, как ее тогда называли, катодной системы телевидения. Еще в 1858 г. боннский профессор Ю. Плюккер (1801-1868) обнаружил свечение стекла вблизи катода в запаянной трубке и объяснил гго действием особых катодных лучей.
В следующие десять лет были основательно изучены свойства этих лучей, такие как прямолинейность и способность отклоняться под воздействием электрического и магнитного полей. Англичанин У. Крукс (1832 †19) разработал рид катодолюминофоров — светосоставов, светящихся под действием катодных лучей, и высказал предположение о корпускулярном зарактере катодного излучения, которое после открытия в 1897 г. мп ктрона было отон дествлено с электронным потоком. В том же ~мду свойстнами катодного (электронного) луча воспользовался немецкий физик Ф. Браун (1850-1918), видоизменив трубку 1'.рукса и приспособив ее для индикации электрических процессов. Л.И. Манш лыптам (1879-1944) в 1907 г. разработал генератор пилообразного нвпряисения для линейного отклонения электронного луча, а прешшппатель Петербургского технологического института Б.Л.
Розинг ( ~ШШ 1933) в том >ке году оформил заявки в России, Великобнтании и ! '~ рмании на изобретение «электрического телескоп໠— — телевнш ппой системы с передатчиком механического типа и приемником Введение «н оси<ни эвектронно-лучевой трубки. Существенным новшествол< трубки Розинга было введение разшюкоростной развертки по двум координатам для образования на экране прямоугольного растра, а так.ке электрода в виде пары пластин и диафрагмы с отверстием, осуществля<ощего регулировку плотности тока луча.
На пластины подавался сигнал от фотоэлемента. В зависимости от величины сигнала электронный луч отклонялся, и через отверстие диафрагмы проходило различное количество электронов, вызывая тем самым различное свечение экрана. Б.Л. Розингу помогали студенты, в их числе известный впоследствии американский ученый В.К. Зворыкин (1889 — 1982), оставивший об этом воспоминания. 9 (22) мая 1911 г. Б.Л. Розинг впервые в мире осуществил передачу и прием телевизионного изображения в виде решетки из четырех светлых полос на темном фоне. При закрывании одного из просветов решетки на передающей стороне соответствующая полоса на экране приемника тотчас исчезала.
Это было первое в мире телевизионное изображение, переданное и в тот же миг принятое с помощью аппаратуры, изготовленной в России. Отмечая научное достил<ение Б.Л. Розинга, Русское техническое общество присудило ему премию и золотую медаль имени К. Сименса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
