Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Попова (1859-1906), продемонстрии пынпом 7 мая 1895 г Удачные опыты по превращению электричества в свет состоячн ь раньше открытия фотоэффекта. Так, искры во время работы » ь ~ рогтатичс~ кой машины наблюдал еще немецкий физик О. Гери- ~ 160? .!686) Поныл воино;кностн открылись в 1800 г.. после того Введение квк Л, Вольта (1745-1827) изобрел химический источник тока. Уже и 1802» петербургский физик В.В. Петров (1761-1834) сконструировал «огромную батарею» н получил устойчивую электрическую дугу, а также газоразрядпое и электролюминесцентное свечение. В середине Х1Х в.
большое распространение среди физиков получили п>зоразрядные трубки, названные «гейсслеровскими» по имени разработавшего их немецкого мастера Г. Гейсслера (1815 — 1879). Таким образом, к последней четверти Х1Х 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 перешли к поискам электрического аналога зрения. Может быть поэтому одна из первых систем телевидения, предложенная американцем Дж. Керн, копировала сетчатку глаза. Система предполагала наличие на передающей стороне панели с мозаикой фотоэлементов, па которую проецировалось изображение. Фотоэлементы соединялись проводами с источниками электрического света на приемной стороне, а количество соединительных проводов было равно количеству фотоэлементов. Каждый фотоэлемент давал инг)юрмацию о яркости одного элементарного участка изображения.
Причем четкость передаваемого изображения была тем выше, чем больше было таких участков. По проекту Кери сигналы от всех элсмептарных участков передавались отдельно и одновременно. Но практически данная система не могла быть реализована при достаточно большом количестве элементов. Отметим, что в современном телевидении изобра>кение состоит примерно из полумиллиона элементов, для одновременной передачи которых потребовался бы кабель пгвообрж>имой толщины. В 1878-1880 гг.
появилось несколько проектов с поочередной передачей сигналов изображения. Среди авторов проектов были португальский физик А. де Пайва (1847-1907), французский адвокат К. Сенлек (1843-1934), русский студент П.И. Бахметьев (1860 †19). Их проекты интересны предло>кением устройств для передачи сигналов изображения по одному каналу связи. Возможность синтеза изображения при последовательном приеме отдельных 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 можно реализовать с помощью коммутаторов на передающей и приемной сторонах телевизионной системы. Вторым главным принципом телевидения является синхронная и синфазная коммутация элементов изобра.кения. О третьем фундаментальном принципе телевидения — накоплении зарядов элементов за время кадра речь пойдет ниже. !!ведение Вырез рамки чительная амка таерстие а диске Ограничительная Рис. В.1. Диск Вилкова Практическое решение проблемы развертки изображения было предложено в 1884 г.
немецким инженером П. Нипковым (1860-1940). Основу запатентованного нм оптико-механического устройства под названием «электрический телескоп» составлял непрозрачный диск большого диаметра, около внешнего края которого располагались от~гпрстия но спирали Архимеда. Диаметр отверстия определял размер ои.мента. Каждое отверстие было смещено по радиусу к центру диска относительно предыдущего на диаметр отверстия (рис. В.1). Перпл диском устанавливалась ограничительная рамка, определяющая !пшмер изображения. Высота рамки равна расстоянию по вертикали мгчкду началом и концом спирали, а ширина — расстоянию между нт1герстиями в диске.
При вращении диска отверстия внутри рамки пг ремещаются по дуге, при этом в поле рамки оказывается только оды г отверстие. Каждое отверстие соответствует строке, и число строк ршгвертки изображения равно числу отверстий в диске. Количество шгментов, на которое будет разбито изображение при одинаковой ш,п оте и ширине рамки, равно пз, где п — число отверстий в диске.
чш один оборот диска передаются все элементы изображения, Идея системы Нипкова казалась настолько простой, что в течепп ° 40 лет привлекала изобретателей многих стран. Однако только гпюан, изобретения в 1906 г, американским инженером Ли де Форе- ~ пгм (1873-1961) аудиона — усилительной электронной лампы и ее ю шершенствования в последующие годы появилась реальная возенггкдость создания систем телевидения. Основанные на диске Нипгннш системы практически были реализованы лишь в 1925 г. Дж, Бэ! пнм в Великобитании, Ч. Дженкинсом в США, И.А. Адамяном и п ю,ппсимо Л.С. Терменом в СССР.
В 1926 г. Дж. Бэрд начал опытxьн телевизионные передачи с четкостью 30 строк через радиостаппдяг лблнзн Лондона. В Германии в 1929 г. концерн «Телегор АГ» ~н ~ пл1гс с Д. Михали вышел в эфир с передачами в стандарте 30 ~!нн,, !2,5 кадров в секунду. !! Москве в апреле 1931 г, коллектив лаборатории телевидеппп !!ш союзного электротехнического института под руководством !! !! Архангельского (1898 -1981) и П.В. Шмакова (1885 †19) асуп« ~ ппл пссперимептальную радиопередачу сигналов изобралсення в Н! Введение Приемник 1 Рнс.
В.2. Укрупненная структурная схема системы с диском Нипкова Ленинград, а с 1 октября 1931 г, начались регулярные передачи изобрюкения 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. Отраятенный объектом свет улавливался калиевыми фотоэлементами, которые давали электрический сигнал изображения, поступающий 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 скорою . Диски на приемной и передающей сторонах идентичны, поэтому прн пх синхронном и синфазном вращении в каждый момент н1н ап пп положение отверстий на них будет одинаковым. Световой поток, прошедший через отверстие приемного диска в квятдый моанн|т щн ан нн будет соответствовать яркости элементов передаваемого наобрнжсния.
При высокой скорости вращения дисков совокупногп, движущихся светящихся точек будет восприниматься как слн пшн пзобрапкепие. 11о~ ~н ннсдрспня оптико-механического телевидения стали оченндны гго недостатки. низкая четкость, малый размер экрана, слабни нркогтт, изображения.
Предпринятые усилия улучшить качегт но н и~61нехт~ пня путем использования для развертки вращающихся нрн ек и ркнапнпнх винтов н барабанов, а такяте увеличения числа Введение развертывающих элементов (отверстий диска) оказались неэг)лфективными, так как чувствительность системы резко падала с увеличением числа элементов разложения вследствие того, что эти системы генерировали сигнал толы о во время прохозкдения 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) обнарулкил свечение стекла вблизи катода в запаянной трубке и объяснил его 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 рнд катодолюминофоров — светосоставов, светящихся под действием катодных лучей, и высказал предположение о ьорпускулярном ларьигтере катодного излучения, которое после открытия в 1897 г.
вн ктрона было отождествлено с электронным потоком. В том же голу свойствами катодного (электронного) луча воспользовался немецкий физик Ф. Браун (1850-1918), видоизменив трубку Крукса и ~рнгпособив ее для индикации электрических процессов. Л.И. Манш ньштам (1879 — 1944) в 1907 г. разработал генератор пилообразного ннерлокения для линейного отклонения электронного луча, а прешлпенатель Петербургского технологического института Б.Л. Розинг Пяпр 1933) в том же году оформил заявки в России, Великобитании н ! '~ рмании на изобретение «электрического телескоп໠— — телевинннннлй системы с передатчиколл механического типа и приемником Введение нн огновг электронно-лучевой трубки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
