Телевидение?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Рис. 136. Разрез кинескопа с тремя электронными пушками, каждая из которых облучает через отверстия в маске элементарные поверхности только одного из трех основных цветов.

1 — красный прожектор; 2 — зеленый прожектор; 3 — синий прожектор; 4 — отклоняющая система.

Н. — Это поистине остроумно.

Л. — Конечно. Но устройство это дорогое и сложное. Представь себе кинескоп, имеющий 59 см по диагонали, экран которого выполнен в виде мозаики из 400 000 люминесцентных элементов. Каждое из отверстий «маски», помещенной миллиметрах в пятнадцати за экраном, имеет диаметр 0,25 мм при расстоянии между двумя соседними отверстиями порядка 0,6 мм. Каждое отверстие расположено против центра элемента мозаики, состоящего из красного, синего и зеленого люминофоров. Благодаря такому расположению каждая электронная пушка «видит» через отверстия маски только люминофоры того цвета, для которых она предназначена (рис. 137).

Рис. 137. Пути электронных лучей через отверстия маски к экрану трехцветного кинескопа.

Н. — Следовательно, имея такой кинескоп, достаточно одновременно передавать изображения от трех камер, снабженных фильтрами основных цветов для того, чтобы…

Л. — Нет, дружище, так как в этом случае мы вновь впадаем в смертный грех, утраивая ширину полосы видеочастот. Кроме того, действуя таким образом, мы не соблюдаем принцип двойной совместимости.

Н. — Что это за непонятный принцип, который, как я предчувствую, усложнит и так достаточно сложную проблему?

Л. — Этот принцип вытекает из необходимости обеспечить мирное сосуществование цветного телевидения и телевидения черно-белого, или монохроматического (одноцветного), что является более правильным термином. Нужно, чтобы телезритель, имеющий монохроматический телевизор, мог принимать передачи станций цветного телевидения.

Н. — Однако изображения у него будут только черно-белые, не так ли?

Л. — Конечно, или, точнее, его телевизор воспроизведет ему монохроматическое изображение… И, наоборот, следует, чтобы владелец телевизора для цветного телевидения…

Н. — Если ты такой уж педант, я сказал бы для полихроматического (многоцветного).. Что же это за условие, которое твой принцип вменяет в обязанность полихроматическим телевизорам?

Л. — Чтобы они были в состоянии принимать изображения монохроматических передатчиков, воспроизводя их, естественно, черно-белыми.

Н. — Разве только при помощи какой-нибудь хитрости; другого способа удовлетворить это двойное условие совместимости я не вижу.

Л. — Хитрость, как ты говоришь, однако, простая. Из трех сигналов К (красного), С (синего) и 3 (зеленого), образуемых тремя камерами, которые снабжены соответствующими фильтрами, получают такой же сигнал, какой дает и обычная камера черно-белого телевидения… Слушай, Незнайкин, ты не угадываешь, как это делают?

Н. — По правде говоря, нет.

Л. — Да попросту, складывая сигналы К, С и 3.

Н. — Вот так штука! Ну конечно, как же я об этом не подумал? Белый цвет, как это прекрасно известно, состоит из смеси всех цветов. Наш преподаватель физики доказал нам это, разлагая солнечный луч при помощи призмы на цветной спектр (рис. 138).

Рис. 188. Разложение при помощи призмы белого светового луча на цвета спектра.

Л. — Конечно, Незнайкин! Теперь ты не удивишься, если я скажу, что, дозируя три сигнала К, С и 3 с учетом неодинаковой чувствительности человеческого глаза к различным цветам (чувствительней всего он к зеленому), получая так называемый яркостный сигнал, который состоит из суммы:

Я = 0,30К + 0,593 + 0,11С

Н. — И я предчувствую, что как раз этот яркостный сигнал, излучаемый полихроматическими станциями, дает возможность получить изображения на монохроматических приемниках и соблюсти один из твоих принципов совместимости.

Л. — Точнее нельзя сказать, дорогой и ученый друг. В самом деле, несущая волна цветного телевизионного передатчика модулируется (по амплитуде) яркостным сигналом.

Н. — Это очень приятно. Но что же ты делаешь, чтобы снабдить владельцев полихроматических телевизоров цветом?

Л. — Успокойся! Они не забыты. Им доставляют сигналы цветности (так называют сигналы К, С и 3) при помощи поднесущей частоты.

Н. — Час от часу не легче! Ты поклялся засыпать меня сегодня новыми терминами.

Л. — В этом нет ничего необычного. Речь идет о синусоидальном напряжении повышенной частоты (международное соглашение определяет ее в 4,43 Мгц), которое модулирует несущую частоту по амплитуде. А само оно модулируется (либо по частоте, либо по амплитуде, в соответствии с принятой системой) сигналами цветности

Н. — Подожди, Любознайкин. Я стараюсь понять. Твоя главная несущая частота, как это можно установить, претерпевает две одновременные модуляции. С одной стороны, она модулируется яркостью. С другой стороны, ее модулирует поднесущая частота, в свою очередь промодулированная сигналом цветности. Это напоминает мне акробатов, которым удается взобраться на плечи одного из своих товарищей, наиболее коренастого, именуемого «несущим». Я вижу, как он поддерживает двух парней, называемых «яркостью» и «поднесущей частотой». Второй из этих парней в свою очередь оказывается «несущим» для трех других акробатов, называемых К, С и 3.

Л. — Изображенная тобой картина очень эффектна…, но достаточно далека от истины. Подумай прежде всего, что нет надобности передавать все три сигнала цветности; достаточно двух — обычно это К и С.

Н. — А что же ты делаешь с 3? Без зеленого невозможно правильно воспроизвести цвета.

Л. — Я совсем не собираюсь изгонять зеленый цвет, цвет надежды. Но его легко восстановить в приемнике, вычитая из сигнала яркости Я сигналы К и С в соответствующей дозировке.

Н. — Это верно. Я должен был бы подумать о том, что 3 является частью Я… Однако как же ты передашь два сигнала К и С, модулируя только одну поднесущую частоту?

Л. — Очень просто: модулируя ее последовательно (поочередно) этими двумя сигналами. Это является основным принципом французской системы СЕКAM (SEKAM — сокращение французского названия «sequentiel a memoire» — «последовательно с запоминанием»).

Н. — Но если передавать сигналы поочередно, одного-то будет всегда недоставать.

Л. — Действительно, К передается в течение длительности одной строки, затем С во время следующей строки, потом опять К, вновь С и т. д. Но чтобы иметь одновременно оба сигнала, используют запоминающее устройство.

Н. — Я читал, что в электронных вычислительных машинах используют магнитную «память».

Л. — Здесь речь идет о совершенно другом виде запоминающего устройства. Это стальная пластинка (рис. 139), которая передает колебания с одного конца на другой за 65 мксек, т. е. за время развертывания строки при стандарте четкости в 625 строк. Когда поступает сигнал К, он одновременно направляется на соответствующую пушку кинескопа (с тремя пушками) и на вход линии задержки, где электрические напряжения превращаются в механические колебания. Эти колебания достигают другого конца линии задержки за 64 мксек. А здесь они преобразуются в электрическое напряжение, которое электронный переключатель подведет к пушке К.

Рис. 139. Линия задержки.

Н. — Но в этот момент поднесущая частота доставит сигнал С.

Л. — Вот именно. И он будет одновременно подведен к соответствующей пушке и к входу линии задержки (рис. 140).

Рис. 140. Полупериоды сигналов цветности, передаваемые в системе СЕКAM; благодаря памяти линии задержки, пушки К и С питаются непрерывно соответствующими сигналами, в то время как эти сигналы передаются через строку.