Классификация систем телевизионного вещания

Классификация систем телевизионного вещания

Системы телевизионного вещания характеризуют по следующим признакам:

- по типу сигнала

Аналоговые и цифровые.

- по наличию цвета в изображении

Системы черно-белого и цветного вещания

- по способу доставки сигналов телевизионного вещания

Эфирное, кабельное, спутниковое

- по качеству (четкости)

Стандартной четкости, повышенной четкости, высокой четкости

- по наличию обратной связи

Неинтерактивные и интерактивные I, II и III групп

 

Характеристики источников света

Свет – психофизическое ощущение, вызываемое электромагнитным излучением с длиной волны от 380 до 760 нм.

В природе существуют первичные и вторичные источники света.

Первичные источники света – источники, испускающие световой поток.

Вторичные источники света – отражают световой поток первичных источников.

 

Первичные источники света характеризуются:

С ила света (I) – это отношение светового потока (Ф) к некоторому телесному углу (Ω), в котором световой поток распределен равномерно

Яркость (L) – отношение силы света (I) к проекции площади освещенной поверхности на плоскость перпендикулярную направлению наблюдения ()

Вторичные источники света характеризуются:

Освещенность

Коэффициент отражения

Возможно диффузное и зеркальное отражение

При зеркальном отражении направление отраженного светового потока будет зависеть от направления падающего светового потока.

При диффузном отражении такого не наблюдается

В природе чаще встречаются предметы с диффузным отражением

 

Восприятие света

Зрительная система человека

Зрительная система человека состоит из:

- зрачок

- хрусталик

- сетчатка

- зрительный нерв

 

Зрачок регулирует количество света, поступившего на сетчатку. Хрусталик осуществляет фокусировку световых лучей на светочувствительную поверхность сетчатки. Сетчатка состоит из рецепторов, чувствительных к световому излучению. Рецепторы делятся на палочки и колбочки.

Палочки воспринимают монохромное цветовое излучение и отвечают за дневное и сумеречное зрение.

Колбочки воспринимают световое излучение с различной спектральной чувствительностью и отвечают за дневное зрение.

В сетчатке примерно 130 миллионов полочек и 7 миллионов колбочек.

Зрительный нерв осуществляет передачу микротоков от рецепторов к мозгу, где и происходит формирование зрительного образа.

Восприятие яркости

Зрительная система человека воспринимает яркость не плавно, а ступенчато. Если на черном фоне плавно увеличивать яркость отдельного участка, излучение будет заметно не сразу, а только после того как яркость участка превысит определенное значение. Минимальная яркость, которая воспринимается отличная от черного, соответствует абсолютному порогу чувствительности.

Экспериментально установлено, что значение абсолютного порога чувствительности находится в пределах 10^-5..10^-4 Кд/м²

При дальнейшем повышении яркости для того чтобы стало заметно ее изменение, необходимо произвести увеличение не меньшее чем на определенную величину, данная величина называется разностным порогом восприятия.

Таким образом яркость следующей различимой градации после абсолютного порога чувствительности может быть определена следующим образом:

- яркость следующей различимой градации

- абсолютный порог чувствительности

- разностный порог восприятия

Разностный порог восприятия является переменной величиной, и с увеличением яркости предыдущей различимой градации тоже будет увеличиваться, но отклонение разностного порога восприятия и яркости предыдущей различимой градации будет являться величиной постоянной, которую называют диф. порогом восприятия

Таким образом, если взять диапазон изменения яркости от L_min до L_max, яркость первой разрешенной градации будет определятся:

Яркость второй различимой градации:

Яркость последней:

где m – число различных градаций в данном диапазоне изменений яркости

Отношение L_max и L_min называют контрастностью изображения.

контрастность изображения определяет количество различных градаций яркости.

 

Восприятие цвета

Согласно трехкомпонентной теории цветового света, в сетчатке присутствуют 3 группы колбочек, каждые из которых обладают различной спектральной чувствительностью, максимум которых соответствует синему, красному, зеленому цветам.

Суть трехкомпонентной теории заключается в следующем:

Существуют3 основных цвета, которые нельзя получить смешиванием других цветов, а все остальные цвета получаются смешиванием основных цветов в определенных пропорциях

Белый = С + З + К

Черный = С + З + К

Желтый = К + З

Голубой = З + С

Пурпурный = К + С

Цветовосприятие характеризуется следующими параметрами:

1) Светлота – позволяет различать поверхности, испускающие больше или меньше света

2) Цветовой тон – позволяет различать цвета между собой. Считается что человек различает около 180 цветовых тонов

3) Насыщенность – способность отличать какой-либо цвет от белого

Все эти параметры являются субъективными, они не позволяют произвести количественную оценку световосприятия, а дают оценивать как <, >, =.

Так же цветовосприятие будет зависеть от возможности восприятия изображения из двух различных точек.

Понятие развертки

Развертка – процесс управления перемещением развертывающего элемента в оптической плоскости изображения.

Характер движения развертывающего элемента отвечает какому-либо закону. Исходя из законов движения, развертка может быть линейной, зигзагообразной, синусоидальной, пилообразной, прямоугольной и так далее.

Как правило, используется линейная развертка.

Рассмотрим один цикл линейной развертки

В начале цикла, развертывающий элемент находится в левом верхнем углу экрана. Он начинает перемещение слева направо и сверху вниз, пока не достигнет правого края экрана. После этого изменяется характер его движения в горизонтальной плоскости и развертывающий элемент перемещается справа налево и сверху вниз, пока не достигнет левого края экрана. После чего опять меняется характер его движения в вертикальной плоскости и так повторяется до тех пор, пока развертывающий элемент не достигнет правого нижнего угла экрана. После чего изменяется характер движения в вертикальной плоскости и развертывающий элемент перемещается снизу вверх, пока не достигнет левого верхнего угла экрана, после чего цикл повторяется.

 

 

Так как развертывающий элемент перемещается одновременно в двух плоскостях, развертку можно разделить на горизонтальную (строчную) и вертикальную (полевую). При этом, один полный цикл горизонтальной развертки образует одну телевизионную строку, а один цикл вертикальной – поле. Геометрическая фигура, образованная перемещением развертывающего элемента в плоскости изображения называется растром. Однократная передача всех элементов изображения называется кадром.

Так как в вертикальной и горизонтальной плоскостях можно выделить два направления движения развертывающего элемента, то цикл вертикальной и горизонтальной развертки можно разделить на два периода (период прямого хода и период обратного хода)

Периоду прямого хода соответствует перемещение развертывающего элемента для горизонтального – слева направо, для вертикального – сверху вниз.

Периоду обратного хода соответствует перемещение развертывающего элемента для горизонтального – справа налево, для вертикального – снизу вверх.

В течении обратного хода, информация об изображении не передается, следовательно, сам период обратного хода должен быть как можно меньше, для того чтобы уменьшить избыточность телевизионной системы.

Развертка может быть прогрессивной и чересстрочной.

При прогрессивной развертке, строки передаются одна за другой без каких либо изменений. При чересстрочной – изображение разбивается на два поля; в первое будет входить все нечетные строки, во второе – все четные.

Первое поле будет начинаться в верхнем левом углу экрана и заканчиваться в середине нижнего края. Второе поле будет начинаться с середины верхнего края и заканчиваться в правом нижнем углу.

При использовании чересстрочной развертки, необходимо использовать следующие особенности:

1) Количество строк, на которые разбивается изображение, должно быть нечетным;

2) Первое поле должно начинаться с левого верхнего угла и заканчиваться в середине нижнего края;

3) Второе поле должно начинаться с середины верхнего края и заканчиваться в правом нижнем углу. Это условие необходимо выполнять для того, чтобы предотвратить наложение строк из различных полей друг на друга.

При использовании чересстрочной развертки уменьшается разрешающая способность изображения, однако, учитывая инерционность зрительной системы, для зрителей это заметно не будет. Использование чересстрочной развертки позволяет уменьшить максимальную частоту телевизионного сигнала в два раза при той же частоте вертикальной развертки.

 

Задача

Определить значение СЯ и трех ЦРС, а так же представить графические зависимости, при условии, что передается изображение «вертикальные цветные полосы». Цвета полос: Б, Ж, Г, З, П, К, С, И.

При определении значений СЯ и ЦРС значение сигналов основных цветов представляются исходя из максимальной и минимальной яркости изображения.

При 100% яркости, если основной цвет присутствует в формируемом, вместо его значения подставляется 1, если отсутствует – то 0.

но, так как, черный – это белый с минимальной освещенностью, примем значение за 0

Расчет цветоразностных сигналов производится аналогично, использую нужную формулу

 

Развертывающие устройства

Развертывающие устройства предназначены для последовательного анализа и синтеза изображения. Развертывающее устройство состоит из задающего генератора (ЗГ), формирующего устройства (ФУ), выходного каскада (ВК), нагрузкой которого является отклоняющая система (ОС).

Рассмотрим структурную схему развертывающего устройства:

 

 

ЗГ осуществляет формирование колебаний строго определенной частоты. Для синхронизации ЗГ различных РУ на них подаются синхроимпульсы, по приходу которых осуществляется начало цикла формирования колебаний. Сформировавшиеся таким образом колебания поступают на формирующее устройство, которое их преобразует в отклоняющие импульсы. Они должны иметь форму, обеспечивающую при подаче на отклоняющую систему перемещение РУ по заданному закону и с заданным уровнем нелинейных искажений.

ВК обеспечивает основное усиление по мощности ОИ до уровня, необходимого для нормальной работы отклоняющей системы, а так же обеспечивает согласование РУ с отклоняющей системой.

 

Отличия отклоняющих систем

Отклоняющие системы предназначены для перемещения развертывающего элемента по заданному закону и с заданным уровнем нелинейных искажений в оптической плоскости изображения.

Отклоняющие системы делятся на:

- магнитные

- электрические

- электронные

Магнитные отклоняющие системы представляют собой катушки, через которые протекает отклоняющий ток. За счет этого, вокруг катушки формируется магнитное поле, величина и направление которого будут зависеть от тока, протекающего через катушку. При воздействии магнитного поля и электронного луча, играющего роль развертывающего элемента, будет происходить отклонение последнего в направлении, определенном магнитным полем. Таким образом, изменяя отклоняющий ток, протекающий через катушку, можно изменять перемещение развертывающего элемента (электронного луча).

Магнитные отклоняющие системы применяются в телевизионных приемниках, мониторах, видеоконтрольных и других устройствах, в основе которых лежат ЭЛТ с большими размерами экранов.

Особенности:

а) возможность отклонения электронного луча в больших пределах при сравнительно небольших габаритах

б) высокая инерционность систем, наиболее проявляющаяся на ВЧ. Проявляется за счет ЭДС самоиндукции и паразитной межвитковой емкости. В связи с этой особенностью, для того, чтобы обеспечить перемещение развертывающего элемента (электронного луча), необходимо обеспечить протекание через катушку нелинейных токов.

Электрические отклоняющие системы представляют собой металлические пластины, к которым прикладывается отклоняющее напряжение. За счет этого, вокруг пластин, будет формироваться электрическое поле, величина и направление которого будут зависеть от приложенного напряжения. Электрическое поле, взаимодействуя с электронным лучом, будет осуществлять перемещение последнего в зависимости от величины и направления электрического поля. Таким образом, изменяя отклоняющее напряжение, можно осуществлять перемещение развертывающего элемента (электронного луча) по заданному закону и с заданным уровнем нелинейных искажений. Такие отклоняющие системы применяются в осциллографах, анализаторах спектра, АЧХ-метров и других измерительных приборах, в основе которых лежит ЭЛТ с небольшими размерами экрана.

Особенности:

а) небольшой угол отклонения развертывающего элемента, при сравнительно больших габаритах;

б) простота изготовления;

в) нужная инерционность.

 

Электронные отклоняющие системы представляют собой генератор импульсного напряжения. За счет формирования импульсов, происходит последовательное считывание ячеек ПЗС-матрицы, либо последовательное открытие отдельных участков ЖК или плазменных устройств отображения.

Особенности:

а) отсутствие источника электромагнитного поля;

б) работа отклоняющих систем осуществляется в цифровой форме;

в) развертывающего элемента физически нет.

Применяются в камерах, основанных на приборах с зарядовой связью, в ЖК и плазменных устройствах отображения, в проекторах и т.д.

 

Генераторы разверток

Предназначены для формирования импульсов тока или напряжения такой формы и частоты, чтобы при подаче на отклоняющие системы обеспечить перемещение РЭ по заданному закону и с заданным уровнем нелинейных искажений.

Генераторы разверток делятся на генераторы строчной развертки и генераторы кадровой развертки (ГСР и ГКР соответственно).

Генераторы кадровой развертки по своей структуре более просты. Это связано с тем, что в телевидении, как правило, в качестве отклоняющих систем используют магнитные. Так как магнитные отклоняющие системы обладают инерционностью, которая проявляется на ВЧ, то, следовательно, генераторы кадровой развертки должны включать в свой состав устройство, позволяющее устранить инерционность отклоняющих катушек.

Рассмотрим структурную схему ГКР на основе кадрового субмодуля СИ1 телевизионного преемника четвертого поколения.

 

ГОХ – генератор обратного хода

ДК – дифференц. Каскад

КК – коммутирующий каскад

ВК – выходной каскад

ГИГ – генератор импульсов гашения

 

Задающий генератор, собранный на VT1, VT2 обеспечивает автономное генерирование импульсов с заданной частотой. При подаче на его вход КСИ, происходит сброс процесса генерации, и цикл начинается по новой, вне зависимости от того, на каком месте его прервали.

Импульсы, сформированные ЗГ, поступают на ДК, выполненный на VT3, VT4. На второй вход ДК поступают отклоняющие импульсы с кадровых катушек, а так же линейно изменяющееся пилообразное напряжение. Введение такой цепи ОС обеспечивает требуемую линейность и стабильность генератора развертки. С ДК снимается разность между отклоняющими импульсами кадровых катушек и импульсами, сформированными ЗГ. Импульсы, в результате разности, поступают на коммутирующий каскад (КК), собранный на VT5.

Этот каскад обеспечивает поочередное открытие и закрытие выходного каскада (ВК), собранного по двухтактной схеме.

ВК выполнен на VT7, VT8. Эти транзисторы открываются поочередно. В первую половину прямого хода VT7 открыт, а VT8 закрыт. Через открытый транзистор, ток от источника питания протекает через коды отклоняющей катушки. Во вторую половину прямого ходаVT7 закрыт, а VT8 открыт и ток от конденсатора, заряженного в первую половину прямого хода, протекает через VT8 и кадровые отклоняющие катушки.

Так обеспечивается перемещение развертывающего элемента во время прямого хода по вертикали.

В начале обратного хода, VT8 закрывается, за счет чего срабатывает генератор обратного хода и генератор импульсов гашения.

Генератор обратного хода включает в себя цепь вольтдобавки, которая обеспечивает добавление напряжения к напряжению нагрузки, за счет чего, ток в отклоняющих катушках во время «обхода» протекает больший, а, следовательно, перемещение развертывающего элемента происходит быстрее.

Генератор импульсов гашения обеспечивает формирование положительных импульсов напряжения, который поступают на катод или управляющий электрод ЭЛТ, будут надежно запирать электронный прожектор на время обратного хода.

ГСР, помимо основной функции, должен обеспечивать формирование напряжений питания для высоковольтных электродов кинескопа. Это обеспечивается за счет того, что амплитуда отклоняющих импульсов выходного каскада стройной развертки может достигать одного киловольта.

Рассмотрим структурную схему ГСР.

Так как в отклоняющих катушках при частоте стройной развертки значительно проявляется инерционность, то в процессе работы ГСР может возникнуть рассинхронизация как по частоте, так и по фазе. ПО этому, для повышения надежности, в состав ГСР включают систему АПЧиФ (автоматическая подстройка частоты и фазы).

ЗГ формирует колебания с помощью ССИ. Эти колебания поступают на ФИК, который изменяет их фазу на 180°. Это необходимо для синфазного прихода колебаний и опорного сигнала, в качестве которого выступают отклоняющие импульсы, на фазовый детектор, который является основным блоком системы АПЧиФ. Если в процессе работы будет возникать разбежка в фазах колебаний и отклоняющих импульсов, то на выходе фазового детектора будет появляться напряжение ошибки, величина которого будет зависеть от разности фаз. Это и будет регулировать длительность прямоугольного импульса, поступающего на выходной каскад. Под действием этого импульса, выходной каскад обеспечивает формирование импульсов требуемой формы, амплитуды и частоты. Эти импульсы будут поступать на отклоняющую систему устройства коррекции геометрических искажений (УКГИ). Данный трансформатор повышает размах импульсов за счет своего включения обмоток, и обеспечивает их выпрямление. Это и должно поступать на умножитель напряжений (УН), который обеспечивает его увеличение до 25-30 кВ.

УКГИ будет осуществлять модуляцию строчных отклоняющих импульсов кадровыми. Это позволит уменьшить влияние отклоняющих систем друг на друга и обеспечить уменьшение нежелательных искажений.

Преобразователи свет-сигнал

Предназначены для преобразования лучистой энергии в электрический сигнал, один из параметров которого пропорционален энергии светового потока.

В основе преобразователя свет-сигнал лежит явление фотоэффекта, то есть способности отдельных типов веществ изменять свои электрические параметры под воздействием светового излучения.

Фотоэффект может быть внешним и внутренним.

При внешнем фотоэффекте, электроны атомов вещества за счет сообщенной энергии светового излучения покидают границы вещества, образуя около него токи смещения, величина которых будет пропорциональна энергии светового излучения.

При внутреннем фотоэффекте электронам вещества сообщается такая энергия, чтобы они либо перешли на более высокий энергетический уровень, либо покинули орбиты атомов, не покидая при этом границы самого вещества.

В результате, за счет наличия свободных электронов и положительно заряженных ионов в веществе возникают токи проводимости, в результате сопротивления вещества уменьшается пропорционально сообщенной энергии светового излучения. Спустя некоторое время (не мгновенно) происходит рекомбинация, то есть свободные электроны притягиваются к положительным ионам, электроны возвращаются с более высоких энергетических уровней на низкие и сопротивление вещества возвращается к исходному значению.

При внешнем фотоэффекте, основным достоинством является низкая инерционность, но при этом уровень сигнала на выходе достаточно мал.

При внутреннем фотоэффекте, уровень выходного сигнала возрастает (сотни микроампер единицы ампер), но при этом, увеличивается инерционность.

Функционально, преобразователи свет-сигнал состоят из двух основных блоков:

- светочувствительная поверхность;

- устройство формирования развертывающего элемента.

В качестве светочувствительной поверхности используется вещество, обладающее внутренним или внешним фотоэффектом. Там выделяется отдельный участок, на котором будет проецироваться оптическое изображение. Этот участок называют фотомишенью. Для защиты фотомишени от воздействия от воздействий окружающей среды, ее закрывают слоем прозрачного стекла. Внутреннюю часть светочувствительной поверхности соединяют с устройством формирования развертывающего элемента посредством развертывающего элемента. Развертывающий элемент будет обеспечивать протекание тока через отдельные участки светочувствительной поверхности. За счет изменения электрических параметров светочувствительной поверхности, под действием светового излучения, будет изменяться значение тока, протекающего через отдельный участок светочувствительной поверхности и нагрузку преобразователя свет-сигнал. В результате, на выходе будет формироваться электрический сигнал, параметры которого будут пропорциональны энергии светового излучения, которая подавалась на преобразователь свет-сигнал.

Преобразователи свет-сигнал характеризуются по следующим признакам:

- по виду фотоэффекта:

- на внешнем

- на внутреннем

- по типу преобразователя:

- электровакуумные

- на приборах с зарядовой связью (ПЗС)

- по типу отклоняющих систем:

- с магнитной

- с электронной

- с механической

- в зависимости от спектрального распределения:

- видимого диапазона

- других диапазонов

Преобразователи свет-сигнал характеризуются следующими параметрами:

- чувствительность. Это величина, обратная минимальной освещенности светочувствительной поверхности, при которой на выходе обеспечивается номинальное отношение сигнал/шум.

- инерционность. Определяется временем, в течение которого после прекращения воздействия светового излучения уровень выходного сигнала уменьшится на 95%.

- световая характеристика. Это зависимость тока на выходе преобразователя от освещенности светочувствительной поверхности. Эта характеристика показывает диапазон освещенностей, при которых работает преобразователь свет-сигнал.

- спектральная характеристика. Это зависимость тока на выходе преобразователя от длины волны светового излучения при равно яркостном воздействии во всем диапазоне измерений.

Для более качественного преобразования, форма спектральной характеристики должна совпадать с кривой видности глаза, то есть иметь максимум в области зеленого цвета.

 

Преобразователи сигнал-свет

Предназначены для преобразования электрических сигналов в оптическое излучение, энергия которого будет пропорциональна энергии электрического сигнала. Преобразователи свет-сигнал делятся на 2 типа:

- прямого преобразования

- косвенного преобразования

При прямом преобразовании, электрический сигнал непосредственно переходит в оптическое излучение посредством специального вещества (люминофора). Данный способ используется в кинескопах, плазменных панелях, мониторах, видеоконтрольных устройствах и т.д.

При косвенном преобразовании, электрический сигнал управляет световой энергией, поступающей от отдельного источника света. Данный способ применяется в жидкокристаллических устройствах отображения, мультимедийных проекторах и так далее.

 

Противошумовая коррекция

Должна обеспечивать увеличение отношения сигнал/шум во всех звеньях телевизионного тракта. Противошумовая коррекция применятся на выходе преобразователя свет-сигнал, так как уровень сигнала в этой точке минимальный и, следовательно, в большей степени подвержен воздействию шумов. Так как преобразователь свет-сигнал можно представить генератором тока с большим внутренним сопротивлением, то уровень сигнала на его выходе будет определяться по формуле:

При этом уровень шумов на выходе преобразователя свет-сигнал будет определяться следующим образом

Где - постоянная Больцмана

- температура в кельвинах

- полоса частот

Таким образом, отношение сигнал/шум будет

Из данного выражения видно, что для увеличения отношения сигнал/шум, необходимо либо увеличивать ток сигнала, либо увеличивать сопротивление нагрузки, либо уменьшать полосу частот

Увеличение тока сигнала связанно с особенностями преобразователя свет-сигнал. Следовательно, увеличение этого параметра является сложным многоэтапным процессом, изменяющим саму конструкцию преобразователя. Уменьшение полосы частот повлечет за собой потерю, по этому, в качестве противошумовой коррекции используют увеличение нагрузки преобразователя свет-сигнал. Это обеспечивается за счет использования в качестве предварительного усилителя малошумящих полевых транзисторов, включенных по схеме с ОС, однако, использование транзистора ведет к спаду коэффициента передачи, а следовательно и уровня сигнала в области ВЧ. По этому, вместе с противошумовой коррекцией в предварительном усилителе осуществляется частотная коррекция. Частотная коррекция реализуется с помощью частотно независимых обратных связей в усилительных каскадах предварительных усилителей.

 

Апертурная коррекция

Предназначена для устранения искажений, вызванных конечными размерами сечения развертывающего элемента (его апертуры).

Эти искажения будут проявляться при передаче изображений с резко выделенными границами, размеры которых соизмеримы с размерами развертывающего элемента

Как видно из временных диаграмм, апертурные искажения будут проявляться в недостаточной крутизне фронтов и спадов импульсов. Это будет равносильно спаду АЧХ в области ВЧ. Следовательно, для устранения апертурных искажений, необходимо увеличивать величину фронтов и спадов импульсов, или осуществлять подъем АЧХ в области ВЧ.

Апертурные искажения изменяют только АЧХ, но, при этом, фаза сигнала не изменяется. Это значит, что для коррекции апертурных искажений, необходимо устройство с линейной ФЧХ.

Устройство, которое обеспечивает коррекцию апертурных искажений, называется апертурный корректор. При этом, простейший из них представляет собой колебательный контур, настраиваемый на ВЧ сигнал. Более сложные апертурные корректоры производят выделения из самого сигнала отдельных импульсов, которые будут, в последствии, корректировать заданные сигналы.

На вход поступает сигнал, сформированный преобразователем свет-сигнал. Дифференциальная цепь второго порядка (ДЦ'') выделяет из них отдельные гармонические составляющие, которые, за тем, поступают на инвертор (U), который меняет фазу колебаний на 180°. Таки образом формируется корректирующий сигнал.

Основной сигнал через линию задержки поступает на сумматор. Линия задержки обеспечивает синфазный приход на сумматор корректирующего и корректируемого сигналов. При сложении этих сигналов форма импульсов на выходе будет приближаться к идеальной.

Апертурные искажения возникают в преобразователях свет-сигнал также как и в преобразователях сигнал-свет. Но, апертурная коррекция учитывает искажения только на передающей стороне. Это связано с тем, что в преобразователях сигнал-свет размер экрана существенно больше, чем светочувствительная поверхность преобразователя свет-сигнал. Следовательно, при равной апертуре, апертурные искажения в первом случае будут гораздо меньше, при чем на столько, что их можно не учитывать при проектировании телевизионного тракта.

 

Гамма коррекция

Предназначена для устранения нелинейных искажений. Нелинейные искажения оцениваются коэффициентом γ, и для телевизионного тракта будут определяться нелинейностью в преобразователе свет-сигнал, коэффициентом нелинейности передающего и приемного трактов и коэффициентом нелинейности кинескопа.

Учитывая нелинейность преобразователя свет-сигнал, передающих и приемных трактов близка к единице, нелинейность телевизионной системы будет определяться нелинейностью кинескопа. Таким образом, общая нелинейность будет больше единицы, что будет проявляться в виде неравномерно изменяющейся яркости на экране кинескопа при передаче изображения с равномерно изменяющейся яркостью.

Для устранения нелинейных искажений необходимо ввести в тракт устройство, у которого передаточная характеристика будет иметь коэффициент нелинейности меньше единицы. При сложении передаточной характеристики тракта и гамма корректора, суммарная характеристика будет иметь линейный характер.

Рассмотрим принципиальную схему гамма корректора

Принцип работы:

При малых уровнях сигнала на выходе VT1, напряжение на его коллекторе будет большим, следовательно, все диоды будут закрыты, так как потенциал на катоде будет выше потенциала анода. При этом, резисторный каскад работает как обычный, имея заданный коэффициент усиления. При увеличении уровня сигнала, потенциал на коллекторе будет уменьшаться, следовательно будет уменьшаться и потенциал, приложенный к катодам диодов и при определенном уровне сигналов на входе произойдет открытие диода VD1. В результате его открытия следующий каскад будет шунтироваться низким сопротивлением открытого диода и в результате коэффициент передачи уменьшиться.

При дальнейшем увеличении уровня сигнала на входе VT1 будут последовательно открываться VD2 и VD3. За счет их открытия, следующий каскад будет еще больше шунтироваться, и, в результате, коэффициент передачи будет еще больше уменьшаться.

При этом, передаточная характеристика будет иметь вид:

 

 

Таким образом, при сложении данной характеристики с характеристикой телевизионного тракта, общая характеристика будет иметь линейный характер. На практике, с помощью переменных резисторов, моменты открытия диодов настраивают так, чтобы добиться коэффициента нелинейности результирующей характеристики ≈ 1,2..1,25

За счет придания характеристике необходимой нелинейности, на экране телевизионного приемника будет более заметно разделение темных и светлых тонов.

 

Классификация систем телевизионного вещания

Системы телевизионного вещания характеризуют по следующим признакам:

- по типу сигнала

Аналоговые и цифровые.

- по наличию цвета в изображении

Системы черно-белого и цветного вещания

- по способу доставки сигналов телевизионного вещания

Эфирное, кабельное, спутниковое

- по качеству (четкости)

Стандартной четкости, повышенной четкости, высокой четкости

- по наличию обратной связи

Неинтерактивные и интерактивные I, II и III групп