TElevizija

Televizija

Televizija (gr. tele – toli + lot. visio – matymas) – judančių vaizdo ir paveikslo perdavimas laidais arba radijo bangomis.Šiandien jos neįmanoma atsieti nuo mūsų buities. Spustelėjus televizoriaus jungiklį, nušvinta ekranas ir mes matome vaizdus bei girdime garsus. Moksle ir technikoje televizija taikoma įvairiems tyrimams, pramonoje – gamybos procesams stebėti. Ypač plačiai televizija naudojama kultūros reikalams: jos programos iš vieno televizijos centro perduodamos radijo bangomis daugybei abonentų, turinčių specialius imtuvus – televizorius.

Veikimo principai

Bene pagrindinis televizoriau elementas yra eelektroninis vamzdis, kuris sudarytas iš 1-stiklinio viename gale praplatinto vamzdžio, iš kurio išsiurbtas oras. Dar ji sudaro 2- katodas, 3- valdymo tinklelis, 4- anodas, 5,6-horizontalios ir vertikalios plokštės, 7-elektroninis spindulys bei 8- ekranas.

Ir siūstuve ir imtuve elektronų spinduliai keliauja elektroninio vamzdžio vakumu. Siūstuve elektrono spindulys prabėga paviršių, kuriame objektyvas projektuoja siunčiamą vaizdą. Tas paviršius sudarytas iš fotoelementų, kurie keičia elektronų spindulio intensyvumą pagal kiekvieno vaizdo elemento skaistę. Taip sukuriami video signalai. Imtuve elektronų spindulys nueina tokį pat kelią, oo jo intensyvumą valdo priimtasis siūstuvo video signalas. Elektronai atsimuša į liuminescencinį ekraną ir sukuria jame šviesą, proporcingą spindulio intensyvumui. Štai toks yra pagrindinis televizijos principas.

Elektroninis vamzdis naudojamas ir siuntimui ir priėmimui. Jis turi netiesiogiai kaitinamą katodą, kuris skleidžia eelektronus.

Juos traukia anodas, kurio potencialas katodo atžvilgiu yra teigiamas. Elektronų srauto intensyvumą valdo kitas elektrodas, esantis tarp katodo ir anodo. Tas elektrodas vadinamas moduliatoriumi, yra cilindro formos ir iš dalies supa katodą, o jo dugne yra anga elektronams praeiti. Moduliatoriaus funkcija ta pati kaip ir triodo tinklelio. Visi tie elektrodai kartu sudaro elektronų patranką. Anode yra anga pro kurią pralekia dauguma jo traukiamų elektronų. Siūstuve elektronų pluoštas “peržiūri” įvairius vaizdo elementus, prabėgdamas šviesai jautriu paviršiumi, į kurį tas vaizdas projektuojamas. Imtuve elektronų pluoštas sukuria vaizdą fluorescuojančiame ekrane. Elektronų pluoštą reikia sufokusuoti ir tai daroma magnetiniu lauku, sukuriamu rite tekančios srovės .

Nejudanti dėmė ekrano centre neduoda jokios praktinės naudos. Reikia priversti dėmę “prabėgti” besikaitaliojančiomis abiejų puskadrių eilutėmis. Elektronų pluoštą ggalima valdyti keičiant elektrinį arba magnetinį lauką. Elektriniai laukai sukuriami sudarius potencialų skirtumą tarp dviejų metalinių plokštelių, išdėstyti iš abiejų spindulio pusių. Teigiamas elektrodas traukia elektronus, o neigiamas stumia . Elektronų pluoštui kreipti horizontalia kryotimi naudojamos vertikalios plokštelės .

Tačiau šiuo metu televizorių elektroniniuose vamzdžiuose pluoštas kreipiamas magnetiniais laukais.Tuos laukus kuria elektromagnetai, įtaisyti vamzdžio išorėje.

Tokiais magnetais praleidžiama tinkamos formos srovė’, kuri verčia pluoštą nueiti visą kelią, reikalingą vaizdui išskleisti. Taigi, elektroninis vamzdis apsuptas nemažu kiekiu riči;. Aplink vamzdį apsuktas solenoidas, ffokusuojantis elektronų pluoštą. Jį kreipia dvi poros ričių : pirmoji ričių

pora kreipia pluošta iš kairės į dešinę, o antroji – į viršų ir į apačią.

Elektronai atsimuša į fluorescuojantį ekrano sluoksnį ir išmuša antrinius elektronus. Neleistina, kad ekranas kauptų pirminius ir antrinius elektronus, nes jie sukurtų neigiamą krūvį, kuris stumtų kitus elektronų patrankos skleidžiamus elektronus. Kad pirminiai ir antriniai elektronai nesikauptų, išorinės kolbos sienelės nuo ekrano iki anodo padengiamos laidžiu sluoksniu.

Tuomet, patekusius į fluorescuojantį sluoksnį elektronus pritraukia anodas, turintis aukštą teigiamą potencialą ir sugeria juos. Elektroninio vamzdžio ekranas padengtas fluorescuojančios medžiagos sluoksniu. Ši medžiaga švyti kai ją bombarduoja elektronai. Kuo stipresni smūgiai, tuo labiau ji švyti. Nespalvotuose televizoriuose toji šviesa – balta. O spalvotųjų televizorių fluorescuojantis sluoksnis susideda iš pusantro milijono elementų, kurių vienas trečdalis skleidžia raudoną, antras, mėlyną, o paskutinis trečdalis žalią šviesą.

Spalvotoje televizijoje naudojamos trys pagrindinės spalvos, kurioms yra jautri akių tinklainė: raudona, žalia ir mėlyna. Sumaišius pagrindines spalvas galima gauti visą regimųjų spalvų gamą. Dozuojant visų pagrindinių spalvų intensyvumus galima gauti visus norimus atspalvius. Visuose spalvotosios televizijos sistemose suderinamumas pasiekiamas kartu su spalva siunčiant skaisčio signalą. Televizoriuje tris pagrindines spalvas spinduliuoja pats kineskopo liuminescencinis ekranas. Jis sudarytas iš milžiniško skaičiaus liuminescencinių taškų, vvadinamų liuminoforais; jie išdėstyti grupėmis po tris elementus. Kiekviena tokia grupė (triada) turi tris liuminoforus: žalią, mėlyną ir raudoną. Tokių trijadų kineskope yra apie 500 000. Į kiekvieną liuminoforą reikia nukreipti elektronų pluoštą, atitinkantį jo spalvą.

Nespalvotosios ir spalvotosios televizijos sistemos yra suderintos, t.y galima žiūrėti spalvotas programas nespalvotuoju televizoriumi (žinoma, jas matysime nespalvotai) arba nespalvotas programas spalvotuoju televizoriumi.

Siunčiamieji televiziniai vamzdžiai turi būti labai jautrūs šviesai, kad būtų galima perduoti silpnai apšviestas scenas. Be to video signalai turi kisti taip pat greitai, kaip kinta peržiūrimų vaizdo elementų skaistis. Skaistė pakeisti elektriniais signalais galima, pasinaudojus medžiagomis, pasižyminčiomis fotoemisija arba fotolaidumu. Fotoemisija, kai medžiagos veikiamos šviesos, skleidžia elektronus. Kai šviesos spinduliai krinta į fotolaidžias medžiagas, sumažėja jų specifinė varža. Selenas pasižymi fotolaidumu, o prie medžiagų, pasižyminčių fotoemisija, priskiriami šarminiai metalai: litis, natris, rubidis ir cezis. Cezis naudojamas dažniau negu kiti, nes jo jautrumas labai artimas žmogaus akies spektriniam jautrumui.

Signalo siuntimas

Kaip televizorius rodo vaizda jau aišku, tačiau iš kur jis tuos signalus gauna ? Turbūt dauguma esate matę vaizdo kamerą.Tai ji veikia panašiai kaip ir elektroninis vamzdis tačiau atvirkščiai. Iš kameros gautos elektromagnetinės bangos siųstuvo pagalba yra siunčiamos i aplinka. Dabartyje yra naudojami gana galingi siustuvai, tačiau nepaisant to, reikia iišvengti bangu difrakcijos. Televiziniai siųstuvai dirba metrinėmis bangomis, kurių dažnis nuo 41MHz iki 68MHz ir nuo 162MHz iki 230MHz. Bet pastaruoju metu sukonstruoti siųstuvai dirba decimetrinėmis bangomis dažnio juostoje nuo 470 MHz iki 582MHz. Decimetrinių bangų ilgis apie 30cm. Realus tokio siųstuvo nuotolis siekia 50km. Štai kodėl kiekvienas televizinių stočių tinklas privalo turėti daug retransliatorių. Pastarieji su pagrindiniu siųstuvu sujungiami bangolaidžiais (tai metalinių vamzdžių linijos, kuriomis sklinda centimetrinės bangos). Tose linijose taip pat naudojamos labai trumpos bangos, kurios siauru pluošteliu sklinda į priimamasias antenas. Tai buvo bendra idėja kaip siunčiamas televizinis vaizdas.

Signalo priemimas

Televizorius siustuvo siunčiamas elektromagnetines bangas priima kaip ir radijo imtuvas, antenos pagalba. Antena turi indikuota ryšį su imtuvo konturu, kurio savųjų virpesių dažnį galima keistikeičian kondensatoriaus talpą. Elektromagnetinės bangos indukuoja imtuvo kontūre aukštojo dažnio moduliuotus elektromagnetinius virpesius. Jeigu jų dažnis sutampa su kontūro savųjų virpesių dažniu, įvyksta rezonansas- smarkiai padidėja virpesių kontūre amplitudė. Taigi iš daugybės antenoje sužadintų virpesių kontūras išskiria reikiamo dažnio virpesius- imtuvas suderinamas su norima transliacijos stotį ir pasirenkame norimą kanalą.

Vaizdas

Televizinis signalas užima labai plačią juostą – visus 6MHz. Jie vadinami videosignalais.Televizijoje per sekundę perduodami 25 kadrai, o to daugiau negu pakanka. Broliams Luji ir Ogiustui Liumjerams pavyko sukurti

filmą todėl, kad žmogus sugeba įsiminti regėjimo pojūčius. Tie pojūčiai išlieka maždaug vieną dešimtąją sekundės dalį, tik ne akių tinklainėje, kaip dažnai sakoma, o mūsų samonėje. Iš pradžių negarsiniame kine rodydavo 16 kadrų per sekundę. Kadangi regimieji pojūčiai kurį laiką išlieka, tai kiekvienas kadras nesuvokiamas atskirai nuo prieš jį ėjusio ar vėlesnio. Viskas suvokiama nenutrūkstamai. Nuo 1930m , kai atsirado garsinis kinas, kadrų keitimo dažnis buvo paaukštintas iki 30 per sekundę, o tai šiek tiek skiriasi nuo įprasto televizijoje. Kai ddabar per televiziją rodo filmus, pagamintus negarsinio kino epochoje, mus stebina skubūs žmonių judesiai ir gestai. Tą reiškinį galima paaiškinti labai paprastai: filmus, nufilmuotus 16 kadrų per sekundę dažniu, rodoma 25 kadrų per sekundę greičiu.

Tarp kino ir televizijos yra nedidelis skirtumas: kiekvienas kino kadras pasirodo visas iš karto, o televizijoje vaizdas formuojamas, nuosekliai atsirandant visiems jį sudarantiems elementams. Elementu vadinama pati mažiausia vaizdo dalelė: jo paviršius toks mažas, jog galima laikyti , kad skaistis vienodas. Tie elementai tokie maži, kkad net sąlyginai vadinami “taškais”. Vaizdo elementai siunčiami tokia tvarka kaip skaitant knygą. Iš kairės į dešinę prabėgi akimis teksto eilutės elementus – raides. Pasiekęs eilutės galą, žvilgsnis truputi nuslysta žemyn ir greitai grįžta į kairę, prie sekančios eilutės pradžios, oo po to vėl bėga raidėmis. Kiekvienas siunčiamas televizijos kadras atitinka knygos puslapį. Tokių puslapių perskaitoma 25 per sekundę..

Televizijoje nėra vieningos standartinės sistemos. Perdavimo charakteristikos labai skirtingos ir priklauso nuo šalies. Pavyzdžiui Europos šalyse kadrų dažnis yra 25 kadrai per sekundę, Amerikoje jis siekia 30. Europos kontinente apšvietimo tinklo srovės dažnis yra 50 Hz, o Amerikoje – 60Hz. Dar svarbiau, kad nevienodi standartai nustatantys eilučių skaičių kadre. Europoje pagrindinė charakteristika yra vaizdo aiškumas – 625 eilutės kadre, o Prancūzijoje, be šių, dar perduodamos laidos, kurių aiškumas – 819 eilučių. Amerikoje vaizdo aiškumas siekia 525 eilutes. Amerikos šalys ir Japonija naudoja sistemą, vadinamą NTSC, o Europiečiai naudoja Prancūzų sistemą SECAM ir Vokiečių sistemą PAL.

Kiekvienoje eilutėje yra 833 elementai. Taigi susidaro ddaugiau kaip 13 milijonų taškų per sekundę. Jiems persiųsti reikalingas videosignalas, turintis labai daug periodų per sekundę. Kadangi laikome, kad kiekvieną elementą galima persiųsti vienu videosignalo pusperiodžiu. Tuomet kiekvienas signalo periodas gali persiųsti du elementus. Vadinasi, 6,5 milijono periodų per sekundę gali persiųsti kadrus, išskaidytus į 625 eilutes. Praktikoje tenkinamasi 6 MHz pločio juosta. Siunčiant kiekvieno kadro visas 625 eilutes nuosekliai nuo pirmos iki paskutinės kyla pavojus, kad siunčiamas vaizdas svyruos kaip jūros bangos. Mat, nors regėjimo pojūtis ir išlieka 11/25s, intervalas iki kitos eilutės atsiradimo toje pat vietoje kiek per didelis, todėl susidaro mirgėjimo įspūdis. Dėl šios priežasties reikia kaitalioti eilutes. Siunčiamos ne nuosekliai visos iš eilės, o iš pradžių visos nelyginės eilutės, tai užima 1/50s, paskui kitą 1/50s siunčiamos visos lyginės eilutės. Žiūrovui atrodo, kad jis regi 50 kadrų per sekundę, todėl visiškai išnyksta mirgėjimo Televiziniai siųstuvai dirba metrinėmis bangomis, kurių dažnis nuo 41MHz iki 68MHz ir nuo 162MHz iki 230MHz. Bet pastaruoju metu sukonstruoti siųstuvai dirba decimetrinėmis bangomis dažnio juostoje nuo 470 MHz iki 582MHz. Decimetrinių bangų ilgis apie 30cm. Realus tokio siųstuvo nuotolis siekia 50km. Štai kodėl kiekvienas televizinių stočių tinklas privalo turėti daug retransliatorių. Pastarieji su pagrindiniu siųstuvu sujungiami bangolaidžiais (tai metalinių vamzdžių linijos, kuriomis sklinda centimetrinės bangos). Tose linijose taip pat naudojamos labai trumpos bangos, kurios siauru pluošteliu sklinda į priimamasias antenas. Tai buvo bendra idėja kaip siunčiamas televizinis vaizdas.

Truputis istorijos

• Elektroninį vamzdį 1897m. Sukonstravo vokiečių fizikas Karlas Ferdinandas Braunas, todėl šis vamzdis dar vadinamas Brauno vamzdžiu. • Reguliarios televizijos transliacijos elektronine sistema pradėtos Didžiojoje Britanijoje ir Vokietijoje 1936m.

• Spalvotoji televizija Jungtinėse Amerikos Valstijose atsirado 1953m. , Lietuvoje—1975m.

• Lietuvoje pirmuosius elementarius televizijos bandymus darė radijo megėjai dar prieš II pasaulinį karą, bet pplačiau į buitį televizija atėjo tik 1957m (kai kurių š. Lietuvos rajonų gyventojai nuo 1955m galėjo matyti Rygos televizijos laidas), kai Vilniuje pradėjo veikti televizijos centras, kurio galingumas buvo 15/7,5 kW (15kW vaizdo ir 7,5kW garso siųstuvas). 1958-1959m pastatyti nedideli televizijos retransliatoriai Druskininkuose, Kaune, Panevėžyje, kiek vėliau – Klaipėdoje, Raseiniuose, Šiauliuose ir kitur. Galingi retransliatoriai pastatyti Vilniuje (1957,1964), Kaune (1960), Klaipėdoje (1961) ir Šiauliuose (1962). Nuo 1970, paleidus galingą televizijos retransliatorių Viešintose (Anykščių raj.), Vilniaus televizijos programą gali matyti visi Lietuvos gyventojai. Plečiantis retransliatorių tinklui, sparčiai plito ir televizoriai (1958 jų buvo 1500, 1970 – 403 000).