Стандарты кодировки телевизионного сигнала

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Стандарты разрабатывались в разное время для разных регионов планеты. По этой причине они имеют многочисленные модификации. В нашей стране, как и в большинстве стран восточной Европы, телевещание ведется в формате SECAM.

NTSC (National Television Standards Committee) - стандарт национального комитета телевидения США. Впервые был использован в 1954 году, имеет 525 горизонтальных строк и частоту смены кадра 60 Гц. Остряки от техники расшифровывают название как «Never Twice the Same Color» («никогда не повторяет один и тот же цвет»), имея в виду проблемы с цветопередачей.

SECAM (Systeme Electronique pour Couleur avec Memoire) - разработан во Франции и действует с 1967 года, содержит 625 строк и частоту развертки 50 Гц. Ревнивые американцы расшифровывают SECAM как «Something Essentially Contrary to the American Method» (нечто в высшей степени противоположное американскому методу) или «Second Colour Always Magenta! » (второй цвет всегда ярко красный). Поводом для сарказма служит увеличение количества строк за счет уменьшения частоты развертки. В результате общее качество сигнала не изменилось по отношению к NTSC. Внутри стандарта существует множество разновидностей или типов, отличающихся в основном количеством информации о цвете и звуке.

PAL (Phase Alternating Line) - разработана Вальтером Брухом в Германии в 1967 году. Кодировка передает сигнал с «неправильным» чередованием строк, 625 строк с частотой 50 Гц. Это меняет изображение в лучшую сторону, но из-за сложностей расшифровки запутанного сигнала возникают альтернативные трактовки аббревиатуры PAL, например, «Pay A Lot» - плати много.

MESECAM (Middle East SECAM - средневосточный SECAM). Подразумевалось, что он распространен на Ближнем и Среднем Востоке. Но SECAM-вещание в этих регионах ничем не отличается от стандартного. По сути, несколько арабских стран принимают нормальный SECAM (625 строк/50 Гц). Термин «MESECAM» появился в годы, когда стал резко расти спрос на видеомагнитофоны в арабском регионе. Имея возможность не только принимать «родной» SECAM, но и PAL из соседних стран, арабские зрители буквально вынудили производителей разработать дешевый способ записи SECAM-программ. На свет появился MESECAM - способ записи SECAM-программ на PAL-видеомагнитофоны.

В зависимости от видеосигнала и технических возможностей телевизора возникает то или иное качество изображения.

КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

КИНЕСКОПНЫХ ТЕЛЕВИЗОРОВ

1. Телевизионное изображение состоит из точек, которые могут быть более или менее заметными, в зависимости от пространственного разрешения и размера экрана.

2. Изображение кинескопного телевизора всегда мерцает. Другой вопрос, заметен этот эффект или нет, но в силу природы видеосигнала и способа его воспроизведения экран мерцает всегда.

3. Строки экрана всегда дрожат. Дрожание может быть более или менее выражено, но присутствует всегда.

4. Телевизионное изображение всегда графически искажает сигнал. Плоский или выпуклый экран оптически активен, всегда работает как линза и в большей или меньшей степени искажает графику исходного изображения.

5. Всегда искажается детализация изображения из-за неравномерного пространственного разрешения по плоскости экрана.

КОНСТРУКЦИЯ ТЕЛЕВИЗОРА

Теперь вернемся к рассмотрению конструкции телевизора. Мы уже знаем, что основным его элементом является кинескоп. Усложним описание и рассмотрим, что именно заключено в этой стеклянной трубке и за ее пределами.

Прожектор электронов - электронная пушка, катодный излучатель электронов. Располагается в самом узком месте трубки. В цветных телевизорах может использоваться одна (технология Trinitron от Sony) или три электронных пушки (все остальные технологии), предназначенные для возбуждения каждого цвета люминофора. Количество электронных пушек не является преимуществом ни с точки зрения покупателя (количество пушек на цену и качество изображения не влияет), ни с точки зрения производителя (в каждом способе есть свои технологические трудности, которые уравнивают трудоемкость и затраты на производство).

Очень правильно для оценки количества звучит определение «технология». Количество пушек - это «технология возбуждения люминофоров», которая не является преимуществом или недостатком, а является способом достижения результата (цветного изображения), качество которого зависит от взаимосвязи многих факторов.

Отклоняющая система - электромагнитная обмотка кинескопа, работа и конструкция которой, как и количество пушек, относится к способу получения изображения и тоже не имеет явно выраженных самостоятельных преимуществ.

Маски телевизоров

Для того, чтобы пучок электронов попадал только в тот пиксель, в который он в данный момент должен попасть, используются маски. Они могут быть выполнены в виде сетки с отверстиями или в виде решетки. Каждое отверстие пропускает пучок электронов в строго ограниченный пиксель и закрывает окружающее пространство. Существует несколько видов кинескопов: с теневой маской, с апертурной решеткой и др. В первом случае в качестве цветоуправляющего элемента выступает сетка, расположенная перед слоем люминофоров и имеющая кривизну, равную кривизне экрана. Маска содержит около 956x575 ~= 550000 отверстий (в кинескопе телевизора, а у мониторов больше) и осуществляет цветоделение, обеспечивая прохождение лучей на соответствующие им люминофоры. Во втором случае цветоуправление осуществляет решетка тонких вертикальных проволок.

Для получения правильной цветовой передачи изображения необходимо, чтобы каждый электронный прожектор кинескопа подсвечивал люминофоры строго своего типа (на рисунке каждый луч условно окрашен в соответствующий цвет). Диаметр отверстия в маске подобран таким образом, чтобы электронный луч, проходя мимо, отдавал бы максимум своей энергии в строго локализованный участок. При правильном ориентировании лучей прожекторов, каждый будет засвечивать «свой» люминофор.

Выбор материала, из которого производятся маски телевизора, имеет принципиальное значение, так как при выходе из строя маски выходит из строя и изображение на экране. Практически с самого начала телевидения маски для кинескопов производились из инвара -сплава никеля и железа. Этот материал обладает всеми необходимыми свойствами, в частности, устойчивостью к повышенной температуре и к бомбардировке электронами по относительно невысокой цене.

Со временем большинство производителей перестало упоминать инвар в технических характеристиках прибора, однако некоторые продолжают использовать это название, создавая иллюзию уникальности своего продукта. На самом деле, все маски на сегодняшний день выполняются из инвара с небольшими отклонениями от первоначальной структуры сплава - микродобавками других металлов.

Теневая маска (Shadow Mask) -отверстия маски имеют округлую форму и располагаются напротив точечных элементов люминофора. Три точки люминофора разного цвета формируются в триады. Диагональное расстояние между триадами называется шагом маски (Dot Pitch). Чем меньше шаг между триадами, тем выше качество изображения. В современных телевизорах шаг маски находится в пределах от 0, 25 мм у лучших моделей до 0, 30 мм у посредственных моделей.

Кинескоп с теневой маской воспроизводит очень четкое изображение с высокой контрастностью.

Недостаток - невысокая яркость и насыщенность цветов.

Апертурная решетка (Aperture Grid) - маска состоит из вертикальных струн. Люминофор нанесен тонкими вертикальными полосками. Расстояние по горизонтали между полосками одного цвета считается шагом апертурной решетки, который колеблется от 0, 23 до 0, 25 мм.

Некоторые телевизоры с апертурными решетками (например, «абсолютно плоские») имеют переменный шаг решетки, например, 0, 23 в центре экрана и 0, 25 на периферии. Это связано со значительной разницей угла падения потока электронов в разные участки плоского экрана. Для того, чтобы качество изображения на краях экрана соответствовало центральному, необходимо увеличивать расстояние между крайними струнами апертурной решетки (появляется переменный шаг апертуры, который ни в коем случае не означает «переменное качество изображения»).

Апертурная решетка имеет незначительную площадь по сравнению с теневой маской, поэтому яркость и насыщенность цвета в таких телевизорах очень высока.

Следует подчеркнуть еще две особенности, присущие кинескопам с апертурной решеткой. Во-первых, они плоские как минимум в вертикальном направлении, во-вторых, на них всегда присутствуют одна или две (в зависимости от размера диагонали экрана) горизонтальные тонкие линии. Это не дефект изображения, а тень от горизонтальной проволоки, поддерживающей и стабилизирующей вертикальные струны.

Щелевая маска (Slot Mask) в значительной степени объединяет достоинства теневой и апертурной масок. Отверстия в ней имеют прямоугольную или овальную форму. Элементы люминофора также имеют прямоугольную или овальную форму. Шагом маски или щелевым шагом называют расстояние по горизонтали между элементами люминофора одного цвета (от 0, 21 до 0, 27 мм).

Щелевая маска позволяет добиваться высокой детализации с яркими и насыщенными красками.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒