テレビ。 テレビの基本原理 テレビの原理は何に基づいているのでしょうか?

27.11.2020

テレビ (テレ...そしてビジョンという言葉から)

無線電子手段による遠隔地への視覚情報 (動画) の送信に関連する科学、技術、文化の分野。 そのような転送の実際の方法。 テレビは、ラジオ放送と並んで、情報 (政治、文化、科学、教育、教育) を広める最も普及した手段の 1 つであり、科学、組織、技術、その他の応用目的 (たとえば、派遣システム (派遣を参照) および産業および輸送、宇宙および核研究、軍事などにおける制御において。

テレビの基本原理とその技術的実装。テレビ送信の最終 (受信) リンクは人間の目です。 , したがって、テレビ システムは視覚の特性を考慮して構築されています (視覚を参照)。 現実世界は、人によって視覚的に色、物体(ある空間のボリューム内に位置するレリーフ)、および出来事(ダイナミクス、動き)で認識されます。したがって、理想的なテレビシステムは、これらの素材の特性を再現する機能を備えている必要があります。世界。 現代のテレビでは、動きと色の伝達の問題は (技術的にも実際的にも) 解決されています。 物体の起伏や空間の奥行きを再現できるテレビ システムはテスト段階にあります (立体テレビを参照)。

テレビ映像を伝送するには、伝送対象物から発せられた光や反射した光を電気信号に変換し、伝送するという3つのプロセスが必要です。 通信チャネル (「通信チャネル」を参照) を介した電気信号の送信とその受信。 電気信号を光パルスに逆変換し、物体の光学像を再作成します。 これらのプロセスを実行するための基本的な基礎は、内部光電効果 (「内部光電効果」を参照) を発見 (1873 年) した W. スミス (米国)、A. G. Stoletov、および , 外部光電効果の基本法則を確立 (1888 年) した人。 A.S.ポポフ - 無線通信の発明者(無線通信を参照)(1895年)。 B.L.ロージング , 彼は「陰極望遠鏡」(陰極線管を使用して画像を再生する)システムを開発し(1907 年)、そのようなシステムを使用して(実験室条件で)世界初のテレビ送信を実行しました(1911 年)。 しかし、技術を実用化の段階に持っていくためには、他にも多くの複雑な問題を解決する必要がありました。

物体を直接見ることで、(目の解像度に従って) 非常に小さな細部を識別することができます。 したがって、形式的には、目の網膜に投影される光学像は次のものから構成されると考えることができます。 メートル解決可能な詳細(要素)。 このような各要素は明るさによって特徴付けることができます で、色(いわゆる 色調λと色純度 r) と幾何学的位置 (座標) x、y)、つまり多次元関数で記述されます。 私は(B、 λ, p、x、y); 画像全体は関数によって記述されます

これはテレビにも当てはまります。テレビでは、送信物の光学像が (光学システムによって) 送信テレビ管の感光素子に投影されます (「送信テレビ管」を参照)。 ; 番号 メートルこの場合、それはチューブの解像度とテレビのフレームのサイズによって決まります。 実質的にはその数 メートル要素数はシステムの技術的能力とその目的によって制限され、たとえばソ連の放送テレビでは、要素数は (1 フレーム内に) 約 50 万要素に達します。

座標の場合 ×そして 各要素の状態は既知であるため、要素の状態を再現するには、そのパラメータの 3 つを転送する必要があります。 で、 λ そして ぷ、画像全体を再現するにはなぜ 3 つの通信チャネルが必要なのか - 3 メートル(ステレオテレビの場合、左右の目に別々に映像を送信する必要があるため、チャンネル数は2倍になります)。 したがって、すべての画像要素を同時に送信することは事実上不可能であることは明らかです。 したがって、技術は、ポルトガルの科学者 A. di Paiva (1878) によって提案され、独立して P. I. Bakhmetyev (188E) によって提案された、画像の順次送信 (1 つずつ、要素ごと) の原理を採用しました。 このような伝達の可能性は、パルス周波数が臨界周波数を超えた場合にパルス光を連続的に認識するという人間の視覚の特性に基づいており、これは光源の明るさに依存し、1 回あたり数十パルスに達します。 送信中に画像要素を電気信号に順次変換するプロセス、および受信中にその逆のプロセスを、画像の画像スキャン(光学スキャンを参照)と呼びます(テレビスキャンも参照)。 画像の分析と合成のこれらのプロセスは、同期して同相で実行する必要があります。

走査法は、テレビ システムの目的によって決まります。 例えば、現代のテレビ放送システムでは、リニアライン走査が採用されており、結果として得られる画像フレームは水平ライン構造を有する。 スキャンの同期を維持するために、各ラインとフレームの終わりに同期パルスが送信されます。 したがって、テレビ局は、そのカバーエリア内のすべてのテレビのスキャンを制御します。 画像要素を送信するための最初の装置の 1 つは、穴のある回転ディスクの使用に基づいて、P. Nipkov (1884) によって提案されました。 ニプコー ディスクは、初期の、まだ不完全な機械式テレメトリ システムで使用されました。光学画像を現代のテレメトリに変換および復元するプロセスの技術的実装は、主に真空陰極線管によって実行されます。 このようなデバイスの使用に基づいた電子通信システムの実用的な開発は、20 年代後半から 30 年代に遡ります。 20世紀 V.K.ズヴォリキナとF.ファーンズワース(アメリカ)、K.スウィントン(イギリス)、V.P.グラボフスキー、S.I.カタエワの名前に関連しています。 , A.P.コンスタンチノフ , B. L. Rosinga、P. V. Timofeev a、P. V. Shmakov a (ソ連)、および他の多くの発明者。 送信管の中で最も一般的なのはビジコン (内部光電効果を持つ) とスーパーオルティコン (外部光電効果を持つ) で、受信管にはさまざまなキネスコープがあります。

歴史的に、技術は各画像要素の輝度特性のみを送信することから始まり開発されました。 黒と白の T. (参照。 米。 ) 送信管の出力の輝度信号 (ビデオ信号) が増幅され、変換されます (テレビ信号を参照)。 通信チャネルはラジオ チャネルまたはケーブル チャネルです (テレビ伝送ネットワークを参照)。 受信装置では、受信信号がシングルビームキネスコープに変換され、その画面は白色蛍光体で覆われています。

点灯:ラザレフ P.P.、ロシア科学の歴史に関するエッセイ、M.-L.、1950: テレビ技術ハンドブック、トランス。 英語、第 1-2 巻、M.-L.、1962 年から。 テレビ編 P.V.シュマコワ。 第 3 版、M.、1970 年。 Shumikhin Yu. A.、科学技術におけるテレビ、M.、1970。 テレビ技術、M.、1971 年。 Kazinik M. L.、Makeev G.M.、Safroshin N. A.、テレビの基礎、第 3 版、M.、1973 年。 Bratslavets P. F.、Rosselevich I. A.、Khromov L. I.、宇宙テレビ。 第 2 版、M.、1973 年。 サモイロフ V.F.、クロモイ B.P.、テレビ、M.、1975 年。 ノバコフスキー S.V.、カラーテレビ、M.、1975 年。

P.V.シュマコフ。

テレビ放送- 情報とプロパガンダ、教育、啓発、および国民のレジャーの組織化を行うマスメディアの 1 つ。 ソ連およびその他の社会主義諸国における共産党および労働者党、政府機関の活動、共産主義および社会主義建設への労働者の参加を取り上げ、社会主義的生き方の特徴を明らかにし、世論の形成に貢献する。大衆のイデオロギー的、道徳的、美的教育を行い、平和を愛する対外政治を促進します。 ソ連のテレビは、労働者に対する共産主義教育の効果的な手段として、CPSUのイデオロギー活動体系において重要な位置を占めており、先進労働者や集団農民、国家経済専門家、政府および党職員が参加する国家的プラットフォームとなっている。科学者、文学者、芸術家などが語ります。

ソ連では、テレビ放送は国の人口の大部分が住んでいる地域をカバーしていました。 国際テレビシステムを通じて、ソビエトのテレビ番組は社会主義諸国や他の多くの国で受信されています。

ソ連では、ソビエト政権の最初の数年間に、遠隔地に画像を送信する実験が始まりました。 V.I.レーニンは、技術の発展と実用化の見通しを非常に重視しました。 1921年4月18日、ニジニ・ノヴゴロドラジオ研究所で「スクリーン上で動画を見る」ことを可能にする装置の製作についてのメッセージを受け取ったレーニンは、この装置の改良とその結果について知らせるように協力を求めた。さらなる実験。 1930 年、T. All-Union Electrotechnical Institute の研究室で、P. V. シュマコフの指導の下、30 行に分解された画像を生成する機械システムが開発されました。

1931 年 10 月 1 日、静止画の低回線テレビ放送が定期的に行われるようになりました。 機械式変速機はレニングラード、オデッサ、キエフ、ハリコフ、ニジニ・ノヴゴロド、スモレンスク、トムスクで始まった。 1932 年に初めて動画(テレシネマ)の送信が行われ、1934 年には音声付きが行われました。

30代前半。 テレビの特別な創造的部門がモスクワラジオ放送センターに設立されました。短線テレビの最初の実験放送の中で、重要な場所はテレビ用の社会政治的および特別な映画(5月1日のお祝いについて)によって占められていました。 1917 年の 10 月革命、ドニエプル水力発電所の開通記念日など)。 M. I. Kalinin、G. K. Ordzhonikidze、NV. Krylenko、NA. Semashko がプログラムに参加しました。 A. G. スタハノフ、V. P. チカロフ、S. S. プロコフィエフ、I. M. モスクビン、V. I. カチャロフなど。 特別漫画、演劇の抜粋、コンサートが上映されました。 1936 年には、300 のテレビ番組が放送され、総時間は約 200 時間になりました。

技術開発における質的に新しい段階は 1930 年代後半に始まりました。 短線の機械式 T. から電子式への移行に伴い。 電子テレビの実験送信は 1938 年にモスクワとレニングラードのテレビ センターによって実施されました。 への移行に伴い、 電子システム映像の品質が大幅に向上し、テレビの創造的可能性が広がり、大量のテレビ放送が実現できる環境が整いました。 主なコンテンツは、映画、コンサート、演劇などの芸術プログラムで構成されていました。 1938 年に、最初のテレビ劇と最初のテーマ番組 (コムソモール創立 20 周年記念) がレニングラードのテレビで放映されました。

モスクワとレニングラードでの通常の電子テレビは 1939 年に始まりました。1939 年 3 月 10 日、第 18 回全共産主義党大会 (ボリシェヴィキ) の開会に関する映画がモスクワのテレビで放映されました (テレビの命令によりソユーズキノクロニカによって撮影されました) )。 1939 年 11 月に、最初の大規模な社会政治放送が行われました (第 1 騎兵軍の創立約 20 周年記念)。

電子化に伴い画質は大幅に向上し、テレビの創造的可能性が広がり、大量のテレビ放送が実現できる環境が整いました。

映画、コンサート、演劇、テレビ公演がテレビで放映され始めました。 1940年、電子テレビ17-T-1(画面は小さいが画像は鮮明)が発売されました。 1941年から1945年にかけての大祖国戦争中、ソ連だけでなく他の国々でも電気通信は機能しなかった。 戦後最初の移送は 1945 年 5 月 7 日に行われました。 1945 年 12 月 15 日、モスクワ テレビ センターはヨーロッパで初めて定期放送 (週 2 回) を再開しました。 1947 年にレニングラード テレビ センターが運営を開始しました。 1949 年にモスクワ テレビ センターの再建が完了しました (625 回線の明瞭度基準での伝送)。 40代後半から。 テレビ「モスクヴィッチ T-1」、「レニングラード T-2」、「KVN-49」の量産が確立されました。 1946 年末以来、長編映画とニュース映画が定期的に放送され始めました。 1948 年に屋外放送が導入されました。 最初のスタジオ外放送であるフットボールの試合の放送は 1949 年に行われました。スタジオ外技術の使用によりテレビの機能が大幅に拡張され、1951 年に中央テレビ スタジオが創設され、テレビの放送が可能になりました。モスクワで毎日テレビ放送を開始し、ドキュメンタリー、社会政治、ジャーナリズム番組の量を拡大します。 1954 年、プロパガンダ、産業、 農業、科学、スポーツ。 ドキュメンタリー放送の主要な形式は、工場、建設現場、国営農場、集団農場などからのレポートになりました。1954 年に、最初のカラーテレビの実験放送がモスクワで行われました。1956 年 2 月には、第 2 番組の放送が始まりました。中央テレビスタジオ、ソビエトテレビはマルチプログラムになりました。 1956 年 5 月 1 日、モスクワの赤の広場でのパレードとお祭りデモの生中継が初めて行われました。 モスクワで開催された世界青少年学生フェスティバル(1957 年)は、T. レギュラーになった ニュース放送その国の生活や海外の出来事について、劇場で撮影された映画を上映します。 パフォーマンス(最初はマリー劇場の映画劇「真実は良い、しかし幸福はより良い」、1951年)でした。 1957 年に、ソ連閣僚評議会の下にラジオ放送およびテレビ委員会が設立されました。 50年代の終わりまでに。 T.はオールユニオンになりました。 1960 年には 103 の放送スタジオと中継器があり、1 日の平均放送量は 276.5 時間でした。

1962 年にボストーク 3 号とボストーク 4 号宇宙船からのレポートが放送され、1965 年に宇宙テレビが始まりました。 カリキュラム中央T.では、モスクワとウラジオストクの間でテレビ番組の交換が行われた(人工衛星「モルニヤ1号」を使用)。 1966 年に最初のカラー テレビ番組がパリからモスクワまで放送され、1967 年からはカラー テレビ番組がレギュラーになりました。

60年代 情報およびジャーナリズムのテレビ放送システムが発展しました。「テレビ ニュース」(1960 年以降)、「タイム」番組(1968 年以降)、および周期的なテーマ番組の毎日のリリースです。 1961 年、モスフィルム映画スタジオでクリエイティブ団体「テレフィルム」が設立されました。 1965 年に、最初の複数部構成の長編テレビ映画「Calling Fire on Ourselves」が上映されました。 1966年以来、全連合テレビ映画祭が定期的に開催されている(最初はキエフで開催された)。 テレビのさらなる発展は、その名にちなんで名付けられたテレビ テクニカル センター (「テレビ テクニカル センター」を参照) の設置によって促進されました。 モスクワ十月革命(1967~70年)50周年。 ドキュメンタリー映画制作の重要な成果は、1917 年の 10 月革命 50 周年を記念した、複数部構成のドキュメンタリー テレビ映画「クロニクル オブ 半世紀」です。テレビの創造的可能性は、「V」シリーズの準備に広く活用されました。 。 I.レーニン。 人生と活動のクロニクル』(長編映画、ドキュメンタリー映画、テレビ映画約 40 本)、『レーニンの場所を通して』(1969 ~ 70 年)など。

CPSUとソビエト政府は、テレビの発展、その物質的および技術的基盤の成長、放送のイデオロギー的および芸術的レベルの向上、共産主義的世界観の形成におけるテレビの役割、およびテレビとのイデオロギー闘争に常に注意を払っている。資本主義の世界では、ソ連の人々に労働に対する新しい共産主義的な態度を植え付けた。 CPSU中央委員会の決議「ソビエトテレビのさらなる発展について」(1960年1月)は、党のイデオロギー活動および大衆の政治的および文化的教育においてテレビの役割が増大していることを指摘し、さらなる発展のための具体的な措置を挙げた。テレビ放送を改善する。 党、州、公的機関の教育事業システムにおける T の重要な役割は、CPSU プログラムで強調されています。

1970年、ソ連閣僚評議会のラジオ放送・テレビ委員会は、ソ連閣僚評議会のテレビ・ラジオ放送に関する連邦・共和党国家委員会に改組された。

ソ連のテレビシステムには、中央、共和、地方(領土、地方)のテレビ放送が含まれている。 中央テレビは 6 つの番組を放送しており、そのうち 2 つは国内の遠隔地向けであり、最初の番組は主要な全連合情報、社会政治、芸術、教育番組です。 毎日の平均放送量 13 h.ソ連内外の政治、経済、文化生活における最も重要な出来事を取り上げた番組、祝祭や儀式の会合、デモ、労働者や政府の集会の放送を網羅する番組が含まれます。 会議やその他の主要な政治イベント、宇宙からのレポート。 主なプログラム:「ニュース」、プログラム「タイム」、プログラム「数百万のレーニン大学」、「社会主義競争日記」、「田舎の時間」、「偉業」、「ソビエト連邦への奉仕」、「科学の今日」、 「科学者への言葉」「人間と法」「外国人ゲストの目から見たソ連」。 政治評論家による講演が定期的に放送されます。 国際問題は、「Commonwealth」、「International Panorama」などのプログラムでも取り上げられています。教育サイクル「Cinema Travel Club」、「In the Animal World」、「The Obvious - the Incredible」、「Man. 地球。 宇宙」、「健康」、「キノパノラマ」。 プログラム「文学についての対話」など。 いろいろな形音楽芸術、ソビエト歌謡のフェスティバルを開催。 クリエイティブ・ユニオンと協力して作曲家たちの夕べを企画しています。 プログラムの重要な位置は、テレビや映画、劇場やテレビのパフォーマンスの放送、芸術の巨匠によるコンサート、アマチュアグループによるパフォーマンス、ポップでユーモアのあるプログラム(「13の椅子」、「ブルーライト」など)によって占められています。 子供向けプログラム - 「高貴な人々との会合」、「たき火」、「目覚まし時計」、パフォーマンス、漫画。 若者向け - 「自分自身をテストしてください」など。 スポーツ大会の中継。 標準時を考慮すると、ウズベキスタン・ソビエト連邦、タジク・ソビエト連邦、キルギス・ソビエト社会主義共和国、トルクメン・ソビエト社会主義共和国、カザフスタン・ソビエト連邦の多くの地域およびウラル山脈向けの「ボストーク」プログラム(固定電話経由で送信)の第1プログラムの2倍が準備されています。 1 日あたりの平均通信量 13 h)。 「オービット」プログラムは、第 1 回プログラムのプログラムから形成され、宇宙通信システムを介してシベリア、極東、極北の地域、およびカザフスタンと中央アジアの多くの地域に送信されます。 1 日の平均取引量 19 h. 2番目のプログラムは情報的、ジャーナリズム的、芸術的であり、ソ連のヨーロッパ地域の多くの地域で採用されています。 1 日の平均ボリューム 6 h.また、モスクワとモスクワ地域の労働者に関するプログラムも含まれており、3番目のプログラムは教育および大衆科学であり、学童、中等特殊および職業教育機関の学生、学生、国家経済専門家向けのプログラムで構成されています。 ソ連のヨーロッパ地域の多くの地域で受け入れられています。 1 日の平均取引量 6.2 h.学生向けプログラム(文学、地理、歴史、ソビエト法の基礎、物理学、その他の科目)は、教室での使用および個人での視聴を目的としています。 授業はパートタイムの学生を対象に行われます(哲学、CPSUの歴史、科学的共産主義、数学など)。 国民経済における専門家の高度な訓練システムのプログラムには、経済学、労働および生産管理の科学的組織化に関するサイクルが含まれます。 教師、医師、および外国語(英語、ドイツ語、フランス語、スペイン語)を独学で勉強し、大学入学の準備をしている人のための特別プログラム。 このプログラムには、ソ連科学アカデミー、連邦共和国のアカデミーおよび産業アカデミーの職員、一流大学の教師、著名人、作家、芸術修士、教師、制作専門家が参加しており、4番目のプログラムは芸術です。 1 日の平均取引量 3.5 h(ほとんどはプログラム 1 の特集プログラムの繰り返しです)。

共和党および地方(領土、地方)のテレビ放送は、130の番組テレビセンター(RSFSRでは78、その他の連邦共和国では52)によって行われ(1975年)、1日の平均総放送量は2000番組を超えている h.番組は主に地元の素材を基に制作され、中央テレビの番組とテーマや構成が調整され、補完されています。 すべての連邦共和国および自治共和国では、中央テレビの番組に加えて、母国語での番組を含む番組が存在します。 共和国、領土、地域の生活に関する番組は、連邦共和国の首都および 10 の大都市 (レニングラード、ヴォルゴグラード、スヴェルドロフスク、ノボシビルスク、ゴーリキー、サラトフ、チェリャビンスク、ペトロザヴォーツク、ウラジオストク、ペルミ) のテレビ向けに定期的に準備されています。複数の番組で放送が行われる場合。 モスクワ、レニングラード、キエフ、タシケント、トビリシ、エレバン、バクー、タリン、ビリニュス、リガでは、カラーT番組が定期的に放送されており、平均音量は200です。 h週ごとに。 電気通信ネットワークには 1,800 を超える中継器があり、70,000 を超えます。 km無線中継線、Orbita 宇宙通信システムの約 70 の受信局。 放送を確実に受信できる地域には、100 世帯ごとに平均 98 台のテレビがあります。 合計すると、人口は 6,000 万台 (1975 年) のテレビを所有しており、そのうち 100 万台以上のカラー テレビが含まれています。

中央テレビのテレビ番組の準備と制作は、中央放送編集局、番組総局、テレビ局によって行われます。 テクニカルセンター彼ら。 10月に50周年。 テレビ映画は、テレビスタジオ(ソ連テレビ・ラジオ放送大臣評議会国家委員会の「エクラン」が主導)と最大の映画スタジオ(テレビから委託)のクリエイティブ団体によって制作される。 1975 年のセントラル T の郵便物は約 200 万通に達しました。

海外では、イギリスとドイツでは 1936 年に、アメリカでは 1941 年に通常のテレビ放送が始まりました。 T. は 50 年代にヨーロッパで、60 年代には発展途上国で広まりました。

世界の各地域別のテレビ普及率 (1974 年): 西ヨーロッパ - 8,850 万台 (人口 3 億 9,840 万人)、東ヨーロッパ (ソ連を含む) - 6,350 万台 (3 億 5,570 万人)、中東 (北アフリカを含む)。 ) - 350万人(1億5,890万人)、アジア(日本を含む) - 3,030万人(20億人)、オーストラリア - 420万人(2,170万人)、北米(米国を含む) - 1億630万人(2億3,100万人)、ラテンアメリカ - 1,820万人(2億8,210万人)。

他の社会主義国では、T.は国営です。 一般に、これは全人口を対象とします。たとえば、1975 年 1 月 1 日の人民共和国には 610 万台のテレビがあり、東ドイツ - 480 万台、チェコスロバキア - 380 万台、スイス連邦共和国 - 270 万台、ハンガリー - 2,200 万台、 SRR - 190 万、NRB - 140 万、キューバ - 60 万、MPR - 0.003 万、T. 2 つのプログラムが毎日表示されます。 毎週の放送量は次のとおりです。 ポーランド - 170、キューバ - 130、東ドイツ - 120 SRR - 104、チェコスロバキア - 100、ハンガリー - 95 ベラルーシおよびユーゴスラビア人民共和国 - 70、モンゴル - 30 h.社会主義諸国のテレビ組織間の協力(番組の交換、共同制作、企画の調整など)は、二国間ベースおよびインタービジョンの枠組みの両方で行われている。

発展途上国では、T.は原則として国営です。 情報、教育、娯楽の大衆手段として、テレビはラジオ放送よりも劣ります。 全国放送テレビの教育機能が重視されている。テレビ番組は主に夕方の 1 つの番組に基づいて放送されている。 集団視聴はクラブで行われています(テレビがないため)。

技術、ソフトウェア、 法的側面多国間国際協力の観点からは、世界および地域の組織や労働組合が関与しています。 電波の配信は国際電気通信連合によって管理されています (国際電気通信連合を参照)。 テレビ番組の国際交流は、インタービジョン、ユーロビジョンを通じて行われます。 ; アジア放送連合(1964年設立)。 アフリカラジオテレビ連合(1962年)。 米州放送協会 (1946)。 アラブ電気通信連合 (1958)。 衛星を使用したテレビ番組の交換はインタースプートニクを通じて行われます (1971、 国際システム社会主義国の宇宙通信)とインテルサット(1964年、米国、ヨーロッパ諸国、およびその他のいくつかの国を統合)。

現代のテレビ システム 移動する有色物体の空間放射特性に関する情報を長距離にわたって送受信する、光学、電子、および無線デバイスのセットです。

チューブのガラス真空シリンダーには、電子サーチライトとターゲットの 2 つの電極があります。 スポットライトが作成する 電子ビーム、ターゲットに向けて。 ビームの断面は、FS の集束システムによって形成されます。 ターゲットとの衝突位置を決定するビームの方向は、OS 偏向システムによって設定されます。 電源P、サーチライト、電子ビーム、ターゲット、負荷RNにより電気回路が形成されます。 ターゲットには 2 つの層があります。 1 つ目は光に対して透明であり、一定の導電率を持っています。 2 つ目はスポットライトに面しており、内部に光電効果を持つ物質でできています。 動画はレンズを使って対象物に投影されます。 この場合、ターゲットの個々の領域は異なる方法で照明されるため、内部光電効果により異なる導電率を持ちます。 回路内の電流は、電子ビームが現在触れているターゲット領域の導電率に比例します。 管の偏向システムは、電子ビームの水平方向および垂直方向の慣性のない動きを保証します。 これにより、 シリアル変換動画の領域から信号に反射される放射エネルギー。一般にビデオ信号と呼ばれます。


3 コンポーネントのカラー透過管 (TCT) は、ビジコンと同様に機能します。 光分離光学系 (SRO) によって透過されたシーンからの光束は、3 つの主要な成分に分割されます。 3 成分 CPT は、各成分の光強度レベルを対応する電気信号レベルに変換します。
チャネル経由で送信するために、エンコーダは輝度信号 UY と 2 つの色差信号 UR-Y および UV-Y を生成します。 画像スキャンの同期を維持するために、USI 同期信号が通信チャネルに送信されます。
デコード装置は元の信号を復元し、テレビジョン管の画面上に送信されたシーンを合成するスキャン信号を生成します。
蛍光体の層がガラス容器の幅広部分の内面に塗布されます。 電子ビームはスポットライトによって生成され、特別な電極 (図には示されていません) によって成形および加速されます。 電子ビームの強度はビデオ信号によって制御されます。 ビームは蛍光体に向けられ、要素ごと、ラインごとに照明されます。 ビームの水平方向および垂直方向の動きは、偏向システム (OS) によって設定されます。


信号の変化に応じてビーム強度が変化するため、各ラインの明るさが変化します。 線に沿って移動するビームの高速性と視覚の一定の慣性により、人はスクリーン上に固体の光学像を観察します。
カラー受像管の動作原理は、これまでに説明したものと同様です。 3 つの色をそれぞれ生成するには、3 つの個別の電子銃が使用されます。
テレビでは、フレームは画像を分割する一連の要素として理解されます。 フレーム内で順次送信される要素の幾何学的位置は、テレビ ラスターと呼ばれます。
TV システムでは、ラスターはリニアリニア スキャンの原理に従って構築されます。
ビームの戻りストローク中に、クエンチング パルスが完全な TV 信号に導入され、その中で同期情報が送信されます。

完全な TV 信号のパラメーターは、視覚の特性によって決まります。

  • 視野角1.5..2インチ。
  • 明るさ階調数 70..90。
  • 臨界フリッカー周波数 48..50 Hz;
  • 視覚の三要素理論。 この理論によれば、あらゆる色は赤(R - 赤)、緑(G - 緑)、青(B - 青)の組み合わせとして表現できます。 これらの色に対する人間の目の感度は異なります。
  • 色要素の解像度が低い - 明るさの変化の 4 分の 1 未満 (小さな色要素)白黒として認識されます)。
最も多くの情報には輝度信号が含まれており、主に TV 信号の帯域幅を決定します。 色差信号を伝送するには、輝度信号の約4倍の狭い帯域が必要です。
TV 信号の帯域幅を削減するために、完全な画像フレームが 2 つのフィールドで送信および再生されるインターレース走査が使用されます。 最初のフィールドは奇数ラスター ラインを拡張し、2 番目のフィールドは偶数ラインを拡張します。 2 つのフィールドは、完全に鮮明な 1 つのフレームを形成します。
ロシア連邦とヨーロッパでは、フィールド周波数は50 Hz、米国では60 Hzです。
デジタルテレビ。 デジタル TV 信号の主な特性は、525 および 625 ライン システム用に ITU-R によって標準化されています。 変換 アナログ信号カラーテレビは輝度信号13.5MHz、色差信号6.75MHzのサンプリング周波数で行われます。 このサンプリング レート比は 4:2:2 と呼ばれます。 より複雑な処理プロセスのために、4:4:4 標準が提供されます。 デジタル TV 信号の伝送速度は、4:2:2 規格を使用している場合でも 216 Mbit/s に達します。
ビデオデータの圧縮方式を使用すると、伝送速度を元の 4% に下げることができます。 さまざまな組織が圧縮方法の標準化に取り組んでいます。 現在、次の標準が開発されています。
  • インデオ (インテル ビデオ) - インテルによって開発されました。
  • JPEG - 静止画像用に共同写真専門家グループによって開発されました。
  • MPEG - Motion Picture Experts Group によって動画向けに開発されました。 たとえば、NTSC 標準 512 × 400 ドット、1 ドットあたり 24 ビットのビデオ フレームは、元のサイズ 22 MB から 0.45..17 MB に圧縮できます。 現在、標準の 2 番目のバージョンが広く使用されています。
有望なテレビ システムには、高解像度テレビやマルチプログラム デジタル テレビなどがあります。


人類の歴史には、一連の驚くべき発見と発明が含まれています。 テレビ、つまり音声と画像を長距離に送信するものは、当然ながらこのリストに含まれます。

テレビ画像の送信と再生の基礎となる物理的プロセスは何ですか? 私たちは誰のおかげでテレビが誕生したのでしょうか?

テレビはどのように誕生したか

さまざまな国の科学者が何十年もの間、先見性の創造に取り組んできました。 しかし テレビはロシアの科学者によって発明されました。 B.L.ロージング、V.K.ズヴォリキン、グリゴリー・オグロブリンスキー。

世界を遠隔地に画像を送信することに近づけた最初のステップは、 画像を個々の要素に分解するドイツの技術者ポール・ニプコウのディスクを使用したり、ドイツの科学者ハインリヒ・ヘルツによる光電効果の発見を行ったりしました。 ニプコー円盤に基づいた最初のテレビは機械式でした。

1895 年、人類はラジオと映画という 2 つの偉大な発明によって豊かになりました。 これが、遠隔地に画像を送信する方法を模索するきっかけとなりました。

...電子テレビの時代は 1911 年に始まり、ロシアの技術者ボリス ロージングが、自身が設計したブラウン管を使用して遠隔地に画像を送信する特許を取得しました。

透過された画像は、黒地に 4 本の白縞でした。

1925 年、ロージングの学生ウラジミール ズヴォリキンは、彼が作成した本格的な電子テレビを実演します。

しかし、テレビ受信機のさらなる研究と生産には巨額の資金が必要でした。 ロシア出身の有名なアメリカ人起業家、デイビッド・ソルノフは、この偉大な発明を高く評価することができました。 彼は仕事を続けるために必要な金額を投資した。

1929 年、ズヴォリキンはエンジニアのグリゴリー・オグロブリンスキーとともに、最初の送信管であるイコノスコープを作成しました。

そして 1936 年、V. ズヴォリキンの研究室で、ランプを使用した最初の電子テレビが誕生しました。 それは 5 インチ (12.7) cm の画面が付いた巨大な木箱でした。 ロシアでの定期的なテレビ放送は 1939 年に始まりました。

徐々に、真空管モデルは半導体モデルに置き換えられ、その後、たった 1 つの超小型回路がテレビの電子コンテンツ全体を置き換え始めました。

テレビの仕事の主な段階について非常に簡単に説明します

最新のテレビ システムでは 3 つのステージが区別され、それぞれが独自のタスクを実行します。

  • 物体の画像をビデオ信号(画像信号)と呼ばれる一連の電気パルスに変換します。
  • ビデオ信号を受信場所に送信する。
  • 受信した電気信号を光学画像に変換します。

ビデオカメラはどのように機能しますか?

テレビ番組の制作は、送信用テレビカメラの操作から始まります。 1931年にウラジミール・ズヴォリキンによって開発された、そのような装置の構造と動作原理を考えてみましょう。

カメラの主要部分 (アイコンスコープ) は、感光性のモザイク ターゲットです。 レンズによって作成された画像が投影されるのはこの上です。 ターゲットは、セシウムでコーティングされた数百万個の孤立した銀粒子のモザイクで覆われています。

イコノスコープの動作原理は外部光電効果の現象に基づいています。- 入射光の影響下で物質から電子をノックアウトする。 スクリーンに当たる光は、これらの粒子から電子をノックアウトします。その数は、スクリーン上の特定の点での光束の明るさに依存します。 したがって、目には見えない電気的な画像がスクリーン上に表示されます。

管の中には電子銃も入っています。 電子ビームを生成し、モザイク スクリーンを 1 秒ごとに 25 回「走り回り」、この画像を読み取って画像を作成します。 電気回路映像信号と呼ばれる電流です。

最新のカメラでは、画像は感光性フィルムではなく、数百万の感光性セル、つまりピクセルで構成されるデジタル マトリックスに記録されます。 細胞に光が当たると電気信号が発生します。 さらに、その値は光線の強度に比例します。

カラー画像を取得するには、ピクセルが赤、青、緑のフィルターで覆われます。 その結果、マトリックスは赤、青、緑の 3 つの画像をキャプチャします。 それらのオーバーレイにより、撮影されたオブジェクトのカラー画像が得られます。

ビデオ信号はどのようにしてテレビに届くのでしょうか?

結果として得られるビデオ信号は周波数が低く、長距離を伝送することができません。 それが理由です 高周波周波数がキャリア周波数として使用されます ああ、波, ビデオ信号によって変調(変化)されます。 空気中を秒速 30 万 km の速度で移動します。

テレビはメートル波とデシメートル波で動作しますが、この波は見通し内でしか伝播できません。つまり、地球を一周することはできません。 そこで、テレビの放送エリアを拡大するために、 送信アンテナを備えた高いテレビ塔を使用し、したがって、オスタンキノテレビ塔の高さは 540 メートルです。

人工衛星の発達により、 ケーブルテレビテレビ塔の実質的な重要性は徐々に低下しています。

衛星テレビは、赤道上空にある多数の衛星によって提供されています。 地上局は信号を衛星に送信し、衛星が信号を地上に中継して、かなり広い範囲をカバーします。 このような衛星のネットワークにより、地球の全領域をテレビ放送でカバーすることが可能になります。

ケーブル テレビには 1 つの受信アンテナがあり、そこから特別なケーブルを介してテレビ信号が各消費者に送信されます。

テレビの仕組み

そこで、1936 年に最初の電子機器が誕生しました。 ブラウン管(キネスコープ)を備えたテレビ。もちろん、その後、多くの変化がありましたが、ブラウン管を備えたテレビで画像がどのように再生されるかを見てみましょう。

このガラスのフラスコの中で、目に見えない電気信号が変換されます。 目に見える画像。 その狭い部分には電子銃があり、反対側にはスクリーンがあり、その内面には蛍光体がコーティングされています。 銃はこのコーティングに電子を発射します。 電子の数は、受信装置が受信したビデオ信号によって制御されます。 電子が蛍光体に衝突すると、蛍光体が発光します。 輝きの明るさは、特定の点に衝突する電子の数によって異なります。 異なる明度の点を組み合わせて画像を作成します。 電子ビームは、左から右に 1 行ずつ、徐々に下降し、合計 625 行が画面に当たります。 これらすべてがすごいスピードで起こります。 電子ビームは 1 秒間に 25 枚の静止画を描き、それを私たちは動画として認識します。

カラーテレビは 1954 年に登場しました。 あらゆる色の範囲を作成するには、赤、青、緑の 3 つの銃が必要でした。 したがって、スクリーンには、対応する色の蛍光体の 3 層が装備されていました。 赤い大砲から赤い蛍光体を発射すると、青い画像から青い画像などの赤い画像が作成されます。それらの重ね合わせにより、透過された画像に対応するさまざまな色が作成されます。

なぜテレビは軽量化したのか

ここで説明した EL 管を備えたテレビ受信機は、当社の最近の過去のものです。 それらはよりエレガントでフラットな液晶に置き換えられ、 プラズマモデル。 液晶テレビの画面は、 膨大な密度の発光要素 (ピクセル) を備えた薄いマトリックス、鮮明な画像を得ることができます。

ピクセル プラズマテレビ 3種類のガスが封入されたマイクロランプで構成されています。 その輝きがカラーの絵を生み出します。

デジタルテレビとアナログテレビ

最近まで、主なテレビ形式はアナログでした。 しかし、テレビは常に新しいテクノロジーに迅速に対応してきました。 そのため、近年、ビデオ技術はデジタル形式に切り替わってきました。 より安定した高画質な映像とクリアなサウンドを実現します。 現れた 膨大な数の TV チャンネルを同時に送信できる機能。

への完全移行 新しい形式 2018年までに実装される予定。 それまでの間は、古いテレビ用の特別なセットトップ ボックスを使用して、デジタル テレビ サービスをお楽しみいただけます。

テレビの視聴者数は世界最大です。 結局のところ、これは自分自身を楽しませる方法であるだけでなく、家から出ることなく自分の視野を豊かにする機会でもあります。 この点では、インターネット テレビが特に重要であり、ユーザーは興味に応じてチャンネルのパッケージを選択し、過去のテレビ番組を視聴できます。

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テレビは、無線電子手段による遠隔地への視覚情報 (動画) の送信に関連した科学、技術、文化の分野です。 そのような転送の実際の方法。 テレビは、ラジオ放送と並んで、最も広く普及している情報伝達手段の 1 つであり、科学、組織、技術、その他の応用目的に使用される主要な通信手段の 1 つです。 テレビ送信における最後のリンクは人間の目であるため、テレビ システムは視覚の特性を考慮して構築されています。 現実の世界は、人によって視覚的に、色、空間のボリューム内に位置する浮き彫りのオブジェクト、およびダイナミクス、動きのイベントとして認識されます。したがって、理想的なテレビシステムは、物質世界のこれらの特性を再現する機能を提供する必要があります。 。 現代のテレビでは、動きと色の伝達の問題は首尾よく解決されています。 物体の凹凸や空間の奥行きを再現できるテレビシステムは試験段階にある。


キネスコープによるテレビ受信 テレビには、キネスコープと呼ばれる磁気制御された陰極線が装備されています。 キネスコープでは、電子銃が電子ビームを生成し、高速で移動する電子が当たると発光する結晶で覆われたスクリーンに焦点を合わせます。 スクリーンに向かう途中、電子は管の外側にある 2 対のコイルの磁場の中を飛行します。 放送 テレビ信号私たちの国のどの地点へも、軌道システム内の中継人工地球衛星の助けを借りて提供されます。


テレビ受信機のアンテナは、テレビ送信機のアンテナから発信され、送信された画像の信号によって変調された超短波を受信します。 受信機でより強い信号を受信し、さまざまな干渉を軽減するために、原則として特別な受信エリアが作成されます。 テレビアンテナ。 最も単純なケースでは、これはいわゆる半波長振動子、またはダイポール、つまり、テレセンターの方向に対して直角に水平に配置された、波長の半分よりわずかに短い長さの金属ロッドです。 受信信号は、従来の音声放送を受信する受信機と同様に、増幅、検波、再度増幅されます。 テレビ受信機には、直接増幅型やスーパーヘテロダイン型など、超短波を受信できるように設計されているのが特徴です。 検出器が増幅した結果として得られる画像信号の電圧と電流は、テレビ送信機を変調する電流のすべての変化を繰り返します。 言い換えれば、受信側の画像信号は、1 秒間に 25 回繰り返されるシリアル伝送を正確に表しています。 個々の要素送信されたオブジェクト。 映像信号はテレビの主要部分であるテレビ受信管に影響を与えます。 テレビの受信はどのように行われますか?


テレビ画像の受信に陰極線管を使用することは、1907 年にサンクトペテルブルク工科大学の教授 B. L. ロージングによって提案され、高品質テレビのさらなる発展を確実なものにしました。 彼の作品で現代のテレビの基礎を築いたのはボリス・リヴォヴィッチ・ロージングでした。


キネスコープ キネスコープは、電気信号を光に変換する陰極線装置です。 主要部品: 1) 電子銃。電子ビームを形成するように設計されており、カラー受像管およびマルチビーム オシログラフ管では、電子光学スポットライトに結合されます。 2) 電子ビームが当たると発光する蛍光物質でコーティングされたスクリーン。 3) 偏向システムは、必要な画像を形成するようにビームを制御します。


歴史的に、テレビは各画像要素の輝度特性のみを送信することから発展してきました。 白黒テレビでは、送信管の出力の輝度信号が増幅され、変換されます。 通信チャネルは無線チャネルまたはケーブルチャネルである。 受信装置では、受信信号がシングルビームキネスコープに変換され、その画面は白色蛍光体で覆われています。


1) 電子銃 2) 電子ビーム 3) 集束コイル 4) 偏向コイル 5) 陽極 6) 赤色ビームが赤色蛍光体などに当たるマスク 7) 赤、緑、青色の蛍光体粒子 8) マスクと蛍光体粒(拡大)。 カラーキネスコープ装置


赤、青、緑 カラー画像の送受信には、より複雑なテレビ システムを使用する必要があります。 1 つの落下管の代わりに、赤、青、緑の 3 つの単色画像の信号を送信する 3 つの管が必要です。 赤 緑 青 青 赤 緑 カラーテレビのキネスコープ画面は、3 種類の蛍光体結晶で覆われています。 これらのクリスタルは、画面上の別々のセルに厳密な順序で配置されます。 カラー テレビ画面では、3 つのビームが赤、緑、青の 3 つの画像を同時に作成します。 小さな発光領域で構成されるこれらの画像のオーバーレイは、人間の目にはすべての色の色合いを含むマルチカラー画像として認識されます。 同時に、一箇所の結晶の輝きが青、赤、そして 目では白として認識されるため、カラー テレビ画面でも白黒画像を得ることができます。


(TK-1) 初の個人向けテレビ KVN-49 Teleradiola「Belarus-5」 カラーテレビ「Minsk」「Raduga」


結論 結論として、十分な研究が行われたと言いたいと思います。 多数の人気の科学文献、百科事典、参考書など。 無線通信の原理、振幅変調と検出のプロセスが詳細に研究されました。 研究内容に基づいて、次の結論を導き出すことができます: ラジオは 20 世紀の人類の生活に大きな役割を果たしました。 それはどの国の経済においても重要な位置を占めています。 20世紀のラジオの発明により、さまざまな通信手段が大きく発展しました。 ロシアやソ連を含む世界中の科学者は、現代のコミュニケーション手段の改良を続けています。 そして、ラジオの発明がなければ、これはほとんど不可能だったでしょう。 2014 年までに、デジタル通信による情報転送が我が国に導入される予定です。


参考文献 1. I.V.ブレネフ「A.S.ポポフによるラジオの発明」モスクワ「ソビエトラジオ」B.B.ブホフツェフ、G.Ya.ミャキシェフ「教育機関の11年生のための物理教科書」モスクワ「啓発」版3。 ヴァージンスキー、V.F. ホティーンコフ「技術の歴史と科学に関するエッセイ」。 モスクワ「啓蒙」F.M. ディアギレフ「物理学の歴史とその創造者の人生から」モスクワ「啓蒙」O.F. カバルディン、A.A. ピンスキー「物理学グレード 11。物理学を深く学ぶための教育機関および学校向けの教科書」モスクワ「啓蒙」版6。V.P.オレホフ「高校の物理コースにおける振動と波」モスクワ「啓発」1977 7.ポポフV.I。 基本 セルラー通信 GSM 規格 (「燃料およびエネルギー複合体のエンジニアリング百科事典」)。 M.、「エコトレンド」、2005

19 世紀の 80 年代。 -20世紀の30年代。 機械式テレビ システムが開発され、画像要素の順次送信という現代のテレビの基本原理が初めて実装されました。 この原則は 19 世紀末に提唱されました。 ポルトガルの科学者A.ディ・パイバと、彼とは独立してロシアの科学者P.I.バフメチエフ。 1884年 ドイツの技術者 P. ニプコフは、光学機械式テレビの特許をドイツで取得しました。

30 年代から 80 年代は電子テレビ システムの発展期でした。 現代のテレビは、物体の画像を多くの要素に分解し (ラスターの形成)、各要素からの光の流れを電気的なビデオ信号に変換し、放送で送信し、ビデオ信号を変換して戻すという原理に基づいています。オブジェクトの画像。 このプロセスは、磁気ビーム集束機能を備えた陰極線管 (CRT) を使用して実行されます。 その原型となったのが、1907 年に誕生したブラウン管です。 サンクトペテルブルク大学教授 ロージング。 送信室にある管はイコノスコープと呼ばれ、受信機ではキネスコープと呼ばれます。

テレビの送信機と受信機を使用して、白黒およびカラーの動画を送信する原理は次のとおりです。 テレビカメラのレンズを使用してテレビ画像の 1 フレームを送信するには、特別な電気真空装置である送信管の画面上に物体の画像が取得されます (図 2)。

米。 2. 送信管の動作原理

光にさらされると、画面の領域が正の電荷を帯びます。 電子ビームは送信管内のスクリーンに向けられ、625 本の水平線 (行) に沿って左から右へ周期的に移動します。 ビームがラインに沿って通過すると、スクリーンの個々の領域で電荷が中和され、電子銃とスクリーンを接続する電気回路に電流パルスが流れます。 直径わずか 0.02 mm の電子ビームが、個々のスクリーン要素に当たります。 これにより、1 行あたり 820 個の要素を読み取ることができます。 パルス内の電流強度の変化は、電子ビームの経路に沿ったスクリーンの照明の変化に対応します。 テレビ送信機内の高周波電磁振動は、送信管の出力で受信され、送信機アンテナに供給される信号によって変調されます。 アンテナは電磁波を放射します。 テレビ受信機 (テレビ受像機) には、キネスコープと呼ばれる電気真空管が付いています。 キネスコープでは、電子銃が電子ビームを生成します (図 3)。 電子は電場の影響を受けて管内を移動し、高速で移動する電子が当たると発光する蛍光体結晶で覆われたスクリーンに到達します。 スクリーンに向かう途中、電子は管の外側にある 2 対のコイルの磁場の中を飛行します。 1対のコイルの磁場により電子ビームは水平に偏向され、2番目のコイルは垂直に偏向されます。 コイル内の電流強度の周期的な変化により磁場が変化し、その結果、電子ビームが 1/25 秒間に画面を左から右に 625 回、上から下に 1 回走ります。 ビームが最初のラインに沿って移動すると、電子ビーム内の電流は、ビームが送信管内で最初のラインに沿って移動する間、受信機が受信した送信機からの信号によって制御されます。 ビームが 2 番目のラインに沿って移動するとき、ビーム内の現在の強度は 2 番目のラインなどからの信号によって制御されます。 その結果、1/25 秒以内に、ビームは送信管のスクリーン上にレンズによって構築されたのと同じ画像を TV スクリーン上に「描画」します。 フレームは 1 秒あたり 25 フレームの頻度で入れ替わり、高頻度で入れ替わる一連のフレームは人間の目には連続的な動きとして認識されます。 オーディオは、別の周波数変調チャネルを介して送信されます。

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は。 3. キネスコープ画面上の画像の取得

カラー画像を送信するには、フル TV 信号にカラー信号が追加されます。 これを行うには、オブジェクトのカラー画像が 3 つの単色画像 (赤、緑、青) に分解され、3 つの CRT によって送信されます。 したがって、テレビ受信機には 3 つの電子スポットライトが装備されており、その光線がマスクの穴を通過すると、蛍光体が赤、緑、青の色で発光します。 マスクは55万枚の薄い金属シートです。 直径0.25mmの穴。 カラーキネスコープの蛍光体には 150 万個が含まれています。 赤、緑、青の蛍光体の粒子が、各色の 3 つの粒子のグループとして穴のちょうど反対側に配置されています。 3 つの CRT からの 3 つのビームが 1 点に集められ、それぞれの瞬間に 1 つのグループの蛍光体に照射され、各ビームが「独自の」色の蛍光体の 1 つの粒子の輝きを引き起こします。 スキャン中、光線はマスクの次の穴に移動し、これにより 3 つの単色画像の信号が画面上で結合されます。

我が国では1938年に白黒テレビの定期放送が始まり、カラーテレビは1967年に始まりました。 現在、世界には 3 つのカラー テレビ システムがあります。 NTSC システムは、米国、カナダ、日本、および中南米のいくつかの国で運用されています。 PAL システムは、ドイツ、イギリス、その他の西ヨーロッパ諸国で運用されています。 SECAM システムは、フランス、ロシア、旧ソ連の共和国、および東ヨーロッパの多くの国で運用されています。 これらのシステムは、カラー チャネルの形成機能が異なりますが、現在開発中の単一のデジタル ビデオ記録規格によって統合することができます。