ТЕЛЕВИДЕНИЕ
Мечта человека о возможности видеть на расстоянии отражена в легендах и сказках многих народов. Осуществить эту мечту удалось только в наш век, когда электроника превратила «волшебное зеркало», хорошо знакомое нам по сказкам, в телеэкран. Сегодня телевидение (это слово составлено из греческого слова tele — вдаль, далеко и слова «видение») позволяет заглянуть в любой уголок Земли, проникнуть в неизведанные глубины океанов и таинственные бездны космоса. Чтобы передать изображение на расстояние, надо сначала преобразовать изображение в электрические сигналы, затем передать их на расстояние и, наконец, принятые сигналы расшифровать, т. е. снова получить изображение.
Любое передаваемое изображение можно разделить на множество одинаковых по размеру отдельных, но расположенных в строгом порядке темных и светлых точек (элементов). Разделение изображения на элементы не нарушает нашего целостного восприятия, так как глаза на некотором расстоянии не различают очень близко расположенных точек. Поэтому изображение, составленное из мельчайших точек, глаз воспринимает как один сплошной рисунок.
Теперь надо световой поток от каждого отдельного элемента изображения (точки) превратить в электрический сигнал и передать на приемный пункт сотни тысяч сигналов (именно на такое количество элементов приходится делить изображение, чтобы не потерять его четкости). При этом используется свойство глаза сохранять, запоминать увиденное изображение в течение некоторого времени. В кино, например, мы не замечаем того, что на экране 24 раза в 1 с сменяются неподвижные картинки — инерция зрительного восприятия создает впечатление непрерывности изображения (см. Киносъемочный аппарат). Поэтому и в телевидении не обязательно передавать электрические сигналы от всех элементов одновременно, можно передать их по очереди — сначала первый, потом второй, и так все несколько сотен тысяч сигналов, важно только уложиться в отведенный промежуток времени — от 0,05 до 0,1 с. И тогда глаз «соберет» все эти тысячи светящихся на экране точек в одно целостное изображение. Световое изображение превращается в электрические сигналы в передающей телевизионной камере, которая во многом похожа на киносъемочный аппарат. Камера «вооружена» набором различных объектов: показать телевизионную передачу не проще, чем снять фильм. Внутри камеры находятся передающая трубка, генераторы строк и кадров (см. Телевизор), усилитель сигналов изображения (видеоусилитель).
Конструкция передающей трубки — иконоскопа (от греческого слова eikdn — изображение) во многом сходна с устройством приемной трубки телевизора — кинескопа. В ней есть экран, который «запоминает» изображение, электронная «пушка», создающая электронный луч, и отклоняющая система трубки, заставляющая луч перемещаться по экрану.
Внешняя сторона экрана иконоскопа покрыта мозаикой из микроскопических фотокатодов. Изображение предметов с помощью объектива телевизионной камеры проецируется на мозаику экрана передающей трубки. На каждый фотокатод — светочувствительную клетку «сетчатки» искусственного глаза — попадает крошечный участок изображения. Фотокатоды мозаики под действием света теряют электроны и приобретают положительный заряд. Фотокатоды сильно освещенных участков получают больший заряд, слабо освещенные элементы заряжаются слабее. В результате на мозаике создается электрическая копия изображения.
Теперь необходимо по очереди, участок за участком, строчка за строчкой, снять все заряды с мозаики. Такую задачу решает электронный луч. Посланный электронной «пушкой» и наведенный на цель отклоняющей системой, луч с большой скоростью обходит всю мозаику и «считывает» положительные заряды. Он обегает строчку за строчкой экран трубки, превращая электрическую копию изображения в непрерывно меняющийся во времени электрический ток — электрические сигналы изображения — видеосигналы. За 0,25 с луч пробегает 625 строк изображения, составляющих 1 кадр; за 1 с кадры сменяются 25 раз.
Вместе с видеосигналами от передающей камеры к передатчику идут . электрические синхронизирующие импульсы с частотами строк и кадров, которые вырабатываются в специальном генераторе. Эти импульсы служат командой для начала движения электронного луча на экране кинескопа телевизора по строкам и кадрам. После усиления видеосигналы и синхронизирующие импульсы подаются на радиопередатчик сигналов изображения, где они модулируют высокочастотные электрические колебания, приходящие от генератора передатчика. Модулированные колебания направляются в антенну.
Звуковое сопровождение телевизионной передачи ведется через другой радиопередатчик с частотой, близкой к частоте передатчика сигналов изображения. Радиопередатчики сигналов изображения и звука работают на общую антенну, равномерно излучающую радиоволны во всех направлениях. Передача телевизионных изображений с высокой четкостью возможна только на ультракоротких волнах, которые распространяются прямолинейно, подобно лучам света. Поэтому необходимо строить для передающих телевизионных антенн высокие мачты, а также высоко поднимать приемную антенну телевизора. Для передачи телепрограмм на большие расстояния используют кабель, радиорелейную связь и связь через искусственные спутники Земли.
Для передачи цветного изображения в эфир посылают сигналы, соответствующие трем основным цветам: красному, синему и зеленому. Сигналы цветного изображения формируются в передающей камере с тремя телевизионными трубками. Одна из них «замечает» красные лучи изображения, вторая — зеленые, третья — синие. Все три цветовых сигнала направляются к радиопередатчику и излучаются антенной. Комбинация этих сигналов, принятых телевизором, позволяет получить цветное изображение на экране цветного кинескопа.
Телевидение прочно вошло в нашу жизнь, оно стало не только средством массовой информации и пропаганды, но и помощником в труде, научных исследованиях, управлении производством. Созданы многочисленные промышленные телевизионные установки, используемые для контроля и управления различными производственными процессами (см. Диспетчерское управление).
