Общий принцип работы современных телевизоров

Телевизионные радиосигналы, принятые антенной, подаются на радиочастотный (антенный) вход телевизора. Далее они поступают в радиочастотный модуль, называемый также тюнером, где из них выделяется и усиливается сигнал именно того канала, на который в этот момент настроен телевизор. В тюнере также происходит преобразование радиочастотного сигнала в низкочастотные видео- и аудиосигналы.

Видеосигнал после усиления подается в модуль цветности (только в телевизорах цветного изображения), содержащий декодер цветности, а затем на устройство отображения визуальной информации. Декодер цветности предназначен для декодирования сигналов цветности той или иной системы (PAL, SEC AM, NTSC).

Аудиосоставляющая подается в канал звукового сопровождения, где происходит выделение звукового сигнала и его необходимое усиление. После усиления аудиосигнал подается на громкоговоритель (динамик), преобразующий электрический сигнал в слышимый звук. Если телевизор рассчитан на воспроизведение стерео или многоканального звука, в составе его канала звукового сопровождения имеется соответствующий декодер многоканального звука, который разделяет звуковую составляющую на каналы.

Кинескопы бывают черно-белого изображения и цветного изображения, отличаются они по конструкции.

Экран кинескопа черно-белого изображения изнутри покрыт сплошным слоем люминофора, обладающего свойством светиться белым цветом под воздействием потока электронов. Тонкий электронный луч формируется электронным прожектором, размещенным в горловине кинескопа. Управление электронным лучом осуществляется электромагнитным способом, в результате чего он последовательно в ходе развертки сканирует экран по строкам, вызывая свечение люминофора. Интенсивность (яркость) свечения люминофора в ходе сканирования изменяется в соответствии с электрическим сигналом (видеосигналом), несущим информацию об изображении.

Экран кинескопа цветного изображения изнутри покрыт дискретным слоем люминофоров (в форме кружков или штрихов), светящихся красным, зеленым и синим цветом под действием трех электронных пучков, формируемых тремя электронными прожекторами. Все кинескопы цветного изображения перед экраном имеют цветоделительную теневую маску. Она служит для того, чтобы каждый из трех электронных лучей, одновременно проходящих через многочисленные отверстия маски в ходе сканирования, точно попадал на «свой» люминофор (первый — на зерна люминофора, светящиеся красным цветом, второй — на зерна люминофора, светящиеся зеленым цветом, третий — на зерна люминофора, светящиеся синим цветом).

Каждый электронный луч модулируется «своим» видеосигналом, что соответствует трем составляющим цветного изображения. Поступая на кинескоп, видеосигналы управляют интенсивностью электронных пучков и, следовательно, яркостью свечения люминофоров (красного, зеленого и синего). В результате на экране цветного кинескопа воспроизводятся одновременно 3 одноцветных изображения, создающих в совокупности цветное изображение.

Принцип работы плазменного телевизора /монитора. 3D анимация Mozaik Education

К современным средствам отображения визуальной информации относят жидкокристаллические экраны, проекционные системы, плазменные панели.

В жидкокристаллических телевизорах LCD (Liquid Crystal Display) изображение формируется системой из жидких кристаллов и поляризационых фильтров. С тыльной стороны жидкокристаллическая панель равномерно освещается источником света. Управление ячейками (пикселями) жидких кристаллов осуществляется матрицей электродов, на которую подается управляющее напряжение. Под действием напряжения жидкие кристаллы разворачиваются, образуя активный поляризатор. При изменении степени поляризации светового потока, изменяется его яркость. Если плоскости поляризации жидкокристаллического пикселя и пассивного поляризационного фильтра отличаются на 90°, то через такую систему свет не проходит.

Цветное изображение получается в результате использования матрицы цветных фильтров, которые выделяют из излучения источника белого цвета три основных цвета, комбинация которых дает возможность воспроизвести любой цвет. Жидкокристаллические телевизоры отличаются компактностью, отсутствием геометрических искажений, вредных электромагнитных излучений, малой массой и потребляемой мощностью, но в то же время имеют малый угол обзора изображения.

В проекционных телевизорах изображение получается в результате оптической проекции на просветный или отражающий экран телевизора яркого светового изображения, создаваемого проектором. Проекторы, используемые в проекционных телевизорах, могут быть построены на электроннолучевых кинескопах, жидкокристаллических матричных полупроводниковых элементах, а также лазерных проекционных трубках.

Основными недостатками проекционных телевизоров являются их громоздкость, высокая потребляемая мощность, низкая четкость увеличенного изображения и узкая зона размещения зрителей перед экраном телевизора.

В основу работы плазменного телевизора положен принцип управления разрядом инертного газа, находящегося в ионизированном состоянии между двумя расположенными на небольшом расстоянии друг от друга плоскопараллельными стеклами ячеистой структуры. Рабочим элементом (пикселем), формирующим отдельную точку изображения, является группа из трех пикселей, ответственных, соответственно, за три основных цвета. Каждый пиксель представляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находится флюоресцирующее вещество одного из основных цветов. Пиксели находятся в точках пересечения прозрачных управляющих электродов, образующих прямоугольную сетку. При разряде в толще инертного газа возбуждается ультрафиолетовое излучение, которое, воздействуя на люминофоры первичных цветов, вызывает их свечение. Изображение последовательно, точка за точкой, по строкам и кадрам развертывается на экране.

Яркость каждого элемента изображения на панели определяется временем его свечения. Если на экране обычного кинескопа свечение каждого люминофорного пятна непрерывно пульсирует с частотой 25 раз в секунду, то на плазменных панелях самые яркие элементы светятся постоянно ровным светом, не мерцая. Плазменные панели выпускается форматом изображения 16:9. Толщина панели размером экрана в 1 м не превышает 10-15 см, что позволяет использовать их в настенном варианте. Надежность плазменных панелей превышает надежность традиционных кинескопов.

Похожие статьи

  • Устройство и принципы работы приборов для измерения рн
  • Устройство и принцип работы компрессионной холодильной машины
  • Устройство и принцип действия фотометрических приборов
  • Устройство и принципы действия атомно-абсорбционных анализаторов
  • Электронные платформенные весы
  • Структурная схема телевизора черно-бепого изображения

Сегодня телевизоры стали неотъемлемой частью каждой семьи. Придя домой после работы, каждый хочет привести себя в порядок, насытиться и ненадолго отключиться от реальности при помощи зрелищного преставления. Телевизор на протяжении десятилетий успешно справляется с этой человеческой потребностью, представляя вниманию домочадцев различные развлекательные программы и просмотр понравившихся кинолент. Телевизор стал обыденным предметом для всех без исключения людей.

Основные конструктивные элементы телевизора

Телевизор состоит из тех же главных функциональных блоков, что и десятки лет назад. У него есть блок питания с несколькими выходами для энергоснабжения отдельных модулей. Всегда присутствует система взаимодействия с пользователем. Она изменилась, из круглых механических переключателей и ползунковых регуляторов превратившись в полностью электронное решение с сенсорными клавишами и узлом приема сигналов, посылаемых пультом ДУ.

Есть и два главных блока современного телевизора — это система обработки сигнала (телевизионного или полученного от внешнего устройства) и дисплей. Последний имеет довольно сложную структуру. Она включает цветовую матрицу с тысячами элементарных точек и систему их активации. Здесь есть подсветка, светофильтры, контуры контроля и еще много других технических решений.

Но если рассматривать только привычные форматы современного телевизора с плоской панелью дисплея, технологии формирования изображения на протяжении многих лет изменились мало. Стали лучше элементы создания цветных точек. Увеличились углы обзора и скорость их реагирования. Однако и плазменный, и жидкокристаллический, и LED дисплей функционируют очень похоже. Принцип работы телевизора современного класса основан на обработке огромного массива из элементарных источников формирования цвета, которые и складываются в единую яркую и четкую картинку.

Плазменный телевизор

Все видели газоразрядные лампы дневного света — это длинные цилиндрические колбы, например, в потолочных светильниках офисов, магазинов, музеев и промышленных цехов. Они излучают свет благодаря образованию объемного разряда в газовой среде. При подаче импульса высокого напряжения содержимое стеклянной колбы, газ с парами ртути, буквально вспыхивает под действием электронов, с огромной скоростью перемещающихся от одного контакта лампы к другому.

Это явление еще называют формированием низкотемпературной плазмы. В больших объемах газа для старта процесса нужны огромные напряжения. Применяются пускатели ламп дневного света, трансформаторы в 12000 В неоновых вывесок. Но в микроскопическом объеме газа образования плазмы можно добиться малыми энергиями. И это дало возможность создать телевизионный экран.

Плазменный телевизор работает с использованием эффекта объемного разряда газа. Структура дисплея состоит из:

  • слоя, состоящего из цветовых микроячеек, каждая из которых представляет собой группу из красной, синей, зеленой ламп;
  • сетки электродов, размещаемой с двух сторон слоя формирования изображения;
  • защитного стекла, расположенного со стороны зрителя.

Кратко схема работы плазменной панели проста. Каждая из элементарных ячеек заполнена благородным инертным газом. Красная — неоном, используется также аргон и ксенон. Система обработки посылает разнополярные сигналы на электроды, размещенные с двух концов элементарной ячейки. При прохождении тока газ начинает светиться. Образуется низкотемпературная плазма. Регулируя уровень напряжения, добиваются разной интенсивности свечения. При работе трех элементарных ячеек их общая комплексная излучает суммарный цвет, составленный из нескольких волн.

Важно! Стоит отдельно осветить вопрос, почему плазменный телевизор сделан из стекла. Это покрытие защищает человека. Кроме волн в видимой части спектра, элементарные ячейки излучают ультрафиолет. Он и задерживается слоем стекла. Без него использование технологии наносило бы вред здоровью человека.

На плазменном дисплее есть еще один слой — это так называемый сканирующий электрод. Он контролирует срабатывание комплексной цветовой ячейки и одновременно работает поляризационным фильтром. Изображение на плазменной панели очень четкое и резкое. Кроме этого, она излучает свет, и делает это весьма интенсивно. Поэтому плазменные телевизоры — идеальный выбор для оснащения площадок на открытом воздухе или для использования в ярко освещенной комнате.

Как работает телевизор

Любите ли вы телевидение так, как не люблю его я? Телевизор — это вообще — отвратительная штука. Чем просиживать часами перед «голубым экраном», куда полезнее вести здоровый образ жизни: не спеша, с чашкой кофэ — за компьютером… Тем не менее, вещи, которые я буду рассказывать в этом цикле статей, могут вполне пригодиться в нашей с вами практической деятельности. Итак, сейчас мы разберемся, как же происходит передача видеосигнала. Рассматривать мы будем родную до боли систему SECAM, потому что в нашей стране ( а именно — Российской Федерации) официально принята именно эта система телевидения. Впрочем — обо всем по порядку. Как работает телевизор? Телевизор работает по 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Это понятно.
У него есть экран — 1шт и динамик — от 1 до бесконечности, в зависимости от «навороченности» агрегата. Еще у него есть антенна и пульт управления. Но нас сейчас интересует только экран. А переводя с языка домохозяек на язык мудрых котов — кинескоп (электронно-лучевая трубка — ЭЛТ). Я прекрасно понимаю, что в наш век плазмы и жидкого кристалла, электронно-лучевой кинескоп кажется кому-то пережитком старины. Однако, понять принцип работы телевизора, проще всего именно разбираясь с ЭЛТ. Электронно-лучевая трубка Шо це таке. Причем здесь электроны? Причем здесь лучи? Дело в том, что картинка на экране рисуется при помощи электронного луча. Электронный луч очень похож на световой. Но световой луч состоит из фотонов, а электронный — из электронов, и мы его увидеть не можем. Куча электронов несется с бешеной скоростью по прямой от пункта А — к пункту Б. Так образуется «луч». Пункт Б — это анод. Он находится прямо на обратной стороне экрана. Также, экран (с обратной стороны) вымазан специальным веществом — люминофором. При столкновении электрона на бешеной скорости с люминофором, последний испускает видимый свет. Чем быстрее летел электрон до столкновения — тем свет будет ярче. То есть, люминофор — это преобразователь «света» электронного луча в свет, видимый для человеческого глаза. С пунктом Б разобрались. А что же такое пункт «А»? А — это «электронная пушка». Название страшное. Но страшного в ней ничего нет. Она не предназначена для того, чтобы жестоко расстреливать пришельцев с Марса. Но «стрелять» она все же умеет — электронным лучем в экран. Как это все устроено? Вообще, ЭЛТ — это такая большая электронная лампа. Как? Вы не знаете что такое лампа? Ну ладно… Электронные лампы — это такие же усилительные элементы как и любимые всеми нами транзисторы. Но лампы появились намного раньше их кремниевых «коллег», еще в первой половине прошлого века. Электронная лампаЛампа — это такой стеклянный баллон, из которого откачан воздух.
В самой простой лампе — 4 вывода: катод, анод и два вывода нити накала. Нить накала нужна для того, чтобы разогреть катод. А разогреть катод нужно для того, чтобы с него полетели электроны. А электроны должны полететь затем, чтоб возник электрический ток через лампу. Для этого обычно на нить накала подается напряжение — 6,3 или 12,6 В (в зависимости от типа лампы) Кроме того, чтобы полетели электроны — нужно высокое напряжение между катодом и анодом. Оно зависит от расстояния между электродами и от мощности лампы. В обычных радиолампах это напряжение составляет несколько сотен вольт, расстояния от катода до анода в таких лампах не превышают нескольких миллиметров.
В кинескопе расстояние от катода, находящегося в электронной пушке до экрана может превышать несколько десятков сантиметров. Соответственно, и напряжение там нужно намного большее — 15…30 кВ. Такие зверские напряжения создает специальный повышающий трансформатор. Его еще называют строчный трансформатор, поскольку он работает на строчной частоте. Но, об этом — чуть позже. При ударении электрона об экран, кроме видимого света, «вышибаются» также и другие излучения. В частности — радиоактивное. Вот почему не рекомендуется смотреть телек ближе 1…2 метров от экрана. ЭЛТ в разрезе. Вид сбокуИтак, луч получили. И он так красивенько светит аккурат в центр экрана. Но нам-то надо, чтоб он «чертил» по экрану линии. То есть, нужно заставить его отклоняться от центра. И в этом вам помогут… электромагниты. Дело в том, что электронный луч, в отличие от светового, очень чувствителен к магнитному полю. Поэтому то он и используется в ЭЛТ. Отклоняющие катушкиНужно поставить две пары отклоняющих катушек. Одна пара будет отклонять по горизонтали, другая — по вертикали. Умело управляя ими, можно гонять луч по экрану куда угодно. А куда угодно? Вот отсюда мы и начинаем нашу повесть о строчках точках и крючочках… Повесть о Строчках, Точках и Крючочках Картинка на экране телевизора образуется в результате того, что луч с бешенной скоростью чертит слева-направо сверху-вниз по экрану. Такой метод последовательной прорисовки изображения называется «развертка». развертка изображенияПоскольку развертка происходит очень быстро — для глаза все точки сливаются в строчки а строчки — в единый кадр. В системах PAL и SECAM за одну секунду луч успевает пробежать весь экран 50 раз.
В американской системе NTSC — еще больше — аж 60 раз! Вообще говоря, системы PAL и SECAM отличаются лишь в передаче цвета. Все остальное у них — одинаково. Картинка образуется за счет того, что во время «бега», луч изменяет свою яркость в соответствии с принимаемым видеосигналом. Как происходит управление яркостью? А очень просто! Дело в том, что кроме рассмотренных электродов — анода и катода, в лампах бывает еще третий электрод — сетка. Сетка — это управляющий электрод. подавая на сетку сравнительно низкое напряжение, можно управлять током, протекающим через лампу. Иными словами, можно управлять интенсивностью потока электронов, «летящих» от катода к аноду. В ЭЛТ сетка используется для изменения яркости луча. ЭЛТ с сеткойПодавая на сетку отрицательное напряжение (относительно катода), можно ослабить интенсивность потока электронов в луче, или вообще закрыть «дорогу» для электронов. Это бывает нужно, например, при перемещении луча от конца одной строки к началу другой. Теперь поговорим поподробнее именно про принципы развертки.
Для начала, стоит запомнить несколько несложных чисел и терминов: Растр — это одна «строчка», которую рисует луч на экране.
Поле — это все строчки, которые нарисовал луч за один вертикальный проход.
Кадр — это элементарная единица видеоряда. Каждый кадр состоит из двух полей — четного и нечетного. Это стоит пояснить: изображение на экране телевизора разворачивается с частотой 50 полей в секунду. Однако, телевизионный стандарт равен 25 кадрам в секунду. Поэтому один кадр при передаче разбивается на два поля — четное и нечетное. В четном поле содержатся только четные строчки кадра (2,4,6,8…), в нечетном — только нечетные. Изображение на экране также «рисуется» через строку. Такая развертка называется » чересстрочная развертка «. Чересстрочная разверткаБывает еще «прогрессивная развертка» — когда весь кадр развертывается за один вертикальный ход луча. Она используется в компьютерных мониторах. Итак, теперь сухие числа. Все приведенные числа справедливы для систем PAL и SECAM. Кол-во полей в секунде — 50
Кол-во строк в кадре — 625
Количество эффективных строк в кадре — 576
Количество эффективных точек в строке — 720 А эти числа выводятся из вышеприведенных: Кол-во строк в поле — 312,5
Строчная частота — 15625 Гц
Длительность одной строки — 64 мкС (вместе с обратным ходом луча) Размеры изображенияДалее мы поговорим о параметрах видеосигнала и составим схему, синтезирующую импульсы синхронизации. Источник: www.radiokot.ru

none Опубликована: 2006 г. 0 1

Вознаградить Я собрал 0 1

Виды ТВ

Принцип работы ТВ во многом зависит от его разновидности. Современные модели бывают нескольких видов:

Кинескопные

Телевизионный кинескоп похож на стеклянную колбу: с одной стороны экран, а с другой – электротрубка. На экран кинескопа наносят фосфоросодержащее покрытие: по нему электронами выстреливает электротрубка. Как только электрон достигнет панели, пиксель начинает светиться. В черно-белых кинескопах стояла одна трубка, а в цветных – зеленая, красная, синяя.

Принцип работы таков: слева направо идет электролуч: он чертит линию из пикселей, идет вниз, получается вертикальная линия. Из-за непрерывного процесса и высокой скорости глазу доступны цельные кадры.

Частоту колебаний определяют герцы. Изначально у кинескопов была выпуклая поверхность, а позднее появились устройства с плоским экраном. Экрану ТВ всегда уделяли большое значение, и особенно ценились ТВ с плоским экраном.

Плазменные

В этом случае принцип несколько отличается:

  • на заряженные частицы воздействует УФ-излучение;
  • электроразряд проходит через поле с разряженным газом;
  • после появления ультрафиолета открывается плазменный коридор;
  • вертикальные и горизонтальные проводники изнутри панели производят строчную и кадровую развертку.

ТВ-процессор регулирует раздачу кадров на больших скоростях. Поэтому на внешней стороне монитора появляется цельная картинка.

Проекционные

Принцип работы этой модели телевизора заключается в алгоритме передачи кадров с передатчика на экран. Кадр формируется в проекционном ТВ-устройстве при помощи источника из электротрубок или ЖК-дисплея. Оптические приспособления и зеркала позволяют проецировать картинку на подготовленный экран.

Конструкция проекционного ТВ сформирована из экрана, звуковой системы, панели управления, проектора. В устройствах для домашнего использования компоненты находятся в одном корпусе, потому он такой габаритный.

При проекционном методе передачи картинки получаются сочные и мягкие кадры. Из преимуществ – разнообразное цветовое разрешение. Передаваемое проекционными ТВ-устройствами изображение лишено зернистости: это главный недостаток кинескопов.

Есть у проекционных ТВ и недостатки. Это громоздкость, не лучшая четкость увеличенных кадров, высокое потребление мощности, узкая зона для размещения зрителей у экрана.

Жидкокристаллические

В основе жидкокристаллических ТВ принцип поляризации светового потока, который проходит сквозь кристаллы. LCD-панель – это два соединенных слоя из стекла: один из них покрыт полимером с кристаллами. Через них проходит электрический ток, и кристаллы вращаются по заданной траектории. В это же время сквозь другой слой кристаллов проходит нужное количество света.

Для его прохождения требуется внешний источник, расположенный за поляризованным стеклом. Кристаллы свет пропускают: благодаря фильтру появляется картинка.

Принцип работы LED-ТВ отличается: для подсветки матрицы нужны светодиоды. У такой системы немало плюсов:

  1. минимальное потребление энергии;
  2. отличная яркость;
  3. четкая контрастность;
  4. реалистичная цветопередача;
  5. долгий срок службы;
  6. низкий уровень тепловыделения.

Как устроена матрица?

Качество картинки во многом зависит от типа матрицы, на которой работает телевизор:

  • TN+film – самая недорогая матрица для ТВ-устройств нижнего ценового сегмента. Из-за слабых качественных характеристик такую матрицу устанавливают в небольшие модели. Главный недостаток – минимальный угол обзора: уменьшение контрастности и искажение цвета.
  • IPS – любимая матрица ведущих производителей телевизоров. Преимуществ много – отличная цветопередача и большой угол обзора. Недостатков немного: можно выделить высокий уровень черного оттенка и долгий отклик.
  • VA – встречается во многих современных ТВ-устройствах: слабое воспроизведение полутонов и не столь реалистичная цветопередача. Но здесь отличные углы обзора, яркость и контрастность.
  • UVA – благодаря хорошему освещению пикселей экран выдает глубокий и насыщенный черный оттенок. Преимуществами станут высокая яркость и контрастность, минимальный уровень энергопотребления.

Телевизоры – это сложные устройства, которые объединяют огромное количество достижений в области физики, химии, электроники. Принцип действия ТВ-устройства во всех моделях остается неизменным, но за счет развития инновационных технологий составляющие разных видов претерпевают значительные изменения.

  • Первые телевизионные пульты работали без батареек
  • Заявка на премиум: обзор дизайна ТВ Станции Про 55” от Яндекса
  • Компания BBC запрещала сотрудникам работать при свете только настольной лампы
  • Можно ли умереть от смеха
  • Как телевидение меняет вас раз и навсегда

Характеристики современных телевизоров

  • диагональ экрана
  • яркость экрана
  • чувствительность приёмника (тюнера)
  • многостандартность
  • количество звуковых каналов (моно, стерео NICAM)
  • количество запоминаемых программ (каналов) в памяти
  • наличие дистанционного управления
  • возможность работы в качестве монитора
  • наличие доп. цифровых функций: PIP, телетекст, электронный телегид (EPG)
  • синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием
  • наличие встроенного приёмника (декодера) цифрового телевидения DVB-(T/C/S), в большинстве случаев DVB-(T/T2/C/C2/S/S2)
  • возможность приема сигнала HDTV, UHDTV
  • наличие разъёмов RCA, YPbPr, SCART, DVI, VGA, S-Video, DisplayPort, HDMI
  • встроенный медиаплеер
  • технология Smart TV
  • долговечность и надёжность
  • операционная система (открытая/закрытая)
  • количеством строк по горизонтали
  • 525
  • 625
  • 50 Гц
  • 60 Гц
  • 4,5 МГц
  • 5,5 МГц
  • 6,0 МГц
  • 6,5 МГц
  • Негативная — синхроимпульсы 100% мощности передатчика, уровень чёрного 75% мощности передатчика, уровень белого 10% мощности передатчика
  • Позитивная — синхроимпульсы 0% мощности передатчика, уровень чёрного 25% мощности передатчика, уровень белого 100% мощности передатчика (применяется во Франции)
  • ЧМ (частотная)
  • АМ (амплитудная)
  • PAL
  • SECAM
  • NTSC

Прежде чем приобретать телевизор, следует обратиться за консультацией к квалифицированным специалистам, которые помогут подобрать качественную технику, соответствующую Вашим требованиям.

В Едином «Центре Услуг 007» Вы можете заказать ремонт телевизора круглосуточно. Ориентировочную стоимость Вы можете уточнить в соответствующем разделе сайта:

  • Цены на ремонт LCD, ЖК-телевизоров и плазменных панелей
  • Стоимость ремонта телевизоров иностранного производства
  • Цены на ремонт телевизоров отечественного производства
  • Стоимость ремонта домашних кинотеатров

Сделав заказ в Едином Центре Услуг 007 — Вы помогаете онкологически больным детям. Часть средств с каждого заказа мы перечисляем в благотворительную организацию «Шаг навстречу»

Принцип работы кинескопного телевизора

Принцип работы современного телевизора проще объяснить не на примере современных плазменных телевизоров (к слову, если вы ищите качественные телевизоры Самсунг 46 дюймов, то переходите по ссылке), а на их предшественниках, больших и громоздких телевизорах, в основе роботы которых лежит ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) или телескоп. Именно кинескоп или ЭЛТ в этих старых телевизорах отвечала за вывод изображения на экран. Как это происходит?

Кинескоп выпускает особый электронный луч, рисующий картинку на экране. Сам электронный луч похож на световой, но в его основе лежат не фотоны света, а электроны. То есть по сути электронный луч это куча электронов, несущихся из точки А в точку Б. Если пункт А, это кинескоп, выпускающий луч, то пункт Б представляет собой анод, находящийся на обратной стороне экрана. Помимо этого экран с внутренней стороны вымазан особым веществом – люминофором. Люминофор при столкновении с электронами выпускает видимый свет, чем большой была скорость электрона, тем ярче будет свет. То есть люминофор преобразует невидимый для человеческого глаза электронный луч в видимый – световой. Именно на основе светового сигнала, формируемого люминофорами и электронным лучом, рисуется необходимая картинка на экране. А с изменением сигнала, идущего от кинескопа, меняется конфигурация летящих электронов, а значит, меняется картинка на экране, так происходит магия кино…

телескоп

Как работают жидкокристаллические телевизоры

Теперь вы знаете принцип работы старых кинескопных телевизоров, но сейчас их почти повсеместно вытеснили жидкокристаллические или плазменные аналоги. Что же лежит в основе их работы?

В жидкокристаллических телевизорах (они же LCD – Liquid Crystal Display) картинка на экране формируется специальной внутренней системой – матрицей, состоящей из поляризационных фильтров и жидких кристаллов. Эта матрица равномерно освещается светом с тыльной стороны, она же осуществляет управление освещением всех ячеек или пикселей жидких кристаллов. На основании этого управления на экране телевизора и рисуется необходимое цветное изображение.

Умная матрица из белого света (который как мы знаем из физического закона о дисперсии, имеет в себе закодированным весь спектр цветов) выделяет три других основных цвета (красный, зеленый и синий), а комбинация этих цветов в свою очередь позволяет воспроизвести любой цвет цветовой палитры.

основные цвета

Общие сведения о телевизионном сигнале

Телевизионный сигнал в современной системе телевидения передаётся в цифровом виде, то есть является цифровым (дискретным) сигналом – таким образом реализованы принципы работы цифрового ТВ.

принцип работы телевидения

Цифровой сигнал (дискретный сигнал) – это сигнал, имеющий точное значение и количество этих значений конечно.

Физически цифровой (дискретный) сигнал имеет 2 или 3 значения. В первом случае цифровой (дискретный) сигнал является двоичным, а во втором – троичным.

В цифровых системах используются двоичные сигналы, в которых положительный потенциал (+) соответствует значению «1». Значению «0» в этом случае физически соответствует низкий уровень напряжения (около 0 В).

При передаче данных в большинстве случаев применяются троичные сигналы со значениями (+), (0), (-). Здесь «1» представляется отсутствием потенциала в канале, тогда как «0» характеризуется положительным (+) или отрицательным (-) импульсом.

В форме троичного цифрового сигнала осуществляется:

  • кодирование передаваемых цифровых данных;
  • синхронизация работы цифрового канала связи;
  • проверка целостности переданных цифровых данных.

Получение и формирование телевизионного изображения

Принцип работы телевидения основан на прямой и обратной функциях преобразования (анализе и синтезе) изображения:

  • перед передачей телевизионного изображения в эфир его необходимо преобразовать в последовательные электрические сигналы – выполнить так называемый анализ изображения;
  • для того чтобы переданное телевизионное изображение отобразить на экране телевизионного приёмника (телевизора), необходимо преобразовать переданные последовательные электрические сигналы в изображение – выполнить так называемый синтез изображения.

принципы работы тв

Процесс получения цифрового телевизионного изображения технически реализован следующим образом.

  • Изображение объекта внешнего мира в виде светового пучка воспринимается объективом цифровой видеокамеры.
  • Далее световой пучок направляется через систему линз и диафрагму видеокамеры на специальную матрицу CCD (аббревиатура от английского Charged Coupled Device).

Матрица CCD (или преобразователь свет-электрический сигнал) – электронное устройство прямоугольной формы, состоящее из светочувствительных элементов, каждый из которых при попадании на него света выполняет функцию преобразования светового сигнала в аналоговый электрический сигнал.

  • Затем полученные аналоговые электрические сигналы изображения объекта необходимо преобразовать в цифровые электрические сигналы изображения объекта. Для этого используется аналого-цифровой преобразователь.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC от английского Analog-to-digital converter) – электронное устройство, выполняющее функцию преобразования аналогового электрического сигнала, поступающего на его вход, в цифровой электрический сигнал, поступающий на его на выход.

  • Далее цифровой сигнал обрабатывается процессором цифровой видеокамеры. Через процессор проходят и обрабатываются цифровые потоки сигналов изображения.
  • После процессорной обработки цифровое изображение преобразуется конвертером, сжимающим кадры изображения. Сжатие выполняется, чтобы увеличить число хранимых кадров цифровой видеосъёмки.
  • Полученное сжатое изображение объекта съёмки записывается на носитель памяти цифровой видеокамеры и может использоваться для передачи на ЭВМ (компьютер) для просмотра, обработки, хранения и дальнейшей передачи в эфир цифрового телевизионного вещания.

Современное телевидение: цифровой формат

Современное телевидение является цифровым. Общее представление о том, как работает цифровое телевидение, можно составить, рассмотрев технологию, включающую два основных этапа:

  1. преобразование с помощью кода по определённому стандарту видеосигнала и звукового сигнала в стандартизированный цифровой сигнал для передачи по транспортному каналу (каналу связи);
  2. передачу стандартизированного цифрового сигнала с телевизионным изображением и звуком по транспортному каналу (каналу связи).

Для преобразования (кодирования) и передачи телевизионного сигнала (видеосигнала и звукового сигнала) разработаны специальные стандарты.

как работает цифровое телевидение

В Российской Федерации для эфирного телевизионного вещания в цифровом формате используется стандарт DVB-T2 (аббревиатура от английского термина Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial) – стандарт эфирного цифрового телевидения II поколения из группы стандартов DVB, применяемый в странах Европы.

В соответствии со стандартом DVB-T2 в цифровое эфирное телевизионное вещание в России включены следующие бесплатные сервисы и услуги цифрового формата:

  • телевизионное изображение стандартной чёткости (SDTV);
  • стереозвук;
  • субтитры;
  • телетекст;
  • телегид;
  • синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием;
  • цифровое радио.

Спектральный состав телевизионного сигнала

Стандарт DVB-T2 имеет следующие характеристики, определяющие спектр цифрового телевизионного сигнала.

Модуляция мультиплексирования

Мультиплексирование в телевидении – это передача на одной и той же частоте:

  • двух и более ТВ-каналов от различных источников сигнала (телевизионных компаний, телевизионных студий);
  • субтитров, телетекста, телегида;
  • нескольких разных изображений (видов) одного и того же события (например, при трансляции лыжных соревнований: вид на старте, вид на контрольных отсечках, вид на финише дистанции);
  • радиоканалов.

В мультиплексировании (объединении) для передачи эфирного цифрового телевизионного сигнала используется физический радиоканал с определённой пропускной способностью.

Модуляция в эфирном цифровом телевидении – это процесс, при котором исходное низкочастотное электромагнитное колебание – исходная информация: изображение, звук, телегид, телетекст, субтитры – накладывается на предварительно установленное высокочастотное колебание, которое переносит исходную информацию до конечного пользователя.

В цифровом эфирном телевизионном вещании модуляция производится цифровым (дискретным) сигналом. Результат модуляции – перенос сигнала из области низких частот в область высоких частот.

Цифровое эфирное телевизионное вещание в РФ ведётся в 2-х мультиплексах. Каждый мультиплекс включает 10 телевизионных каналов. Мультиплекс представляет собой совокупность (объединение) цифровых телевизионных каналов в одном передаваемом цифровом пакете.

Данный цифровой пакет формируется перед передачей по выделенному каналу, который является транспортным. Затем цифровой пакет (мультиплекс) передаётся в эфир по выделенному каналу (транспортному).

Далее цифровой пакет (мультиплекс) принимается установкой-приёмником – цифровым ресивером или телевизором. После приёма цифровой пакет (мультиплекс) демультиплексируется (разделяется на составляющие).

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий