История телевиденияПятница, 22.06.2018, 10:35

Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Цветное телевидение | Регистрация | Вход
Меню сайта

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Ярким солнечным днем выйдите на просторы чудесной природы-нашей Родины. Какое обилие цветов и красок! Темнозеленая листва деревьев и бирюзовый ковер сочной травы, усыпанный множеством цветов самой причудливой раскраски, чередуются с золотом волнующегося моря пшеницы, а рядом — ослепительно серебристая лента реки. На яркоголубом небе — стаи облаков, таких белых, что, кажется, ничто па свете не может быть белее их. И все это непрерывно меняется, переливается красками, играет оттенками света и тени. Но вот на какой-то миг набежала тучка и закрыла солнце. Все вокруг как-то побледнело и посерело, стало скучнее. А ведь, казалось бы, ничего особенного не случилось — просто немного изменилась яркость света, исчезли резкие переходы от света к тени. Теперь представьте себе, что вдруг в природе исчезли все цвета и краски и вокруг себя вы видите громадные, художественно сделанные черно-белые живые фотографии. Как скучно было бы жить в этом одноцветном сером мире! Чтобы представить это, попробуйте достаточно долго рассматривать окружающий вас пейзаж сквозь синее или красное стекло. Тогда легко станет понятным, почему пещерный человек, едва научившийся выцарапывать на камнях свои первые наивные рисунки, стал их старательно раскрашивать. Его еще примитивный ум не мирился только с очертаниями знакомых ему предметов и животных. В своей темной и холодной пещере он хотел видеть кусочек внешней природы такой, какова она была на самом деле, и в первую очередь — в красках. Позднее, но когда люди еще не знали пара и электричества, художники писали картины, вызывающие и теперь восхищение посетителей музеев яркостью и сочностью красок. Так, на протяжении сотен лет живопись красками являлась неизменным спутником человека, было ли это мрачное Средневековье или периоды блистательного расцвета древних цивилизаций. Когда после долгих исканий, в 1839 году человеку удалось наконец получить первое фотографическое изображение, то тотчас же его следующим стремлением стало сделать фотографию цветной. Но лишь в 20-х годах нашего века появились первые практические методы производства цветных фотографий и кинокартин. И то и другое оказалось делом столь сложным и несовершенным, что и до сих пор целая армия ученых и специалистов все еще бьется над задачей получения цветных кинокартин и фотографий столь же простым путем, как и обычных одноцветных, точнее — черно-белых кинофильмов и фотографий. Все это повторилось и с телевидением. Буквально на следующий день после того, как ученый провел последнюю бессонную ночь у телевизора и, получив наконец первое одноцветное изображение, мог разогнуть спину, он тут же снова склонился над новой, еще более кропотливой работой по созданию цветного телевидения. И каждый раз, когда рождалась какая-нибудь новая система передачи изображений, параллельно с ней обязательно появлялся и ее цветной вариант. Особенно много и напряженно стали работать ученые над проблемой цветного телевидения, после того как было создано современное, действительно высококачественное и чисто электронное телевидение. Но для того чтобы поподробнее ознакомиться с этой увлекательной проблемой теперь совсем уже недалекого будущего, нам придется немного вернуться назад. Из физики известно, что трехгранная стеклянная призма разлагает луч белого света на все цвета радуги, или, как говорят, на его спектр. В полученном таким способом спектре можно различить оранжевую,красную, желтую, голубую,зеленую,фиолетовую и синюю полосы, постепенно переходящие одна в другую, а всего более 160 цветных тонов. Каждая из этих полос, в свою очередь, имеет еще множество самых различных ступеней насыщения и яркости. Таким образом, человеческий глаз способен различить в спектре больше 10 тысяч самых разнообразных цветовых оттенков. Несмотря на отмеченное выше богатство различных оттенков спектра, в нем преобладают всего три главных участка, или зоны, — синий, зеленый и красный (табл. I, а). Если же на пути белого луча света поставить не одну, а две призмы, основаниями в разные стороны, как показано на табл. I, б, то, пройдя первую призму, свет, как обычно, разложится в спектр. Вторая же призма, собрав все лучи спектра вместе, превращает их снова в белый свет. Следовательно, видимый человеческим глазом белый свет является смесью лучей самых различных цветов — от темнокрасного до темнофиолетового. Когда мы, например, видим какой-либо предмет красного или зеленого цвета, то это означает, что из всего спектра белого света этот предмет отражает или пропускает только красные или зеленые лучи, а все остальные поглощает (табл. I, в). Художники хорошо знают, что в живописи почти все цвета и оттенки окружающей нас природы можно получить, смешивая в разных количествах всего три краски: красную, желтую и синюю. Точно так же любой цвет светового спектра или его оттенок можно получить, смешивая только красные, зеленые и синие лучи. Так, из разных количеств красных и зеленых лучей можно получить любые оттенки желтого цвета, из зеленых и синих — голубого цвета, из красных и синих — пурпурного и т. д. В этом отношении законы смешения световых лучей несколько отличаются от законов смешения красок. Эти три цвета спектра — красный, зеленый и синий — условились считать основными, а пурпурный, желтый и голубой — дополнительными. Смешав вместе лучи всех цветов, можно получить белый цвет (табл. I, г). Весьма сложный процесс цветного зрения — почему именно наш глаз различает цвета — впервые объяснил великий русский ученый М. В. Ломоносов. Согласно высказанной им теории, все цветочувствительные элементы сетчатки глаза (колбочки) делятся на три группы, каждая из которых чувствительна только к какому-либо одному главному участку светового спектра — красному, зеленому или синему. Эти элементы хорошо перемешаны друг с другом: почти в любой, самой маленькой точке сетчатки можно найти элементы всех трех видов. Белый свет, являясь смесью лучей всех цветов, возбуждает в одинаковой степени все цветочувствительные элементы сетчатки, и посылаемые ими отдельные нервные импульсы, складываясь вместе, создают в мозгу зрительное ощущение белого света. Но когда на глаза воздействуют только одни синие лучи, то они возбуждают лишь элементы, чувствительные к синему участку спектра, и почти не действуют на другие. Точно так же действуют и красные лучи. Зеленые лучи, помимо своих зеленочувствительных элементов, частично действуют и на красночувствительные элементы. Лучи света, не имеющие в сетчатке глаза своих отдельных чувствительных элементов, воспринимаются по-другому. Например, фиолетовые лучи одновременно возбуждают элементы, чувствительные как к синему, так и к красному цвету, отчего создается новое, сложное впечатление фиолетового цвета. При этом в зависимости от того, каких основных лучей и цветочувствительных элементов в таком смешанном воздействии участвует больше, таков будет и оттенок этого цвета — ближе или к синему, или же к красному. Голубые лучи возбуждают в основном синие и зеленые группы цветочувствительиых элементов сетчатки глаза, что в сумме и создает впечатление голубого цвета. Если голубые лучи при этом имеют еще какой-то дополнительный оттенок, то это означает, что какие-то цветочувствительные элементы были возбуждены несколько больше остальных. Желтые лучи одинаково возбуждают зеленые и красные элементы, оранжевые действуют главным образом на красные и несколько меньше на зеленые и т. д. Степень чувствительности глаза к лучам различного цвета показана на табл. II, а. Благодаря такой удивительной способности глаза любой оттенок света, попадающий на сетчатку, правильно воспринимается мозгом человека, несмотря на то что для этого сетчатка обходится всего тремя видами цветочувствительных элементов. Современные способы цветной фотографии и кинематографии и основаны на учете этих особенностей человеческого глаза. Известен не сложный метод изготовления цветных изображений.Объект фотографируется в диапазоне трех главных цветовых спектров:зеленом,красном либо синем спектере.Для этих целей перед каждой пластинкой монтируется специальное цветное стекло пропускаюшее исключительно лучи своего спектра.В результате выходят три самостоятельных черно-белых негатива,очень не похожих друг на друга по глубине потемнения одних и тех же мест; то, что выходило затемненным в одном спектре, получается белым или светлым в другиом спектре, и наоборот. Затем каждый из таких снимков, называемых цвето-деленными, окрашивается в один из трех основных цветов: красный, синий или зеленый. После этого снимки устанавливаются в три отдельных проектора и все проектируются на один общий экран так, чтобы они точно совпали друг с другом. Смешавшись в должном соотношении вместе, одноцветные изображения основных цветов превращаются в единое многоцветное изображение (табл. II, б). Этот самый простой способ получения цветного изображения называется аддитивным, или способом сложения. Но если мы решим вместо смешивания трех цветных лучей на экране смешать сами снимки, то-есть сложим их вместе в пакет и посмотрим на свет, то мы ничего не увидим — он будет казаться черным. Почему? Да очень просто. Каждая из пленок может пропустить лучи света только одной своей зоны и задержит все остальные цвета. Сложенные все вместе, они не пропустят ни одного. Следовательно, при получении цветных фотографий или цветных кинофильмов только что описанный способ ввиду его явной громоздкости и сложности мало при-I одсн и поэтому практически не применяется. Желательно пользоваться не тремя отдельными снимками и тремя проекторами, смешивая одноцветные лучи света лишь на экране, а только одним, уже готовым многоцветным изображением, и пользоваться им, как обычным фотоснимком или фильмом. Для этого все три отдельных позитивных снимка окрашиваются не в основные цвета, а в дополнительные к ним, то-есть снимок, сделанный в синих лучах (через синий светофильтр), окрашивается в желтый цвет, снятый в зеленых лучах — в пурпурный, снятый в красных лучах — в голубой цвет. Тогда, совместив три таких одноцветных прозрачных снимка точно все вместе и посмотрев сквозь них на свет, мы увидим полное цветное изображение снятого предмета. Окрашивание отдельных снимков не в основные, а в дополнительные к основным цвета в данном случае потребовалось ввиду того, что полученное этим способом окончательное трехслойное изображение необходимо рассмотреть «на просвет», то-есть пропуская луч белого света сквозь весь пакет. Первая пленка, окрашенная в желтый цвет (а желтый цвет состоит из смеси красных и зеленых лучей), поглотит (вычтет) из белого цвета все или необходимую часть синих лучей (в зависимости от плотности снимка) и пропустит остаток этих лучей, а также без особых изменений зеленые и красные лучи дальше. Вторая пленка, окрашенная в пурпурный цвет, в свою очередь состоящий из смеси синих и красных лучей, пропустит остаток синих лучей, задержит целиком или частично зеленые лучи и полностью пропустит красные лучи. Наконец, третья пленка, окрашенная в голубой цвет, тоже являющийся смесью зеленых и синих лучей, задержит частицу красных лучей и пропустит дальше оставшиеся лучи, уже прошедшие сквозь два предыдущих слоя. Ход световых лучей через такой многослойный пакет показан на табл. III, а. Склеив теперь вместе все три пленки, мы получим многоцветную фотографию, главным недостатком которой является только то, что ее приходится рассматривать «на просвет». Если же для этой цели используется кинопленка, то для нее это недостатком уже не является, так как она именно и предназначена для проекции «на просвет» (табл. III, б),Способ цветной фотографии, основанный на пропускании белого света последовательно через три окрашенных в дополнительные цвета слоя, называется субтрактивным или способом вычитания. В современных цветных киносъемках и фотографиях применяется, как правило, способ вычитания, а в телевидении — оба эти способа. Для практической цветной фотографии в настоящее время применяются специальные пленки и бумага, у которых светочувствительный слой состоит из трех отдельных цветочувствительных слоев, нанесенных один на другой, каждый из которых одновременно является и фильтром для нижележащего слоя. Снятые на такую пленку и бумагу изображения оказываются уже заранее совмещенными. Вооружившись результатами первых опытов получения цветных фотографий, советский изобретатель И. А. Ада-миан на основе своих первых работ, начатых еще в 1908 году, разработал в 1925 году систему цветного телевидения применительно к существовавшей тогда механической развертке изображений диском Нипкова. По его проекту, как на приемном, так и на передающем дисках вместо одной спирали с 30 отверстиями делались три отдельные спирали. Размеры дисков при этом, естественно, приходилось значительно увеличивать. Отверстия каждой спирали закрывались стеклами или пленками — красными, зелеными и синими. За один оборот диска изображение теперь развертывалось не один раз, как раньше для одноцветного изображения, а три раза — по очереди через каждую цветную спираль. Чтобы правильно передать соотношение цветов изображения, применяемый фотоэлемент должен был обладать одинаковой чувствительностью ко всем участкам спектра. В той же последовательности, как и развертка, передавались и сигналы — сначала те, какие прошли на фотоэлемент через красные, затем зеленые и, наконец, синие стекла. В приемнике перед газосветной лампочкой, которая должна была обязательно излучать белый свет, вращался точно такой же диск, как и на передатчике. Через него н воспроизводились полученные сигналы изображения: сначала через спираль с красными, затем с зелеными и, наконец, с синими светофильтрами. В силу уже знакомой нам инерции глаза все эти следующие друг за другом с достаточной быстротой отдельные цветные изображения сливаются в единое многоцветное изображение (табл. II, в). Несмотря на кажущуюся простоту, практически организовать передачи цветного телевидения по такой схеме в свое время все же не удалось. И вот почему. Количество света, попадающего на фотоэлемент, из-за развертки изображения вместо одной — тремя спиралями уже уменьшалось в три раза. Сверх этого оно уменьшалось еще в восемь-десять раз за счет потерь в довольно темных стеклах светофильтров. А света, как мы уже знаем, не хватало даже для обычной одноцветной передачи. Помимо этого, в то время непреодолимую трудность представляла необходимость трехкратного расширения полосы частот передатчика, то-есть полоса частот, занимаемая одной такой станцией, должна была равняться полосе частот, отводимой шести обычным радиовещательным станциям. Сразу же после появления первых высококачественных электронных систем телевидения повсеместно начались работы над превращением их в цветные. Первая такая система была предложена в 1929 году советским инженером Ю. С. Волковым. По его проекту, в передатчике развертка изображения производилась, как и у И. А. Ада-миана, трехспиральным диском Нипкова, только с несколько увеличенным числом отверстий в каждой спирали (60 строк). Прием изображений производился на катодную трубку, экран которой был разделен на три горизонтальные полосы, покрытые фосфорами различного свечения: зеленого, красного и синего. На каждом таком участке экрана трубки по очереди и появлялось свое одноцветное изображение. Затем каждое такое изображение при помощи отдельного объектива проектировалось на один общий экран. Накладываясь точно друг на друга, эти три одноцветных изображения — красное, зеленое и синее — сливались в одно многоцветное (табл. III, в). В свое время эту систему передачи практически осуществить также не удалось. Изготовлять трубки с несколькими цветными слоями фосфора для вакуумной техники того времени было делом еще очень трудным. Не имелось и достаточно совершенных цветных фосфоров. Кроме того, очень трудно было получить все три изображения одинаковыми по размеру и на одних и тех же местах экрана трубки. Столь же затруднительно было затем совместить их все точно в одно изображение на общем экране. Чаще всего принимаемые изображения раздваивались, а вследствие этого правильное сочетание цветов резко нарушалось. Серьезным препятствием являлись и общие недостатки, присущие всем механическим системам развертки: большие потери света и множество других, столь же неприятных причин. Переход с механических систем телевидения на высококачественные, полностью электронные системы потребовал совершенно иных способов получения цветных изображений, особенно на передатчике. И хотя установки современного высококачественного телевидения появились почти 15 лет назад, только в последние годы были разработаны первые, пока еще лабораторные системы цветного, полностью электронного телевидения. Это и понятно. Слишком много дополнительных вопросов пришлось решать ученым зачастую в областях, очень отдаленных от телевидения, — в оптике, химии, электротехнике, радиотехнике, физиологии зрения и многих других. Первая из этих систем основана на идее, очень схожей с системой, разработанной в свое время И. А. Адамианом. В ней перед передающей трубкой, мозаика которой должна быть одинаково чувствительной ко всем цветам спектра, вращается диск, состоящий из трех цветных фильтров: зеленого,красного и синего (табл. III, г). Свет от передаваемого изображения попадает на мозаику, проходя по очереди через эти цветные фильтры. Вследствие этого на мозаике одно за другим создаются скрытые электрические изображения, заряды которых по величине отличаются друг от друга, ибо, как мы узнали выше, одно и то же изображение, рассматриваемое через разные цветные фильтры, дает совершенно различную картину распределения светлых и темных участков. А сила тока обычного фотоэлемента, как известно, изменяется не от цвета, а от общей яркости падающего на него света. И в данной системе каждый кадр изображения должен передаваться трижды: сначала в красном, затем в зеленом н, наконец, в синем свете. В приемнике все происходит в обратном порядке. Перед экраном приемной трубки, который в данном случае должен светиться чистым белым светом, вращается такой же, как и на передатчике, диск с тремя цветными фильтрами. Если в обычном, черно-белом, телевидении каждый полный кадр передается в течение 7*5 доли секунды, то здесь за тот же отрезок времени надо передать уже три цветных кадра или каждый цветной кадр в течение У75 доли секунды. Полоса частот, занимаемая передатчиком, передающим цветное изображение по этой системе, тоже должна равняться утроенной полосе, занимаемой черно-белой передачей. Если передавать таким способом цветное изображение, например, с четкостью 625 строк, то потребуется полоса частот, равная 18 миллионам герц. Чтобы уложиться в полосу частот, отводимую одной станции черно-белого телевидения, равную всего 6 миллионам герц, приходится идти на известные жертвы и уменьшать число элементов изображения. Вместо 500 тысяч элементов теперь можно передать лишь около 170 тысяч элементов, что по четкости соответствует лишь 185—200 строкам. При этом приходится еще уменьшать число полных кадров с 25 до 10, то-есть сокращать все качественные показатели телевидения почти втрое. Необходимость уложиться в полосу, занимаемую черно-белым телевидением, в первую очередь вызывается следующими соображениями: при наличии в стране большого числа приемников черно-белого телевидения владельцы их должны иметь возможность принимать и станции, ведущие цветные передачи, хотя их они смогут видеть не цветными, а только черно-белыми. Впоследствии безусловно могут быть разработаны несложные и недорогие приспособления, которые позволят перевести эти приемники и на прием цветных передач. Наконец, должна остаться обратная возможность — принимать на цветные приемники черно-белые передачи. При разных полосах частот нецветного и цветного телевидения ничего этого осуществить было бы невозможно, Поскольку вышеописанная система оказалась на первое время проще всех других разрабатываемых систем, то она и была претворена в жизнь раньше всех других. Теперь ученые и специалисты наконец-то смогли собственными глазами увидеть, что собой представляет высококачественное цветное телевидение, оценить все его достоинства и недостатки и лишний раз убедиться в том, как много еще предстоит сделать в этом направлении.
Поиск

Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz


  • Copyright MyCorp © 2018
    Бесплатный хостинг uCoz