Телевизия на голям екран, Наука и живот
Голям телевизионен екран ще направи телевизията наистина масов спектакъл у нас. В огромните зали на Двореца на Съветите, в театрите и клубовете хиляди и десетки хиляди зрители ще могат едновременно да гледат телевизионно предаване, идващо от цял свят.
Телевизията на големия екран ще бъде от голямо значение като средство за комуникация и контрол в индустрията и транспорта.
И накрая, получаването на телевизионни изображения с висока разделителна способност и големи размери е необходимо за военни цели, например за телекоманден бой или за защита на границите и разузнаване.
Яснотата на предаване на телевизионно изображение зависи от броя на така наречените "елементи на картината". Лесно е да разберете принципа на изграждане на изображения от отделни елементи, ако погледнете снимка, поставена във вестник или списание през лупа. Такава снимка се състои от светли и тъмни точки, разположени на еднакво разстояние една от друга - това е така наречената типографска мрежа или "растер"; колкото повече такива точки са поставени на 1 cm2 от повърхността на снимката, толкова по-голяма е яснотата на отпечатаната снимка.
Телевизионното изображение се предава от отделни "елементи" - точки или по-скоро малки области с различна яркост. "Разграждането" на изображението на елементи по време на телевизионно предаване се извършва по различни начини. Най-често за разлагане на изображението се използва бягащ светлинен лъч, диск на Нипков или специална мозаечна фотоклетка (Наука и живот, No 8, 1936 г.).
За да разберете основните принципи на телевизионното предаване, разгледайте схемата за телевизионно предаване на филми (фиг. 1).
Пред филмовия филм F, на който е заснет филмът за излъчване, е инсталиран диск D, по ръба на който на равна основана разстояние една от друга и от центъра на диска са еднакви малки лещи (фиг. 2). Светлината от лампата L преминава през една от лещите и се фокусира върху филма F до точка. Когато дискът D се върти, светлинният лъч се движи през филма, а когато самият филм F се движи, светлинният лъч се движи по филма. Скоростта на въртене на диска и скоростта на филма по време на телевизионно предаване са избрани по такъв начин, че светлинният лъч обикаля целия кадър по време на предаване на един кадър от филма, сякаш го рисува на няколко реда в същия ред, в който се чете книга.
Преминавайки през филма, лъчът влиза във фотоелектрическата клетка. Силата на тока, преминаващ през фотоклетката, а оттам и големината на електрическия сигнал, изпратен от радиостанцията, в чиято верига се намира фотоклетката, зависи от плътността на почерняване на филма на мястото, където лъчът преминава в момента (т.е. предава се тъмен или светъл "елемент" на изображението).
В тази система за телепредаване броят на елементите на изображението се определя от броя на линиите на разлагане, равен на броя на лещите на диска D. На фиг. 3 показва как се променя яснотата на предаденото изображение, когато се разложи на 60, 90 и 120 реда.
Приемането на предавани телевизионни изображения на голям екран в момента се извършва по един от методите, които ще бъдат описани по-долу.
Телевизионни екрани с пътуващ светлинен лъч
Преди около десетина години в Болшой театър в Скенектади (САЩ) американецът Александърсън демонстрира конструиран от него телевизор с екран с размери 2 х 3 м (фиг. 4). Изображенията се предават едновременно със звука; разигра се диалог между двама артисти, единият от които беше в театъра, а другият се виждаше на екрана; изображения на изпълнители на екрана, пеещи под акомпанимента на оркестър, поставен наблизоекран и др.
Веригата на телевизионния приемник на Alexanderson е показана на фиг. 5.
Светлината от мощна волтова дъга D преминава през системата N1KN2, състояща се от две специални призми N1 и N2 и така наречения кондензатор на Kerr K. След това светлинният лъч S преминава през една от лещите на диска P и се фокусира върху екрана E до точка. Разположението на лещите върху диска P е показано на фиг. 6. Когато такъв диск се върти, светлинният лъч S се движи през екрана E, сякаш го рисува в поредица от линии.
Електрическите телевизионни сигнали, изпращани от радиостанцията, влизат в телевизионния приемник и се подават към кондензатор К на Кер, състоящ се от две пластини, между които е нитробензен. Колкото по-голямо е електрическото напрежение между плочите на кондензатора на Kerr, толкова повече светлина от волтовата дъга D преминава през системата N1KN2 и следователно толкова по-ярко на екрана E е петното от светлинния лъч S, което съответства на един елемент от полученото изображение.
Светлинният лъч в телевизионния предавател се движи по същия начин като светлинния лъч в телевизионния приемник и само един елемент на картината се предава наведнъж. Ако се предава ярък елемент на изображението, тогава електрическият сигнал, изпратен от предавателната станция, действа върху системата N1KN2, така че тя предава повече светлина от D дъгата и на екрана се получава светло петно. При предаване на тъмен елемент, предаваният сигнал е много слаб и системата N1KN2 не пропуска светлина.
Телевизионното изображение се предава в отделни кадри по същия начин като филма: по време на предаването на един кадър всички елементи, които съставят този кадър, се предават последователно. Скоростта на предаване на един елемент е толкова висока, че последователността на предаване на отделните елементи не се улавя от окото. Това означава, че окото все още запазва впечатления от първия елемент на рамката, когатопредава се последното, т.е. възприема целия кадър като цяло. Чрез смяна на рамки могат да се предават движещи се изображения.
Телевизионен приемник с пътуващ светлинен лъч се използва за получаване на изображения както с малки, така и с големи размери.
съветски инженер. Архангелски разработи инсталация с пътуващ светлинен лъч, подобна на инсталацията на Александърсън. 28 май 1933 г. в Политехническия музей в Москва в присъствието на 500 души. С помощта на тази инсталация се получават изображения на екран с размери 1 x 1,3 m.
В момента в СССР се разработва телевизионен приемник с пътуващ светлинен лъч за Двореца на Съветите, където като сканиращо устройство се използва барабан на Weyler и специален дифракционен светлинен модулатор вместо кондензатор на Kerr. Тази настройка ще създаде телевизионна картина на екран с размери 5m x 6m.
CRT за заснемане на изображение
Основната част на приемника на тази система е вакуумирана стъклена тръба с плоско (или леко изпъкнало) стъклено дъно (фиг. 8). В тясната част на тръбата има "електронен прожектор". Състои се от нагрята нишка H, която излъчва електрони, и няколко метални електрода B, A, които събират електрони вътре в тръбата в тънък "електронен лъч". На мястото, където „електронният лъч“ удря дъното на тръбата, се появява светло петно, тъй като електроните, летящи с висока скорост, удряйки дъното на тръбата, карат праха, покриващ дъното на тръбата, да свети.
На тръбата се поставят намотки KK, през които преминава променлив ток. „Електронният лъч“, попадащ в магнитното поле на тези бобини, се отклонява; в резултат на това светло петно, съответстващо на мястото на падане на електронния лъч, се движи по дъното на тръбата. По време на излъчването на един кадър, товапетното, движейки се по линиите, успява да се движи около правоъгълник, равен на площта на телевизионното изображение, получено в долната част на тръбата. В този случай яркостта на движещото се петно се променя в съответствие с електрическите сигнали, изпратени от радиостанцията. Последното се постига чрез поставяне вътре в тръбата на пътя на електронния лъч на специален управляващ електрод B. Входящите телевизионни сигнали променят заряда на този електрод, в резултат на което се променя броят на електроните в електронния лъч и се променя яркостта на светенето на петното в дъното на тръбата, съответстващо на един елемент на изображението.
Сканиращият лъч в телевизионния предавател и електронният лъч в телевизионния приемник се движат по абсолютно същия начин и във всеки един момент се предава само един елемент на картината.
Телевизията с електронно-лъчеви тръби в момента е най-модерната, но размерът на получените изображения е много малък. Това се обяснява с факта, че диаметърът на дъното на тръбата не може да бъде повече от 30-40 см, поради факта, че дъното на тръбата е плоско и при големи размери може да бъде притиснато от атмосферното налягане. Резултантната сила на това налягане върху дъното с диаметър на дъното 40 cm е по-голяма от 1 тон.
Използват се два метода за получаване на голямо изображение при приемане на CRT телевизия. Първият е, че изображението, получено в долната част на тръбата, се проектира върху екран като обикновен филмов екран с помощта на леща. Подобна система е разработена и в Америка. На фиг. 9 е показан най-новият модел телевизионен екран от този тип с размери 1 х 1,3 m.
При друг метод изображението, получено на дъното на тръбата, се заснема и след 1-1,5 мин. след заснемането се прожектира на филмов екран. Размерът на получените изображениязависи само от размера на екрана и мощността на филмовия проектор.
Многоклетъчни телевизионни екрани
В лондонския Coliseum Theatre като един от програмните номера беше въведена демонстрация на телевизия на специален екран, разработен от компанията на Бърд. Този екран прилича на пчелна пита, състояща се от 2100 малки клетки. Всяка клетка има крушка с нажежаема жичка, която действа като един от елементите на полученото телевизионно изображение. Екранът е оборудван с механичен комутатор (превключвател); този комутатор включва последователно електрическите крушки, които изграждат екрана, и го включва така, че всяка крушка да мига под действието на електрически сигнал, идващ само от един елемент на предаваното изображение. По време на времето за предаване на един кадър превключвателят включва всичките 2100 светлини, които съставят екрана, всеки един път.
На Берлинското изложение през 1935 г. екран, разработен от проф. Carolus и се състои от 10 хиляди крушки с нажежаема жичка (фиг. 10). Размерите на този екран са 2 х 2 м. Екранът има изключително сложен превключвател, който прави 125 000 превключвания в секунда.
В СССР лабораторията за телекино NIKFI разработва многоклетъчен екран с размери 4 х 5 м, състоящ се от 19 200 електрически крушки. В момента се завършва първият етап от тази работа - екран от 1200 неонови крушки. Екранът се състои от 30 отделни стъклени тръби. Всяка такава тръба е един ред от полученото изображение и се състои от 40 неонови крушки, комбинирани заедно. Тръбата е пълна с неон и има 40 квадратни метални пластини. Всяка плоча е един образен елемент. Ако се приложи електрически сигнал към тази плоча, газът над нея започва да свети.
Екранът има специаленелектронно-лъчев комутатор, който по своите качества далеч превъзхожда всички използвани досега механични комутаторни системи.
Тръбите, които изграждат екрана, са фиксирани хоризонтално една над друга и образуват екран с площ 1,2 х 0,9 m.